I test di imaging cardiaco possono evidenziare la struttura e la funzione cardiaca. I test di imaging standard comprendono
Varie tecniche di radionuclidi
La TC e la RM standard hanno applicazioni limitate in quanto il cuore è continuamente in movimento, ma le tecniche TC e la RM a più rapida acquisizione possono fornire utili immagini cardiache se il ritmo è regolare e la frequenza cardiaca è controllata; talvolta ai pazienti viene somministrato un farmaco (p. es., un beta-bloccante) per rallentare la frequenza cardiaca durante l'imaging.
Nell'ECG gating, la registrazione delle immagini (o la ricostruzione) è sincronizzata con l'ECG, fornendo informazioni provenienti da cicli cardiaci multipli, che possono essere usati per creare immagini singole di punti selezionati nel ciclo cardiaco.
La TC gating, utilizza l'ECG per attivare il fascio di raggi X in corrispondenza della porzione desiderata del ciclo cardiaco, esponendo i pazienti a minori radiazioni rispetto alla TC gating che ricostruisce informazioni da una determinata porzione del ciclo cardiaco (ricostruzione sincronizzata) e non interrompe il fascio di raggi X.
Radiografia del torace nella diagnosi cardiaca
La RX torace è spesso utile come punto di partenza, in una diagnosi cardiologica e deve sempre essere eseguita quando una diagnosi di insufficienza cardiaca viene considerata. Le proiezioni postero-anteriore e laterale offrono una visione macroscopica delle dimensioni e della forma di atri e ventricoli e della vascolarizzazione polmonare, ma sono quasi sempre necessarie ulteriori tecniche per una precisa caratterizzazione della struttura e della funzione cardiache.
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Tomografia computerizzata (TC) nella diagnosi cardiaca
La TC spirale (elicoidale) può essere impiegata per valutare pericarditi, cardiopatie congenite (soprattutto connessioni arterovenose anomale), patologie dei grossi vasi (p. es., aneurisma aortico, dissezione aortica), tumori cardiaci, embolia polmonare acuta, malattia tromboembolica polmonare cronica e displasia aritmogena del ventricolo destro. La TC senza mezzo di contrasto può essere utilizzata per ricercare calcificazioni delle arterie coronarie; il carico di calcio è talvolta utilizzato per perfezionare le stime del rischio cardiaco. L'uso della TC per valutare la maggior parte delle altre condizioni cardiache richiede un mezzo di contrasto radiopaco, il quale può limitarne l'uso in pazienti con insufficienza renale.
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Questa immagine mostra calcificazioni coronariche dense nell'arteria coronaria principale sinistra (freccia rossa) e l'arteria discendente anteriore sinistra (freccia verde).
© 2017 Elliot K. Fishman, MD.
Questa è una incidenza obliqua del lato sinistro, guardando verso la parte anteriore del torace (a sinistra). La protesi valvolare cardiaca (bianca) è visibile al centro, dove l'aorta (centro in alto) incontra il cuore (centro in basso). I punti utilizzati per chiudere il torace sono visibili in alto a sinistra.
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Questa immagine mostra calcificazioni coronariche dense nell'arteria coronaria principale sinistra (freccia rossa) e l'arteria discendente anteriore sinistra (freccia verde).
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Questa è una incidenza obliqua del lato sinistro, guardando verso la parte anteriore del torace (a sinistra). La protesi valvolare cardiaca (bianca) è visibile al centro, dove l'aorta (centro in alto) incontra il cuore (centro in basso). I punti utilizzati per chiudere il torace sono visibili in alto a sinistra.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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Questa TC con contrasto mostra arterie coronarie normali. L'arteria coronaria principale sinistra è indicata dalla freccia rossa. Le arterie discendente anteriore sinistra e circonflessa sinistra sono indicate rispettivamente dalle frecce verde e blu e l'arteria coronaria destra è indicata dalla freccia viola.
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La TC a fascio di elettroni, precedentemente definita TC ultraveloce o cine-TC, a differenza della TC convenzionale, non utilizza una sorgente di raggi X in movimento. Invece, la direzione del fascio di raggi X è guidata da un campo magnetico e rilevato da una gamma di rivelatori fissi. Poiché il movimento meccanico non è necessario, le immagini possono essere acquisite in una frazione di secondo (e registrate in un punto specifico del ciclo cardiaco). La TC a fascio di elettroni, viene usata principalmente per individuare e quantificare le calcificazioni delle arterie coronarie, un segno precoce di aterosclerosi. Tuttavia, la risoluzione spaziale è scarsa e l'apparecchiatura non può essere utilizzata per alterazioni non-cardiache, quindi le più nuove tecniche TC standard sono preferite per l'uso cardiologico.
La TC multidetector, con ≥ 64 detectori, ha un tempo di scansione molto rapido; alcune macchine avanzate possono generare un'immagine da un singolo battito cardiaco, sebbene il tipico tempo di acquisizione è 30 secondi. La dual-source TC utilizza 2 sorgenti di raggi X e 2 array multidetector su un unico portale, che riduce il tempo di scansione a metà. Entrambe queste modalità sembrano in grado di identificare calcificazioni coronariche (ossia, stenosi > 50%), ostruzione delle arterie coronarie limitanti il flusso. Di solito viene utilizzato un agente di contrasto EV, sebbene scansioni non potenziate possano rilevare calcificazione coronariche.
La MDCT, un'alternativa non invasiva all'angiografia coronarica, viene utilizzata principalmente nei pazienti con angina stabile per identificare la malattia coronarica ostruttiva o nei pazienti con dolore toracico e con una probabilità da bassa a intermedia di sindrome coronarica acuta. Sebbene la dose di radiazioni possa essere significativa, circa 15 mSv (vs 0,1 mSv per una RX torace e 7 mSv per angiografia coronarica), protocolli di imaging più recenti possono ridurre l'esposizione da 5 a 10 mSv. La presenza di placche calcifiche ad alta densità inoltre, può creare artefatti di imaging che interferiscono con l'interpretazione. Le scansioni non potenziate per valutare la calcificazione delle arterie coronarie possono essere eseguite con un'esposizione alle radiazioni ancora più bassa. La quantità di calcio presente nell'arteria coronarica può essere utilizzata per determinare il rischio a 10 anni di malattia coronarica (vedi The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) risk calculator). L'assenza di calcio coronarico presagisce una prognosi molto favorevole.
Risonanza magnetica (RM) nelle malattie cardiache
La RM standard è utile per valutare le regioni vicine al cuore, in particolare il mediastino e i grossi vasi (p. es., per studiare aneurismi, dissezioni, cardiopatia congenita e stenosi). Con un'acquisizione dei dati ECG-sincronizzata, la RM può essere utilizzata per visualizzare il cuore stesso e la risoluzione dell'immagine può raggiungere quella della TC o dell'ecocardiografia, delineando chiaramente lo spessore e la cinesi della parete miocardica, il volume delle camere, la presenza di masse o trombi endocavitari e i piani valvolari.
© 2017 Elliot K. Fishman, MD.
La RM sequenziale dopo somministrazione di un mezzo di contrasto paramagnetico (gadolinio-acido dietilene triamino penta acetico) permette una maggiore risoluzione della perfusione miocardica rispetto alla scintigrafia. La RM è generalmente considerata la misura più accurata e affidabile dei volumi ventricolari e della frazione di eiezione. Tuttavia, i pazienti con insufficienza renale possono sviluppare fibrosi sistemica nefrogenica, una malattia potenzialmente pericolosa per la vita, dopo l'uso di gadolinio come mezzo di contrasto. Si stanno sviluppando agenti di contrasto sicuri da usare in pazienti con compromissione della funzione renale.
Quando la RM viene eseguita con mezzo di contrasto, si possono ottenere informazioni tridimensionali sull'estensione e sulla localizzazione dell'infarto e può essere ottenuta inoltre la velocità del flusso ematico nelle camere cardiache. La RM può valutare la vitalità tissutale attraverso la risposta contrattile alla stimolazione inotropa con dobutamina o utilizzando un mezzo di contrasto (p. es., gadolinio-acido dietilene triamino penta acetico che è escluso dall'ingresso nelle cellule con membrana intatta). La RM discrimina una cicatrice miocardica dall'infiammazione con edema. Nei pazienti con sindrome di Marfan, le misurazioni alla RM della dilatazione dell'aorta ascendente sono più accurate rispetto alle misurazioni ecocardiografiche. La RM è sempre più utilizzata nella valutazione delle cardiomiopatie non ischemiche come l'amiloidosi.
L'angio-RM, dopo l'iniezione di un mezzo di contrasto di gadolinio, è usata per valutare i volumi ematici di interesse (p. es., vasi nel torace e nell'addome); tutto il flusso ematico può essere valutato simultaneamente. L'angio-RM può essere usata per evidenziare aneurismi, stenosi o occlusioni carotidee, coronariche, renali o delle arterie periferiche.
La venografia con risonanza magnetica può essere utilizzata come alternativa all'ecografia per rilevare le trombosi venose profonde; tuttavia, è stat meno studiata ed è più costosa dell'ecografia.
Tomografia ad emissione di positroni (PET, positron emission tomography) nella diagnosi cardiologica
La PET con TC (PET-TC) può mostrare la perfusione e il metabolismo del miocardio e viene sempre più utilizzata per valutare la vitalità miocardica o per valutare la perfusione miocardica dopo uno studio TC a emissione di singolo fotone equivoco o in pazienti con obesità grave.
Gli agenti di perfusione sono nuclidi radioattivi che vengono utilizzati per tracciare la quantità di flusso di sangue che entra in una regione specifica e sono quindi utili nel deficit di perfusione miocardica mascherato non evidente a riposo. Comprendono il diossido di carbonio con carbonio-11 (C-11), l'acqua con ossigeno-15 (O-15), l'ammoniaca con azoto-13 (N-13) e il rubidio-82 (Rb-82). Il Rb-82 non richiede un ciclotrone in sede.
Gli agenti metabolici sono radioattivi analoghi di sostanze biologiche normali che vengono presi e metabolizzati dalle cellule. Essi comprendono
Deossiglucosio marcato con fluoro-18 (F-18)
C-11 acetato
Il fluorodeossiglucosio rileva l'aumento del metabolismo glucidico in condizioni di ischemia e può quindi distinguere aree di miocardio ischemico ma ancora vitale da aree di tessuto cicatriziale. La sensibilità è maggiore che con l'imaging perfusione miocardica con tecnezio-99m, rendendo utilizzabile l'imaging con fluorodeossiglucosio per selezionare i pazienti per la rivascolarizzazione e evitare tali procedure quando è presente solo tessuto cicatriziale. Questo impiego può giustificare il maggior costo della PET. Il tempo di dimezzamento F-18 è abbastanza lungo (110 min) dato che consente spesso la produzione del fluorodeossiglucosio fuori sede. Le tecniche che consentono di utilizzare imaging con fluorodeossiglucosio (FDG) con camere convenzionali per la TC a emissione di fotone singolo (SPECT) possono rendere ampiamente disponibile questo tipo di metodica. Il deossiglucosio è stato utilizzato anche per rilevare malattie infiammatorie cardiovascolari (p. es., fili di pacemaker infetti, vasculite aortica, sarcoidosi cardiaca).
© 2017 Elliot K. Fishman, MD.
La captazione di acetato marcato con carbonio-11 sembra riflettere il metabolismo totale dell'ossigeno dei miociti cardiaci. La captazione di questo tracciante di fatto non dipende da fattori potenzialmente variabili come la glicemia, che possono invece influire sulla distribuzione del fluorodeossiglucosio. L'imaging con acetato C-11 ha un maggior potere predittivo circa la ripresa postoperatoria della funzione miocardica rispetto alle indagini con fluorodeossiglucosio. Tuttavia, avendo un'emivita di 20 min, l'C-11 deve essere prodotto da un ciclotrone in sede.
