Imágenes de Partículas Magnéticas (MPI) y su Uso en la Visualización Coronaria Intra-stent

La modalidad de imagen basada en la proyección magnética de partículas (MPI), funciona a partir de trazadores y es una técnica relativamente nueva. Visualiza la distribución espacial de nanopartículas de óxido de hierro superparamagnético (SPIONs) con campos magnéticos estáticos y oscilantes.

La altísima resolución temporal de 22 ms por volumen, la alta resolución espacial y la ausencia tanto de radiación ionizante como de agentes de contraste nefrotóxicos hacen de la MPI un método de imagen muy prometedor. Con el propósito de seguir evaluando el rendimiento de este método, diversos autores han realizado investigaciones de diagnóstico o intervención desde diferentes ámbitos de la medicina. Entre ellos Wegner et al, evaluaron el potencial de la MPI como método de visualización del lumen en el stent, comparándolo con la TC y la RM.

Tras la implantación de stents coronarios en humanos, existe una tasa considerable de reestenosis y reoclusión. Ambas pueden provocar eventos isquémicos, lo que subraya la importancia clínica de desarrollar métodos de visualización intra-stent. En la TC y la RM, se ha encontrado que los artefactos causados por los stents limitan considerablemente la evaluación del lumen intra-stent.

En la investigación de Wegner et al se incluyeron ocho stents coronarios con diámetros entre 3 y 4 mm, de dos materiales diferentes: acero inoxidable y platino-cromo. Todos los stents se implantaron en tubos de silicona con una longitud de 14 cm. Como referencia se utilizó un fantoma de vasos sanguíneos sin stent, elaborado por los mismos autores. Para todas las imágenes de MPI se llenó de solución trazadora o agente de contraste.

Dos radiólogos (con 2 y 10 años de experiencia) evaluaron visualmente la magnitud de los artefactos inducidos por el stent. La magnitud de los artefactos en las imágenes de los fantomas con stent se calificó en comparación con las imágenes de los fantomas de referencia, utilizando una escala de clasificación de 5 puntos:

Debido al reducido tamaño de la muestra, se promediaron los resultados de la clasificación visual para cada stent y para cada modalidad. Además, se calculó la desviación estándar de los resultados para cada modalidad.

Resultados con MPI

Todos los fantomas con trazadores se lograron visualizar con éxito utilizando la MPI. Como los fantomas excedían el campo de visión (FOV), los extremos de los tubos aparecen borrosos y ligeramente cónicos. No hubo diferencias entre las imágenes de los fantomas con stents y los fantomas de referencia. Por lo tanto, los stents no influyeron ni perturbaron la imagen MPI, pero tampoco pueden representarse completamente. La media de la clasificación visual de los artefactos inducidos por el stent fue de 1.

Resultados con TC y RM

En la TC, todos los stents eran claramente visibles. Sin embargo, la pared del fantoma no se distinguía claramente de la solución de contraste debido a su densidad similar. La media de la clasificación visual fue de 2,63.

Por otro lado, en la RM se obtuvieron resultados menos favorables. Todos los stents fueron detectables, pero su visualización o la del lumen resultante no fue suficiente. La media de la clasificación visual de los artefactos inducidos por el stent fue de 4,63.

Sus conclusiones.

Los autores aseguran que sus resultados ilustran la capacidad de la MPI para representar el lumen intra-stent sin artefactos inducidos por el mismo instrumento, en contraste con las imágenes obtenidas por TC y RM. También concluyeron que la fiabilidad de la cuantificación de la estenosis basada en MPI en presencia de un stent marcado con SPION es justificación suficiente para realizar nuevas investigaciones.

El desarrollo de SPIONs aprobados clínicamente para la MPI sigue siendo un reto en el camino hacia el uso de este método en humanos. A pesar de las limitaciones, las interesantes posibilidades que se derivan de estos conocimientos iniciales, como el diagnóstico intra-stent en tiempo real e in vivo con la capacidad de cuantificar posibles estenosis, son objeto de una mayor persecución.

Otro de los retos que se presentan para la implementación en humanos es la necesidad de aumentar el FOV conservando o incluso aumentando la resolución temporal, especialmente en lo que respecta a la seguridad del paciente en términos de calentamiento de tejido y estimulación del nervio periférico. Un enfoque prometedor para este problema son los métodos de imagen híbridos, donde la MPI se utilice para evaluar la permeabilidad del stent a tratar.

Wegner, F., Friedrich, T., von Gladiss, A., Grzyska, U., Sieren, M. M., Lüdtke-Buzug, K., Frydrychowicz, A., Buzug, T. M., Barkhausen, J., & Haegele, J. (2020). Magnetic Particle Imaging: Artifact-Free Metallic Stent Lumen Imaging in a Phantom Study. Cardiovascular and Interventional Radiology, 43(2), 331–338.