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El estudio de la mecánica ventricular, ¿algo más que la rutina?

Laura Fernández Fernández

El estudio de los parámetros de deformación miocárdica (strain, strain rate…) permite establecer de forma cuantitativa la función sistólica del miocardio. Su uso aporta información muy valiosa en distintos escenarios clínicos y los equipos actuales disponen de la tecnología que permite su cálculo.

 

  • ¿Qué es el strain?

El strain se expresa como un cambio fraccional o porcentaje de cambio en la dimensión de un objeto (strain), y la velocidad a la que sucede este cambio (strain rate), corregido por el tamaño original del objeto.

El corazón es un órgano en continuo movimiento. Las fibras miocárdicas cambian de tamaño y forma en cada contracción cardiaca y, por la disposición espacial que presentan lo hacen en varias direcciones. Consideramos entonces tres tipos diferentes de strain:

  • Longitudinal: Deformación miocárdica en dirección base-ápex
  • Radial: Deformación miocárdica dirigida hacia el centro de la cavidad
  • Strain circunferencial: Acortamiento del ventrículo izquierdo a lo largo del perímetro circular desde el eje corto del plano transversal del ventrículo izquierdo

La cuantificación de la función miocárdica a nivel regional y global, y la evaluación de la frecuencia temporal de los eventos miocárdicos a lo largo del ciclo cardiaco son posibles hoy en día mediante técnicas ecográficas avanzadas utilizando el Doppler tisular y “speckle tracking” o desplazamiento de marcadores acústicos de un frame con respecto al siguiente.

Estas técnicas presentan una notoria ventaja frente a otros métodos que analizan el desplazamiento miocárdico; y es que, pueden diferenciar la contracción activa del movimiento pasivo resultante de la traslación general del corazón o por la tracción de regiones vecinas del miocardio, lo que es especialmente importante en la cardiopatía isquémica.

La metodología depende de la dotación en el equipamiento de cada laboratorio de imagen, pues cada fabricante tiene su propia tecnología.

 

  • ¿Qué pasos debemos seguir?

Para un correcto análisis, debe prestarse atención a una adecuada adquisición de los planos apicales y transversales, evitando un achatamiento de los segmentos del ápex y procurando que los planos en eje corto o transversal sean lo más circulares posible.

Para la evaluación de la deformación en sentido longitudinal, se requieren los planos convencionales de 2, 3 y 4 cámaras desde la ventana apical, y para la evaluación de la deformación radial y circunferencial necesitaremos un plano en eje corto transversal paraesternal del ventrículo izquierdo a nivel de los músculos papilares.

Es necesario también un buen registro electrocardiográfico, y se deben recoger imágenes de 3 ciclos para el procesado. En cuanto a la calidad de la imagen serán aplicables unos pequeños ajustes para mejorar la resolución; como ajustar la anchura del sector y la profundidad de la imagen y prescindir de herramientas como el doble foco para alcanzar un frame rate adecuado (60-110 frames/s utilizando Doppler tisular color, y 40-80 frames/s para el análisis por speckle tracking).

Debido a que la técnica Doppler es muy dependiente del ángulo de insonación, sólo podremos valorar con esta técnica el desplazamiento, strain y strain rate miocárdico en dirección longitudinal de los segmentos basales y medios apicales, quedando muy limitada la medida de estos parámetros en los segmentos apicales y en las direcciones radial y circunferencial. Para el análisis, el volumen de muestra debe ajustarse a la zona de interés dentro del miocardio durante todo el ciclo cardiaco. En el procesado off-line se pueden obtener curvas de velocidad, desplazamiento y strain o strain rate tanto por Doppler tisular como por speckle tracking.

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Imagen 1. Determinación del strain mediante Doppler tisular codificado en color

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Imagen 2. Determinación del strain por speckle tracking

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  • ¿Qué ventaja nos hace elegir una técnica frente a la otra?

El estudio de la deformación miocárdica por “speckle tracking” resuelve algunas de las limitaciones del Doppler tisular (la adquisición de los datos es más sencilla, es independiente del ángulo de inclinación del haz ultrasónico, realiza un análisis directo del strain, se pueden realizar múltiples mediciones simultáneas en el plano de la imagen y puede ser analizado con posterioridad a la adquisición de las imágenes) por lo que, en la práctica clínica hoy día es esta metodología la que está consolidada.

 

  • Sistemas de análisis

Tenemos dos sistemas de análisis de strain longitudinal por speckle tracking; manual y automático.

  1. El sistema manual es controlado en todo momento por el operador que analiza las imágenes, y sigue la secuencia: apical longitudinal (3 cámaras), apical 4 cámaras y apical 2 cámaras.

Comenzando por el segmento posterior basal vamos marcando el interior del endocardio hasta llegar al segmento anterior septal basal de la imagen apical 3 cámaras.

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Imagen 3. Marcaje manual del borde endocárdico en imagen apical longitudinal (3C)

Enseguida el equipo comienza a reconocer todo el miocardio y superpone un ROI a toda la estructura analizable, siendo en ese momento donde podemos desplazarlo y/o estrecharlo si nos parece oportuno.

A continuación aparecen los segmentos que pueden ser analizados para volver a modificar el ROI o conseguir los datos de strain asignados si decidimos aprobarlo.

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Imagen 4. Propuesta de segmentos analizables por parte del equipo.

El programa calcula los valores de strain para cada uno de los 6 segmentos en los que se divide el ventrículo izquierdo, el global para cada plano y el promediado de los tres planos apicales.

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Imagen 5. Valores de strain por segmentos y valor de strain global

Repetiremos el mismo procedimiento marcando el borde endocárdico en las imágenes apical 4 cámaras y apical 2 cámaras.

  1. El sistema automático brinda la posibilidad de realizar el marcaje endocárdico mediante la colocación de tres puntos en cada imagen: dos basales y un último apical, en la misma secuencia de imágenes descrita, y en la última etapa del proceso ofrece una imagen en “ojo de buey” con un mapa de color que representa también el strain longitudinal de todos los segmentos analizados y valores del strain global de cada plano.

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Imagen 6. Representación gráfica del strain longitudinal para cada uno de los planos apicales e imagen de “ojo de buey”.

 

Para calcular el strain radial y circunferencial solo se contempla la opción de análisis manual. El proceso es similar a la obtención manual del strain longitudinal anteriormente descrita. En una adecuada imagen de un plano en eje corto transversal paraesternal del ventrículo izquierdo a nivel de los músculos papilares, vamos trazando el borde endocárdico alrededor de todo su perímetro interno, dejamos que el equipo cubra con un ROI todo el miocardio y lo adaptamos a nuestro criterio si fuera necesario, aprobamos la presentación de segmentos analizables y obtenemos los datos de strain para cada segmento y el strain global solicitados.

Nuestro equipo muestra desde este plano el strain radial y circunferencial de manera simultánea.

 

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Imagen 7. Valores de strain radial por segmentos

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Imagen 8. Valores de strain circunferencial por segmentos

Conclusión

La alta sensibilidad del strain y strain rate por ecocardiografía mediante la técnica de speckle tracking para la detección temprana de disfunción miocárdica, hace que esta técnica se convierta en una herramienta rutinaria de valoración clínica. Es interesante que todos los operadores dentro del laboratorio de ecocardiografía conozcan y recojan las imágenes con ciertas características técnicas que llevan a la obtención de estos parámetros. Aun cuando estos operadores no vayan a analizarlas, su tratamiento posterior es posible y siempre ventajoso.

 

Referencias: Mahía Casado.P, “Técnicas de estudio de la deformación basadas en speckle tracking”. En: Aguilar Torres. Río J, Paré Bardera J. Carles, “Libro Blanco de la Sección de Imagen Cardiaca”. Sociedad Española de Cardiología. 2011. P 55-61