Il ruolo del tsrm nello studio dell’innervazione simpatica cardiaca con I123-MIBG


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Rossi Valeria

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Pubblication Date: 2019-10
Printed on: Volume 1, Special Issue - I Congresso FNO TSRM PSTRP

INTRODUZIONE

L’imaging dell’innervazione cardiaca simpatica con 123I-mIBG (meta-iodobenzilguanidina), costituisce una indagine non invasiva che va ad analizzare la presenza di innervazione noradrenergica e la sua capacità (tramite i parametri H/M e WO), mirata alla valutazione dei pazienti con scompenso cardiaco. Si tratta di un esame diagnostico medico-nucleare che fornisce un valore prognostico aggiuntivo, grazie all’acquisizione di immagini di elevata qualità.
La scintigrafia con MIBG, in associazione alla SPECT (single photon emission tomography) miocardica di perfusione, ha come obiettivo quello di identificare, nonchè stratificare i pazienti con scompenso cardiaco, in presenza o in assenza di cardiomiopatia ischemica, dato che tali pazienti incorrono in un più elevato rischio di ACE (eventi cardiaci avversi) caratterizzati dalla progressione dello scompenso fino ad arrivare alla morte cardiaca improvvisa su base aritmica.
La cardiologia nucleare attraverso l’Imaging con mIBG riveste un ruolo di primaria importanza nella gestione del paziente con scompenso cardiaco e quindi in grado di deviare il criterio di scelta circa la tipologia del trattamento da adottare, partendo da un approccio terapeutico “population based” fino a raggiungere una “personalized medicine”, a beneficio della riduzione dei costi derivanti dalla riduzione del numero di terapie inappropriate nel follow-up del paziente cardiopatico.

OBIETTIVI

E’ appurato che tali cardiopatie siano caratterizzate da una elevata mortalità, l’incidenza sembra essere in continuo aumento e la prognosi infausta. Considerando inoltre la difficile gestione di tali patologie da un punto di vista diagnostico e terapeutico, ne consegue l’estrema importanza di adottare opportune forme preventive. In questo panorama, l’approccio più corretto è stato individuato attualmente nell’utilizzo della terapia elettrica con defibrillatore impiantabile ( ICD ) e nellaresincronizzazione cardiaca con pacemaker biventricolare (CRT-P), impiegati singolarmente o in sincronia (CRT-D), allo scopo di migliorare la sopravvivenza, nonché la qualità di vita dei pazienti, oltre a cercare di debellare la principale complicanza data dalla morte improvvisa per aritmia. A fronte di questa insoddisfazione, è scaturita la necessità di potenziare i percorsi decisionali e trovare uno strumento diagnostico adeguato, al fine di identificare con precisione chi ha diritto di esigere la terapia elettrica e a chi erogare la giusta cura, prefissandosi a favore di una “ personalised medicine” che scardini l’empirico approccio “population based”. Negli ultimi anni la soluzione sembra farsi strada verso la diagnostica bio- molecolare mediante la cardiologia nucleare con scintigrafia 123 I-MIBG.

Materiali e metodi

L’Imaging molecolare si basa sull’utilizzo di un “radiofarmaco”, vale a dire la combinazione di due molecole: la prima di interesse biologico ( mIBG ) e la seconda che funge da isotopo radioattivo, dato in questo caso dallo Iodio 123, emettitore gamma caratterizzato da un picco energetico di 159 Kev, con una finestra energetica che oscilla da un minimo di 27 Kev a un massimo di 400 Kev. Per tali caratteristiche è possibile l’acquisizione di immagini qualitativamente soddisfacenti con collimatori a bassa energia o a media energia .
La radioattività emessa dall’isotopo radioattivo, una volta somministrata, permette di rivelare dall’esterno il comportamento del biomarker in modo che variazioni diconcentrazione rispetto alla normalità vengano misurate secondo un criterio oggettivo per indicare in maniera accurata l’eventuale presenza e la gravità di una situazione patologica. I pazienti con captazione miocardica relativamente conservata espressa in termini quantitativi da un valore di H/M in fase tardiva ≥ 1.6 presentavano un basso rischi di ACE rispetto ai pazienti con captazione miocardica ridotta espressa di un valore di H/M ≤1.6 Per quanto riguarda La FE i risultati confermano che la probabilità di ACE e di morte sono più alti nei pazienti con valori di FE < al 30 %. I pazienti sottoposti all’esame medico nucleare con scintigrafia 123 I-mIBG devono preventivamente seguire un’opportuna preparazione che prevede una sufficiente idratazione per garantire una miglior tollerabilità al radiofarmaco, ma soprattutto mirata a un più rapido svuotamento vescicale durante le ore immediatamente successive alla somministrazione del radiofarmaco al fine di ridurre la dose di radiazioni. Nei giorni che precedono l’indagine, importante effettuare la sospensione farmacologica di sostanze di cui sia nota o si presuma la capacità di ridurre l’uptake di Iobenguano (123I), dai 7 ai 14 giorni prima dell’indagine, quali il calcio antagonista nifedipina che prolunga la ritenzione di iobenguano, gli antipertensivi che riducono il reuptake della noradrenalina, antidepressivi triciclici che inibiscono la funzione del trasportatore di noradrenalina (amitriptilina e derivati ). Prima della somministrazione di I123-mIBG occorre effettuare l’inibizione tiroidea mediante perclorato di potassio per il blocco della captazione tiroidea, con somministrazione di 400 mg di LUGOL per os o perclorato di potassio in modo da ridurre l’accumulo di eventuale iodio libero nella tiroide. La somministrazione di I123 mIBG, avviene mediante iniezione endovenosa lenta per evitare effetti collaterali in sede di iniezione, quali rush, prurito, flushing, con una durata di somministrazione complessiva di 1-5 minuti, alla dose di 185 MBq. Durante il tempo di somministrazione, il paziente dovrà essere continuamente monitorato per osservare eventuali reazioni o ipersensibilità al radio farmaco (3). Il radiofarmaco viene distribuito nel reparto di medicina nucleare in situ già radiomarcato con lo Iodio 123 (123I ) che rappresenta il radioisotopo gamma emittente, prodotto dal ciclotrone e caratterizzato da un picco energetico di 159 KeV e da un’emivita pari a 13.2h La confezione contiene un flaconcino in vetro da 10 ml chiuso con un tappo in gomma rivestito con teflon e sigillato con una capsula di alluminio e racchiuso in un contenitore di piombo.
Il flaconcino multidose presente un volume che può variare da 0.5 ml a 10 ml di soluzione, corrispondenti a un’attività compresa tra 37 MBq e 740 MBq alla data e ora di calibrazione. La forma farmaceutica è una soluzione limpida ed incolore iniettabile da 1 ml, contenente 74 MBq alla data e ora di calibrazione, che dovrà essere rispettata per l’utilizzo del radiofarmaco per un tempo di attesa non superiore alle 20 ore, conservato nell’apposito contenitore schermato in materiale piombifero e tenuto a temperature non superiori a 25°, mentre nel caso in cui il radiofarmaco fosse prelevato in siringa ma non immediatamente somministrato, la temperatura di conservazione dev’essere compresa tra 2° – 8°. Non va congelato e dev’essere conservato al riparo dalla luce nell’apposito contenitore in ottemperanza con le normative locali in materia di materiali radioattivi, comprese le norme per la manipolazione, preparazione, somministrazione e smaltimento.
Una volta effettuata la somministrazione di 185 MBq, a distanza di 15 minuti dall’iniezione si procederà con un’acquisizione planare anteriore del torace, previo posizionamento del paziente in decubito supino, rimuovendo oggetti metallici sulla zona toracica quali collane o reggiseno per le donne, con le braccia sollevate sopra la testa e cuore nel campo di vista. Trattandosi di un’acquisizione anteriore, verrà attivato dunque il detettore anteriore disponendo di gamma camera a doppia testata, con matrice 128 x 128 o 256 x 256, utilizzando collimatori LEHR e settando il picco energetico a 159 KeV tipico dello I123 e con un valore di window settato su ± il 20%. Il tempo di acquisizione di questa prima fase definita precoce è di circa 10 minuti. A distanza di 3h e 50 minuti dalla prima acquisizione precoce, si procederà alla seconda parte dell’esame con un’acquisizione planare tardiva che utilizzerà gli stessi parametri tecnici della precedente, facendo particolare attenzione a riprodurre esattamente le stesse geometrie e posizioni, al fine di rendere le immagini prodotte dalle due acquisizioni, perfettamente sovrapponibili e confrontabili.

Risultati e Conclusioni

La combinazione delle due immagini planari permettono di calcolare il washout ratio dell’isotopo, la distribuzione e l’uptake cardiaco mediante un parametro semiquantitativo per il calcolo del Rapporto cuore-mediastino ( H/M Ratio ), tracciando la regione di interesse per includere entrambi i ventricoli e l’attività atriale con una ROI manuale. Tra queste prime acquisizioni, al paziente è consentito di mangiare ed è importante che resti sufficientemente idratato. Cosa fondamentale è rammentare al paziente che essendo stato iniettato con un radiofarmaco, risulta radioattivo per cui dovrà rimanere lontano da bambini e donne in stato di gravidanza.
Al termine della seconda acquisizione planare tardiva, si effettuerà un’acquisizione SPECT NON GATED tardiva, vale a dire un’acquisizione tomografica con modalità step and shot per ridurre artefatti da movimento cardiaco a 180° con gamma camera a doppia testata posizionate a 90° con configurazione ad angolo retto, partendo da un’obliqua anteriore destra a 45° per arrivare a un’obliqua posteriore sinistra a -135°.
Verrà impostata una matrice 64 x 64, acquisendo 64 proiezioni o 128 proiezioni su un giro di 360° se si dispone di tre testate, con uno step angolare di 3°, orbita body contured, con un fattore zoom di 1 se si dispone di una gamma camera a largo campo, dimensione pixel di 6.4±0.4 mm e framing pari a 1frame/ 40 secondi per una durata complessiva di circa 25-30 minuti. La SPECT consentirà al clinico di visualizzare l’uptake miocardico e la ritenzione di I123 MIBG nei classici tre tagli tomografici del cuore.
Inoltre, se alla scintigrafia con mIBG si affianca la GATED-SPECT con tracciante di perfusione miocardica, è possibile calcolare un importante parametro che è quello di stabilire il mismatch tra estensione della zona denervata rispetto all’estensione della zona ipoperfusa e il parametro relativo alla sincronia di contrazione delle pareti ventricolari.

Elaborazione e Analisi qualitativa e semiquantitativa delle Immagini

Una volta acquisito l’esame, si procederà all’elaborazione e analisi delle immagini. La prima valutazione è puramente qualitativa, data dalla diretta e attenta osservazione della presenza o assenza di uptake a livello cardiaco: la captazione di mIBG può escludere la presenza di SC, se invece vi è assenza di uptake, il paziente è un soggetto con Heart Failure. Occorre tener conto durante l’analisi visiva che la captazione del RF sarà fisiologicamente maggiore a livello basale, parente anteriore e laterale rispetto ad apice e parete inferiore per la minor presenza di terminazioni adrenergiche.
Per un’adeguata interpretazione semiquantitativa del sistema simpatico cardiaco, è fondamentale avvalersi di un software dedicato per la revisione e la ricostruzione delle immagini planari e SPECT. Questo sistema permette di effettuare una semplice analisi dei dati grezzi, di calcolare il rapporto H/M.
L’uptake della mIBG viene semiquantificato da un calcolatore che stima il rapporto cuore – mediastino (H/M ratio), dopo aver tracciato una ROI intorno il profilo cardiaco e la regione superiore mediastinica ( evitando la ghiandola tiroidea ) nell’immagine planare anteriore. Questo tipo di approccio permette di ottenere un indice altamente riproducibile dell’attività cardiaca simpatica, comparando le attività in fase precoce e tardiva che riflette la ritenzione della NE dai neuroni simpatici. La regione cardiaca di interesse (ROI) viene tracciata manualmente per includere entrambi i ventricoli e attività atriale visibile.
Successivamente si traccia una linea orizzontale a livello degli apici polmonari ed una linea mediana verticale tra i due campi polmonari. A partire dal punto di intersezione tra queste due linee, si procederà 15 pixel in basso per tracciare il “confine basso”, mentre alla distanza di 4 pixel dall’intersezione verrà disegnata una ROI mediastinica di sezione quadrata nel mediastino superiore. Per le immagini acquisite in una matrice 128 × 128 la ROI è di 7 × 7 pixel; mentre con matrice 256 × 256, la dimensione della ROI è di 13 × 13pixel. Il rapporto H/M viene calcolato come rapporto tra i conteggi / pixel nelle due ROI, o meglio viene calcolato dal rapporto della media dei conteggi per pixel nel miocardio per la media dei conteggi per pixel nel mediastino. Esso rappresenta la distribuzione delle terminazioni nervose simpatiche e della funzione neuronale derivante dall’uptake, deposito e rilascio. Il valore limite risultante da questo rapporto è pari a 1.6 per cui H/M ratio ≥ 1.6 è indice di un basso rischio di sviluppo aritmie fatali, mentre un H/M ratio < 1.6 indica un rischio elevato, soprattutto se associato a un valore di FE >30%. Altro parametro che viene quantizzato è il WO rate che riflette in termini di percentuale l’integrità neuronale e il tono simpatico, principalmente rappresentato dal meccanismo di uptake-1, dalle immagini acquisite in fase precoce e tardiva, come tasso di decremento dei conteggi sul miocardio nel tempo che intercorre tra le due acquisizioni. Il WO rate viene calcolato con una particolare formula da cui risulteranno valori che se < 20-27% indicano un’innervazione simpatica preservata, al contrario se > 20-27% indicano un’innervazione simpatica danneggiata.