Resonancia Magnética 3D: Visualización Avanzada de Defectos Cardíacos

Una nueva técnica de resonancia magnética (RM) que muestra simultáneamente el tejido cardíaco y el flujo sanguíneo permite a los médicos visualizar con precisión los defectos cardíacos y planificar su reparación, según una investigación reciente publicada en Radiology: Cardiothoracic Imaging, una revista de la Radiological Society of North America (RSNA).

Investigadores del Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) en Pensilvania han desarrollado métodos de renderizado de volumen 3D para la RM cardíaca que muestran estructuras complejas dentro del corazón y cómo se mueve la sangre a través de ellas, de forma similar a las imágenes de ultrasonido, pero sin los desafíos típicos de los ángulos de posicionamiento. En su estudio, los investigadores demostraron cómo sus métodos guiaron las decisiones de tratamiento en cuatro niños pequeños con afecciones cardíacas complejas presentes desde el nacimiento.

El renderizado de volumen es una técnica de gráficos por computadora que crea imágenes 3D directamente a partir de los datos de la exploración por RM. Funciona asignando colores y transparencia a diferentes tipos de tejido según cómo aparecen en la RM.

Piense en ello como ajustar la configuración de una fotografía para resaltar ciertas características. Desarrollamos configuraciones específicas que hacen que el músculo cardíaco y las válvulas cardíacas sean visibles, mientras que la sangre y los tejidos circundantes se vuelven transparentes.

Matthew Jolley, M.D., coautor del estudio, cardiólogo y anestesiólogo pediátrico en CHOP y profesor asociado en la Universidad de Pensilvania

La técnica es particularmente útil para observar el flujo sanguíneo a través de estructuras complejas como los folletos valvulares (los solapas dentro de las válvulas cardíacas que están diseñadas para abrirse para permitir que la sangre fluya, y luego cerrarse para formar un sello hermético e impedir que la sangre se filtre hacia atrás en la dirección incorrecta).

“En pacientes con agujeros en la estructura cardíaca o folletos que no forman un sello completo, ahora podemos ver los folletos valvulares en movimiento e identificar exactamente dónde se produce una fuga valvular, algo que no era posible con la RM antes de esta técnica”, afirmó el Dr. Jolley.

Un paciente del estudio, un niño de 4 años con una válvula aórtica con fugas y estrechada, estaba siendo evaluado para una cirugía de reparación o reemplazo de la válvula. Las herramientas de visualización del equipo de investigación mostraron los folletos valvulares y un chorro central de fuga, lo que ayudó a determinar el mejor enfoque quirúrgico.

El equipo desarrolló nuevas formas de mostrar el flujo sanguíneo en la RM, incluidas líneas que muestran la dirección del flujo y pantallas codificadas por colores similares a las del ultrasonido Doppler. Si bien el ultrasonido 3D también puede mostrar tejido y flujo juntos, muestra un campo de visión más pequeño y la precisión de las mediciones de flujo depende del ángulo entre el haz de ultrasonido y la dirección del flujo sanguíneo, explicó el Dr. Jolley. La tomografía computarizada (TC) puede proporcionar excelentes imágenes anatómicas, pero no puede mostrar el flujo sanguíneo y utiliza radiación ionizante. La RM proporciona imágenes de flujo de alta calidad independientemente de los ángulos y lo hace sin radiación, lo cual es especialmente importante para los niños que pueden necesitar imágenes repetidas a lo largo de su vida.

“Es importante destacar que el renderizado de volumen es rápido, generando visualizaciones casi instantáneamente, lo cual es esencial para imágenes 4D en movimiento donde hay demasiada información para procesar utilizando métodos manuales de trazado tradicionales”, señaló el Dr. Jolley.

El Dr. Jolley dijo que el equipo considera estas técnicas de visualización por RM como un complemento al ultrasonido, no como un reemplazo.

“Nuestro enfoque tiene limitaciones”, dijo. “La calidad de estas visualizaciones depende en gran medida de la calidad de la exploración por RM subyacente. Los enfoques como el trazado manual pueden corregir las imperfecciones de la imagen y aún son necesarios para ciertos análisis, como las simulaciones por computadora de la función cardíaca”.

El equipo se entusiasmó al descubrir que sus imágenes basadas en RM se parecían mucho a la ecocardiografía 3D con Doppler a color, con la que los médicos ya están familiarizados y en la que confían para evaluar las válvulas cardíacas.

De este trabajo surge una suite de herramientas gratuitas de procesamiento de imágenes cardíacas, SlicerHeart, desarrolladas utilizando un programa de código abierto llamado 3D Slicer. El equipo de investigación ha puesto las herramientas a disposición para la investigación y el tratamiento en medicina cardiovascular, especialmente en cardiopatías congénitas, en SlicerHeart.org.

«Visualización rápida de las válvulas y el miocardio mediante renderizado de volumen de imágenes de RM cardíaca 3D, cine 4D y flujo 4D». Colaboraron con el Dr. Jolley Julia Iacovella, B.S., Danish Vaiyani, M.D., Sehdev Pressley, B.S., Andras Lasso, Ph.D., Analise M. Sulentic, B.S., Alana R. Cianciulli, B.S., Ashley Koluda, M.S., Matthew Daemer, B.S. Mark A. Fogel, M.D., y Kevin K. Whitehead, M.D., Ph.D.