Diagnósticos cardíacos utilizando imagenología IRM cardíaca de perfusión y movimiento de pared y sistemas para diagnósticos cardíacos.

Una estación de trabajo para la visualización de información cardíaca de un paciente mientras se administrauna prueba de esfuerzo al paciente,

comprendiendo una pantalla en comunicación con un sistema deimagenología por RM, mostrando la pantalla simultáneamente:

(i) una pluralidad de reproducciones en bucle o cine loops de IRM temporalmente sincronizadas decuadros de imágenes de movimiento de la pared cardíaca a una pluralidad de frecuenciascardíacas, y

(ii) al menos una reproducción en bucle de IRM de cuadros de imágenes de perfusión de al menosuna localización cardíaca.

Diagnósticos cardíacos utilizando imagenología IRM cardíaca de perfusión y movimiento de pared y sistemas 5 para diagnósticos cardíacos

Solicitudes relacionadas [0001] La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de patente estadounidense 10 provisional Nº de serie 60/399.275, presentada el 29 de julio de 2002 y la solicitud de patente estadounidense provisional Nº de serie 60/421.708 presentada el 28 de octubre de 2002.

Campo de la invención [0002] La presente invención hace referencia a los diagnósticos cardíacos, más concretamente a los diagnósticos cardíacos por pruebas de esfuerzo mediante la utilización de métodos basados en la imagenología por resonancia magnética (IRM) .

Antecedentes de la invención [0003] El corazón es un músculo que bombea sangre de forma continua, transportando oxígeno y nutrientes vitales a los órganos principales y a los tejidos del cuerpo. Por esta razón, el corazón necesita un gran suministro de oxígeno y nutrientes. El corazón recibe la sangre a través de tres arterias coronarias principales. Si alguna de estas arterias se estrecha o se obstruye, se ve disminuido el flujo sanguíneo y de oxígeno al corazón, se deteriora el rendimiento del bombeo de sangre y puede provocar daños permanentes en el corazón. Un corazón deteriorado o dañado puede tener un impacto significativo en la calidad de vida e incluso provocar la muerte.

La coronariopatía o enfermedad de las arterias coronarias supone la primera causa de estrechamiento y bloqueo de las arterias que salen o entran al corazón. Constituye la principal causa de muerte en los Estados 30 Unidos. A pesar de que el índice de muertes por coronariopatía se ha visto reducido de forma constante durante las últimas décadas, se espera que la incidencia general de esta enfermedad y el impacto que tendrá en la población, así como en el coste de la asistencia sanitaria aumenten de forma drástica durante los próximos veinte a treinta años debido al envejecimiento de la población. La coronariopatía supone ya un gasto de cien mil millones de dólares anuales en tratamiento médico y pérdida de productividad a los Estados Unidos. Por ello, 35 resultarían beneficiosas las pruebas de detección de coronariopatía que mejoraran la precisión de las evaluaciones cardíacas, especialmente en el caso de cardiopatías coronarias/coronariopatía en fase temprana. Particularmente beneficiosas serían aquellas pruebas que permitan a los médicos hacer diagnósticos explícitos y planes de tratamiento, que disminuyan el número de pruebas innecesarias, de cirugías y de estancias hospitalarias, que reduzcan la ansiedad, las molestias y el riesgo en el paciente, y/o que permitan la valoración de la eficacia terapéutica.

La capacidad de mitigar y eludir los efectos de la coronariopatía ha mejorado a lo largo de los años como resultado de un desarrollo previo de pruebas cardíacas y procedimientos cada vez más sofisticados. Generalmente, el cateterismo cardíaco y angiografía se consideran la “norma de oro” de los exámenes 45 cardíacos. Esta prueba se utiliza con frecuencia para determinar la localización y la gravedad de los efectos de la coronariopatía. No obstante, un procedimiento de cateterismo cardíaco es un procedimiento caro que normalmente requiere hospitalización, ya que es invasivo y presenta riesgo de complicaciones. En consecuencia, estos procedimientos de cateterismo cardíaco se utilizan de forma general únicamente cuando el paciente ya se ha sometido a otras pruebas no invasivas, como pruebas de esfuerzo cardíaco con resultados anómalos 50 significativos. Al año se realizan más de un millón de estos procedimientos de cateterismo cardíaco con un coste estimado de entre tres mil y cinco mil millones de dólares.

Las pruebas de esfuerzo cardíaco pueden resultar de especial importancia a la hora de evaluar el corazón y las arterias coronarias, ya que a menudo no se detecta la presencia de coronariopatía o de alguno de 55 sus efectos cuando se le realizan pruebas al paciente en reposo. Solo cuando el corazón está sometido a esfuerzo, ya sea mediante la realización de ejercicio en una cinta sin fin o en una bicicleta estática, o en la estimulación del nivel máximo de ejercicio a través de la introducción de sustancias químicas o fármacos especiales (esfuerzo inducido por medicamentos) en el corazón de aquellos pacientes que por ciertas razones no puedan realizar ejercicio físico real, es cuando pueden detectarse con seguridad los síntomas de la 60 coronariopatía en gran parte de la población. Actualmente, las pruebas de esfuerzo más utilizadas son la prueba de esfuerzo por ejercicio (sobre cinta sin fin) , la ecocardiograma de esfuerzo (por ultrasonido) y la prueba de esfuerzo de perfusión nuclear.

Estas tres pruebas presentan diferentes niveles de complejidad, precisión, disponibilidad y coste. La prueba de esfuerzo con ECG de ejercicio es la prueba de esfuerzo más extendida y utilizada, y la menos costosa de administrar. Se basa en la detección de cambios en los segmentos ST en un ecocardiograma de 12 derivaciones. Su precisión es variable, lo que produce un número significativo de resultados positivos y negativos falsos. En consecuencia, los pacientes deben someterse a menudo a un examen imagenológico suplementario durante las pruebas de esfuerzo con ecocardiografía y gammagrafía con radionúclidos. La complejidad de las pruebas de esfuerzo tanto con ecocardiografía como con gammagrafía con radionúclidos exige normalmente que sean administradas y evaluadas por un especialista. Normalmente, un ecocardiograma de esfuerzo lo administra un técnico formado en la obtención de imágenes por ultrasonido o un cardiólogo; y una prueba de esfuerzo de perfusión nuclear la realiza un técnico certificado en el manejo de radioisótopos junto con un cardiólogo o un radiólogo. Los resultados que se obtienen por ambos protocolos de pruebas generalmente necesitan ser

evaluados por un cardiólogo para hacer un diagnóstico preciso. La prueba seleccionada para ser administrada normalmente la determina el cardiólogo basándose en las conclusiones del historial físico y médico del paciente y en su propio juicio clínico. Cada prueba contiene un grado de imprecisión. La ecocardiografía presenta casi un 10-15% de tasa de fallos donde no se puede hacer un diagnóstico. Los obstáculos que impiden la captura de buenas imágenes para el diagnóstico pueden ser la causa de este porcentaje de fallo. El tejido cicatricial

resultante de cirugías de tórax, un exceso de grasa corporal en el paciente y trastornos pulmonares que capturan oxígeno de forma excesiva en los pulmones constituyen ejemplos de dichos obstáculos. Las pruebas de ecocardiografía de esfuerzo producen también, por diversos motivos, un número significativo de falsos resultados negativos. Las pruebas de esfuerzo de perfusión nuclear son de alta sensibilidad y proclives a dar también como resultado un número significativo de falsos resultados positivos.

Con más de 1, 3 millones de ecocardiografías de esfuerzo realizadas cada año con un 10-15% de tasa de fallos, potencialmente se gastan más de 100 millones de dólares en ecocardiografías de esfuerzo innecesarias o clínicamente no fiables cada año. Esta tasa de fallo en la ecocardiografía de esfuerzo provoca un incremento en el número de pruebas de esfuerzo de perfusión nuclear, las cuales se sabe que presentan una gran incidencia de

falsos resultados positivos. Una prueba de esfuerzo cardíaco que dé un falso positivo puede incrementar el número de caros e innecesarios procedimientos de cateterismo cardíaco, lo que resulta en hospitalización, ansiedad, molestia y riesgo médico añadido para el paciente. El número significativo de falsos negativos en las ecocardiografías de esfuerzo puede aumentar el riesgo de ataque al corazón y muerte súbita a causa de una coronariopatía en estado avanzado no detectada y/o una intervención anterior con éxito en etapas tempranas de coronariopatía.

La publicación de solicitud internacional de patente nº WO 00/43800 revela un formato de visualización multipanel para imágenes de resonancia magnética del ventrículo izquierdo de un paciente. Las imágenes de RM se adquieren a partir de secciones del ventrículo izquierdo. Se crea un par de imágenes para cada una de estas secciones. Una de las imágenes del par es un bucle de imagen de cine-RM; la otra imagen es una imagen de RM con realce tardío. Estos pares se visualizan en un visualizador de forma que el bucle de la imagen de cine-RM de cada par quede asociado visualmente con la imagen con realce tardío de ese par.

Por consiguiente, se necesitan pruebas de esfuerzo para diagnósticos... [Seguir leyendo]

1. Una estación de trabajo para la visualización de información cardíaca de un paciente mientras se administra una prueba de esfuerzo al paciente, comprendiendo una pantalla en comunicación con un sistema de 5 imagenología por RM, mostrando la pantalla simultáneamente:

(i) una pluralidad de reproducciones en bucle o cine loops de IRM temporalmente sincronizadas de cuadros de imágenes de movimiento de la pared cardíaca a una pluralidad de frecuencias cardíacas, y

(ii) al menos una reproducción en bucle de IRM de cuadros de imágenes de perfusión de al menos una localización cardíaca.

2. La estación de trabajo de la reivindicación 1, donde la al menos una reproducción en bucle de IRM de cuadros de imágenes de perfusión tiene sustancialmente el mismo número de cuadros que las reproducciones en 15 bucle de IRM temporalmente sincronizadas de cuadros de imágenes de movimiento de la pared cardíaca.

3. La estación de trabajo de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde las reproducciones en bucle de cuadros de imágenes de movimiento de la pared cardíaca y la al menos una reproducción en bucle de cuadros de imágenes de perfusión corregistradas de manera que las imágenes de las respectivas

reproducciones en bucle corresponden sustancialmente a la misma localización cardíaca del paciente.

4. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la pantalla muestra también:

(iii) al menos una imagen por IRM de realce de miocardio tardío de tejido cardíaco del paciente.

5. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la pluralidad de reproducciones en bucle de IRM temporalmente sincronizadas de cuadros de imágenes de movimiento de la pared cardíaca comprende:

(a) una primera reproducción en bucle de movimiento de pared de referencia; y

(b) una segunda reproducción en bucle de movimiento de pared obtenida tras la administración de un agente de contraste.

6. La estación de trabajo de la reivindicación 5, donde la pluralidad de reproducciones en bucle de IRM

temporalmente sincronizadas de cuadros de imágenes de movimiento de la pared cardíaca comprende además:

(c) una tercera reproducción en bucle de movimiento de pared de recuperación obtenida tras la primera y segunda reproducción en bucle.

7. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo además un sistema de procesamiento de datos para generar la pluralidad de reproducciones en bucle de IRM temporalmente sincronizadas de cuadros de imágenes de movimiento de pared cardíaca y la al menos una reproducción en bucle de IRM de cuadros de imágenes de perfusión.

8. La estación de trabajo de la reivindicación 7 cuando depende de la reivindicación 4, donde el sistema de procesamiento de datos genera además la al menos una imagen de IRM de realce de miocardio tardío.

9. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 8, donde la pantalla comprende una interfaz de usuario configurada para aceptar la entrada de usuario para ajustar rápidamente al menos uno de 50 un nivel de contraste, brillo, gamma u otro nivel de visualización de la imagen de referencia de la reproducción en bucle, lo cual se propaga automáticamente al resto de imágenes en la reproducción en bucle de referencia y a otras reproducciones en bucle en la pantalla sin ajustar cada una de manera individual.

10. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la información cardíaca se 55 visualiza en tiempo real o casi en tiempo real.

11. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las imágenes de perfusión de al menos una localización cardíaca incluyen imágenes de perfusión miocárdicas obtenidas sin la administración de un agente de contraste usando imagenología cardíaca dependiente del nivel de oxígeno en 60 sangre (BOLD, en inglés) usando una secuencia de pulsos preparada T2 o una secuencia ponderada en T2 3D.

12. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la pantalla también muestra una reproducción en bucle de movimiento de pared de referencia; una reproducción en bucle de movimiento de pared de primera dosis; una reproducción en bucle de movimiento de pared de dosis máxima; una reproducción en bucle de movimiento de pared de recuperación; una reproducción en bucle de perfusión de primer paso; y una imagen de IRM de realce tardío.

13. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una evaluación automática de las reproducciones en bucle, donde las reproducciones en bucle o una parte de las imágenes de las reproducciones en bucle se comparan unas a otras o a una referencia para destacar desviaciones de una reproducción en bucle de movimiento de pared de referencia.

14. La estación de trabajo de la reivindicación 13, donde la reproducción en bucle de movimiento de pared de referencia se compara a reproducciones en bucle de diferentes dosis y las diferencias se muestran y/o comparan a umbrales para proporcionar una indicación y/o evaluación de fisiología cardíaca.

15. La estación de trabajo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, la pantalla está configurada para mostrar reproducciones en bucle de perfusión y movimiento de pared para una localización dada para diversas dosis o todas y/o mostrar las reproducciones en bucle para diversas localizaciones o todas para una dosis dada a medida que se obtienen, para permitir que se lleve a cabo una evaluación casi a tiempo real.