La inteligencia artificial (IA) es ya uno de los elementos para tener en cuenta dentro de la imagen cardiaca en cualquiera de sus diferentes modalidades, y debemos empezar a conocerla. La IA se define como los sistemas que permiten que las computadoras o máquinas realicen o imiten el pensamiento humano. En lo que respecta a las imágenes cardiacas, la IA permite el reconocimiento automatizado y la segmentación de estructuras cardiacas y realiza la cuantificación de las cámaras cardiacas utilizando reglas, algoritmos o instrucciones preespecificadas. La IA puede mejorar la selección de pacientes, la adquisición y reconstrucción de imágenes y la identificación de artefactos. En el futuro cercano, ya casi presente, la IA aplicada a las imágenes cardiacas probablemente permitirá un diagnóstico automático de estados de enfermedad. Debemos incluir dos conceptos más: machine learning y deep learning1, esenciales en el avance de la IA dentro de la imagen cardiaca (fig. 1).

Figura 1.

Evolución temporal del concepto de inteligencia artificial.

Dentro de los avances más relevantes de los últimos meses en el campo de la ecocardiografía destacan los trabajos publicados por el grupo de Madani2,3, que emplean técnicas de deep learning para la identificación automática de los distintos planos ecocardiográficos, lo que permitirá una posterior automatización del análisis de las imágenes obtenidas aplicando estas técnicas. Otro grupo de investigadores4, empleando estrategias de deep learning, han conseguido la automatización de la interpretación en algunas situaciones clínicas tales como cálculo de la función cardiaca y tamaño de estructuras, distinguir entidades diferentes (miocardiopatía hipertrófica, amiloidosis cardiaca e hipertensión pulmonar) o valoración de la evolución de la fracción de eyección en situaciones de cardiotoxicidad con trastuzumab/pertuzumab en el cáncer de mama.

En el campo de la tomografía computarizada (TC), uno de los trabajos más relevantes que ha empleado machine learning ha sido el publicado por Dey et al.5, donde la IA se ha empleado para predecir isquemia debida a una lesión específica dentro de un estudio con TC que se correlacionó con reserva fraccional de flujo (FFR) invasiva. Los autores demuestran que agrupando datos clínicos, estenosis cuantitativa y métricas de la placa obtenidas por TC, a través de la IA se puede establecer un modelo predictivo mejor.

En el campo de la cardiorresonancia magnética (CRM) ya ha llegado la segmentación automática, como han demostrado Bai et al.6, que, empleando deep learning, segmentaron 93.500 imágenes de resonancia provenientes de 4.875 sujetos del UK Biobank con precisión similar a la de expertos en la técnica; este trabajo se ha validado con éxito recientemente de forma prospectiva7.

La TC cardiaca se ha consolidado como técnica no invasiva, sólida y polivalente, capaz de proporcionar información anatómica y funcional en el ámbito de la sospecha de enfermedad arterial coronaria (EAC) y la cardiopatía isquémica estable (fig. 2). Destacan los resultados a 5años de seguimiento del ensayo SCOT-HEART8, que asignó aleatoriamente a 4.146 pacientes con dolor torácico estable a una evaluación «estándar» con/sin TC. La cohorte estudiada con TC tuvo una tasa significativamente más baja de muerte cardiovascular e infarto agudo de miocardio no mortal que la cohorte evaluada sin TC en ausencia de una tasa significativamente más alta de angiografía coronaria invasiva o intervencionismo coronario percutáneo. Los autores sugieren que el diagnóstico directo de la EAC con TC permite una mejor estratificación del riesgo individual, una mejor adecuación de los objetivos terapéuticos o el uso de exploraciones complementarias, lo que conlleva una mejoría en el pronóstico clínico.

Figura 2.

Aplicaciones en TC cardiaca y medicina nuclear. A,B)Paciente con estenosis moderada (QCA del 65%) en el segmento proximal de la DA (flecha roja), con valor patológico de reserva fraccional de flujo, por TC (A) y por angiografía invasiva (B). C)Detección de ATTR-AC mediante 99mTc-PYP-SPECT con imágenes planares de cuerpo entero que evidencian intensa captación del trazador a nivel cardiaco, significativamente superior a la captación del marco óseo del paciente (grado3). D)Imagen tomográfica en los ejes largo horizontal, corto y largo vertical del ventrículo izquierdo que muestran captación global del trazador.

En el campo de la reserva fraccional de flujo coronario por TC (FFR-TC) destacan los resultados del registro multicéntrico ADVANCE y su posterior seguimiento al año9. Este registro incluyó a 5.083 pacientes con dolor torácico en estudio y evidencia de aterosclerosis coronaria por TC a los que se les realizó una FFR-TC. El seguimiento clínico y terapéutico demostró una modificación del tratamiento en dos tercios de los pacientes con FFR-TC en comparación con la TC sola, y se asocia a una mejor correlación con la angiografía coronaria y a un menor número de intervencionismo coronario percutáneo. Los resultados al año de seguimiento mostraron una baja tasa de eventos adversos cardiovasculares mayores en todos los pacientes y una reducción significativa de la tasa de muerte cardiovascular o infarto agudo de miocardio en pacientes con una FFR-TC negativa, respecto a aquellos con valores patológicos de FFR-TC.

En la TC de estrés con perfusión (TCP) estática contamos con interesantes resultados del ensayo PERFECTION10, que incluyó consecutivamente a 147 pacientes programados para angiografía coronaria +FFR invasivo (por indicación clínica) que se evaluaron previamente con una TC, una FFR-TC y una TCP estática. Los autores concluyeron que la FFR-TC y la TCP estática, además de la TC, son herramientas válidas y comparables para evaluar la relevancia funcional de la EAC. En el campo de la TCP dinámica cabe resaltar los resultados de Pontone et al.11, que incluyeron consecutivamente a 85 pacientes sintomáticos programados para angiografía coronaria más FFR y a quienes se realizó previamente una TC, una FFR-TC y una TCP dinámica. La precisión diagnóstica para detectar EAC funcionalmente significativa se evaluó mediante un modelo de TC cardiaca con/sin FFR-TC y con/sin una TCP dinámica, comparándolos con la angiografía más FFR como referencia. La adición de una TCP dinámica a la TC con FFR-TC proporcionó una mejoría de la precisión diagnóstica con una dosis media de irradiación aceptable (2,8±1,2mSv para la TC y 5,3±0,7mSv para la TCP dinámica).

Asimismo, en este último año la TC se ha erigido como una herramienta útil para monitorizar directamente el impacto biológico del tratamiento con estatinas en la progresión y composición de la EAC. Así lo muestra el estudio multicéntrico PARADIGM12, que incluyó a 1.255 pacientes sin antecedentes de EAC que se sometieron a dos TC durante el seguimiento (tiempo entre ambas pruebas >2años). El tratamiento con estatinas no modificó la progresión en el porcentaje de estenosis coronaria, pero se asoció a una ralentización en la progresión de la carga total de placa coronaria, un aumento en su calcificación y una menor prevalencia de placas vulnerables.

Finalmente, cabe destacar que gracias al esfuerzo de la European Association of Cardiovascular Imaging, desde 2018 ya se puede acreditar el grado de excelencia en TC cardiaca; de hecho, en el EuroEcho2018 tuvo lugar su primer examen acreditativo.

En el pasado año se publicaron importantes avances en el intervencionismo percutáneo valvular. El implante percutáneo de válvula aórtica (TAVI) sigue extendiéndose, e incluye ahora a pacientes de bajo riesgo. La evolución en el diseño de las nuevas generaciones de TAVI ha permitido reducir significativamente la regurgitación aórtica residual13. La TC se ha establecido como primera opción en la planificación preprocedimiento, con un documento de consenso reciente para estandarizar su uso e interpretación14. Las complicaciones vasculares son el principal problema tras un TAVI, que se puede mejorar con un análisis detallado de la TC previa15. Tras el procedimiento, el hallazgo de engrosamiento e hipoatenuación de velos sugestivo de trombosis por TC, o HALT, continúa siendo incierto, si bien en un registro prospectivo mostró una prevalencia del 9%, con una tendencia no significativa a la aparición de eventos isquémicos, especialmente en prótesis balón-expandibles de mayor tamaño16. La disfunción ventricular derecha se establece como un factor pronóstico de gran relevancia, ya que presenta más del doble de mortalidad a un año tras TAVI17.

Se han publicado dos grandes estudios de reparación percutánea de insuficiencia mitral (IM) mediante la técnica borde-a-borde con resultados contradictorios/complementarios18,19. Su análisis conjunto resalta la importancia de una correcta selección de pacientes: sintomáticos en situación ambulatoria, bajo tratamiento médico óptimo, diámetro telesistólico <70mm, fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) entre 20 y 50% y orificio regurgitante ≥30mm2. Entran en debate interesantes conceptos de IM proporcionada/desproporcionada al grado de dilatación del ventrículo izquierdo como una forma de integrar los diferentes parámetros de cuantificación en IM20. Los estudios de imagen dirigidos a localizar predictores de remodelado inverso tras este tratamiento solo han añadido como predictor independiente la presión sistólica de arteria pulmonar previa al implante21.

El ventrículo derecho y la válvula tricúspide continúan siendo el foco de un gran número de tratamientos transcatéter emergentes, lo que justifica un estudio por imagen pormenorizado22. La experiencia previamente adquirida en intervencionismo estructural no valvular, en concreto en el cierre de la orejuela izquierda, ha permitido demostrar la no inferioridad de estrategias de monitorización mínimamente invasivas23,24.

En 2019 se han publicado varias guías y recomendaciones, entre las que destaca la guía sobre cómo realizar un ecocardiograma transtorácico en la que, con una excelente iconografía, se detallan los diferentes planos y medidas que se deben obtener. Un punto negativo es la escasa referencia al ecocardiograma 3D y al strain, herramientas de uso cada vez más frecuente25.

Siguen apareciendo publicaciones que muestran que el strain global longitudinal (GLS) aporta un valor añadido a la FEVI en múltiples patologías. Un recientemente publicado metaanálisis de 10 estudios que incluye a 1.067 pacientes con estenosis aórtica (EAo) y FEVI ≥50% muestra que un GLS <14,7% multiplica por 2,5 el riesgo de muerte en un periodo de seguimiento medio de 1,8años26. Este metaanálisis y la revisión en relación con la valoración de la disfunción ventricular subclínica publicada en la EAo ponen de manifiesto que el GLS es un marcador de disfunción ventricular izquierda subclínica con valor pronóstico27, y por tanto debe ser incluido en el algoritmo de seguimiento y toma de decisiones terapéuticas de la EAo. El GLS tiene, además, un papel fundamental en el diagnóstico ecocardiográfico de diferentes miocardiopatías, como la enfermedad de Fabry28 y la amiloidosis. En esta última, el ya clásico patrón de GLS de preservación relativa del strain apical es fundamental en el algoritmo diagnóstico de la amiloidosis, como se muestra en el artículo de Ruberg et al.29, independientemente del tipo de amiloidosis que presente el paciente.

Respecto al aumento de los tratamientos reparadores de la válvula mitral, han aumentado las publicaciones referidas a la caracterización de la IM. En un estudio de 727 pacientes con IM moderada/grave se evidenció que es más frecuente la IM funcional y, dentro de esta, la IM por dilatación del ventrículo izquierdo; estos enfermos son los que presentaban mayor número de eventos a 5años, seguidos por los que tenían una IM secundaria a dilatación anular por dilatación de la aurícula izquierda30. En este intento de caracterizar el mecanismo de la IM destaca la excepcionalidad del artículo de revisión de la anatomía del anillo mitral de Faletra et al.31.

El estudio DEFENSE-PFO ha identificado en los pacientes con ictus criptogénico las características de un foramen oval de alto riesgo (septo interauricular aneurismático, hipermovilidad y tamaño mayor de 3mm) que identifica a los que se benefician de un cierre percutáneo por disminuir el riesgo de reaparición de ictus32.

En cardiopatía isquémica destacan los nuevos resultados del estudio PACIFIC33, que comparó el rendimiento de la tomografía por emisión de positrones (PET-TC), la tomografía por emisión de fotones (SPECT) y la TC cardiaca en 208 pacientes con sospecha de angina y probabilidad pretest intermedia. Confirman que, utilizando como patrón oro la FFR invasiva, la cuantificación del flujo miocárdico absoluto y de la reserva coronaria de flujo mediante PET-TC continúa siendo la técnica de mayor exactitud diagnóstica. El flujo miocárdico absoluto también puede cuantificarse mediante gamma-cámaras de semiconductores (CZT-SPECT), cuyo uso aumenta progresivamente. Estudios recientes demuestran que el flujo miocárdico absoluto y la reserva coronaria de flujo obtenidos en CZT-SPECT son comparables a los obtenidos mediante PET-TC, con una exactitud del 93% para detectar isquemia, y que dichos valores también se correlacionan adecuadamente con la FFR invasiva34.

En el análisis del sincronismo ventricular, el estudio del análisis de fase mediante gated-SPECT arroja varios parámetros que permiten establecer el grado de disincronía ventricular y podrían mejorar la valoración de los pacientes candidatos a terapia de resincronización cardiaca. Un reciente estudio español comunica que el 99% de los pacientes con criterios de terapia de resincronización cardiaca tienen alterados 3 o 4 de dichos parámetros35. Otro estudio multicéntrico, el VISION-CRT, concluye que la reducción de los grados de desviación estándar del histograma de fase, o PSD, observada en 195 pacientes a 6meses tras la terapia de resincronización cardiaca, se correlacionó significativamente con una mejor respuesta a dicha terapia36.

En la amiloidosis cardiaca, las técnicas de cardiología nuclear permiten establecer su fenotipo (por cadenas ligeras [AL] o por transtiretina [ATTR]) y facilitan un diagnóstico rápido, de bajo coste y altamente específico de las ATTR mediante trazadores tradicionalmente utilizados en gammagrafías óseas, pudiendo alcanzarse el diagnóstico sin necesidad de biopsias37. Un hallazgo reciente destacable es la coexistencia de ATTR y EAo grave. Mediante 99mTc-DPD-SPECT, Scully et al.38 detectaron una prevalencia de ATTR del 13% en 101 pacientes (85±5años) con EAo grave candidatos a TAVI. Las complicaciones y la mortalidad fueron significativamente mayores que en los pacientes con EAo grave y estudios negativos para ATTR (31/23% frente a 15/13%).

Varias series han reflejado la utilidad de la PET-TC en el diagnóstico de endocarditis protésica, infección de dispositivos intracardiacos y recientemente de dispositivos de asistencia ventricular39. Dos metaanálisis recientes agrupan los resultados de las series individuales40,41: la PET-TC mejora la exactitud diagnóstica de la endocarditis protésica (13 estudios, 537 pacientes; sensibilidad del 80,5%, especificidad del 73,1%). En infección de dispositivos (14 estudios, 492 pacientes), la PET-TC ha demostrado una alta sensibilidad/especificidad para diagnosticar infección del generador (96 y 97%, respectivamente), mientras que para la infección de electrodos y de endocarditis relacionada a dispositivos continúan siendo más limitadas (76 y 83%, respectivamente).

Estudios de PET-TC con 18F-NaF han mostrado procesos de calcificación activa y captación en la EAo en varios estudios. Cartlidge et al.42 demostraron que el 18F-NaF se fija en sitios de degeneración protésica y se relaciona significativamente con una progresión de la velocidad pico transvalvular y desarrollo de disfunción/degeneración.

La imagen cardiaca ocupa un papel clave en el campo de la cardio-onco-hematología, y múltiples estudios confirman su utilidad diagnóstica y pronóstica.

Comprender los mecanismos de la cardiotoxicidad e identificar las fases potencialmente reversibles del daño miocárdico es prioritario para organizar estrategias eficaces de prevención. En un modelo de cerdos, Galán-Arriola et al.43 han demostrado que la prolongación de T2 en CRM es el marcador más precoz de daño miocárdico reversible por antraciclinas. Si se interrumpe la doxorubicina precozmente, se resuelve el edema intracelular (normalización de T2), mientras que con el tratamiento mantenido aumenta progresivamente el espacio intravascular y se reduce la FEVI.

En la práctica clínica, la ecocardiografía es la técnica más utilizada para el diagnóstico de cardiotoxicidad y la monitorización de los tratamientos. La cuantificación avanzada de la función ventricular, con GLS, strain global circunferencial y FEVI3D permite un diagnóstico de daño miocárdico en fases asintomáticas y potencialmente reversibles44. El grupo de Pensilvania ha publicado el seguimiento prospectivo a 3,5años de 314 pacientes con cáncer de mama, distinguiendo tres patrones de comportamiento: 1)el 51% no desarrollan cambios en la función ventricular; 2)el 40% presentan cambios precoces (<6meses) y persistentes en la FEVI, strain global longitudinal y strain global circunferencial y elevación de NT-proBNP, y 3)el 9% presenta un descenso >10% de la FEVI en el primer año, con recuperación parcial en el seguimiento45. Los pacientes con cambios persistentes en la FEVI y strain global circunferencial presentan mayor riesgo de insuficiencia cardiaca46. Durante el tratamiento con inmunoterapia47, inhibidores de tirosina cinasa48 o radioterapia49, las técnicas de imagen avanzadas también son herramientas valiosas en el diagnóstico precoz de cardiotoxicidad. Sin embargo, su uso está limitado por la ausencia tanto de una definición consensuada de cardiotoxicidad basada en el riesgo de eventos clínicos como de una puntuación prospectiva de cardiotoxicidad, dos grandes retos que deben afrontar los equipos de cardio-onco-hematología para mejorar la atención a los pacientes con cáncer50.

En el campo de la cardiorresonancia magnética (CRM), un estudio reciente con seguimiento de más de 5años a 810 pacientes ha demostrado que la obstrucción microvascular precoz postinfarto es un marcador pronóstico independiente y potente51. Sorprendentemente, la extensión de la obstrucción microvascular mejora la estratificación del riesgo a largo plazo sobre los predictores tradicionales. También en el infarto agudo de miocardio, el aumento del T1 nativo en el miocardio remoto y sano ha demostrado ser un marcador independiente de eventos mayores a 6meses52. Este resultado inesperado podría deberse a que la reperfusión del miocardio lesionado desencadena una respuesta inflamatoria local y sistémica intensa. En el miocardio remoto esta respuesta está asociada con la activación de vías proinflamatorias e infiltración de leucocitos.

En pacientes con muerte súbita y coronarias normales, Rodrigues et al.53 han demostrado que con un estudio de CRM se puede identificar un sustrato etiológico hasta en el 50% de los pacientes, y que estos tienen peor pronóstico.

La caracterización del miocardio con CRM sigue proporcionando nuevos métodos diagnósticos. Tras las técnicas iniciales de realce tardío de gadolinio y STIR que valoran la fibrosis y la necrosis miocárdica se han introducido las técnicas de mapeo T1 y T2 para detectar la fibrosis difusa y el aumento del espacio extracelular en el miocardio. Recientemente se empiezan a utilizar nuevas técnicas de análisis de textura de las imágenes del miocardio. Son métodos de análisis de la intensidad y distribución de los píxeles en las imágenes del miocardio que, mediante la IA, detectan patrones de textura reproducibles, aunque inapreciables a simple vista. Cheng et al.54 han identificado un patrón de textura de gadolinio en el miocardio que predice eventos arrítmicos en pacientes con miocardiopatía hipertrofia portadores de desfibrilador automático. Otro estudio en pacientes con infarto agudo de miocardio ha identificado un patrón de textura del miocardio sin gadolinio que identifica la necrosis y permite realizar el diagnóstico de infarto subagudo y crónico con alta precisión55. Más recientemente, el análisis de la textura aplicado a las imágenes T1 nativas ha permitido discriminar entre pacientes con cardiopatía hipertensiva y miocardiopatía hipertrófica, mejorando la capacidad diagnóstica del mapeo global T1 nativo56. El análisis de texturas del miocardio es una técnica sencilla que empieza a desarrollarse y con perspectivas de asentarse en la práctica clínica si los siguientes estudios confirman o amplían su utilidad.

En el campo de la imagen híbrida con CRM y PET, el avance más destacado está en la eficacia de la corrección del movimiento con técnicas de adquisición 3D de CRM. La adquisición 3D con CRM de las imágenes del corazón permite corregir eficazmente el movimiento y obtener imágenes con mayor precisión y detalle de la captación de FDG18 con PET. Además, con la misma adquisición 3D se mejora la calidad de la coronariografía con CRM57.

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.