Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCdYhCJxJQCp4ZkRgnmnvK8csS0066-782X201800030027810.5935/abc.20180051Review ArticlePractical Implications of Myocardial Viability StudiesKerWilter dos Santos1NunesThais Helena Peixoto1NacifMarcelo Souto2MesquitaClaudio Tinoco1Universidade Federal FluminenseHospital Universitário Antônio PedroSetor de Medicina NuclearNiteróiRJBrazilSetor de Medicina Nuclear - Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP) - Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ - Brazil1Universidade Federal FluminenseUniversidade Federal FluminenseHospital Universitário Antônio PedroServiço de RadiologiaNiteróiRJBrazilServiço de Radiologia - Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP) - Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ - Brazil2Universidade Federal FluminenseMailing Address: Wilter dos Santos Ker, Rua Aroazes, 180, Apt 903. Postal Code 22775-060, Jacarepaguá, Rio de Janeiro, RJ - Brazil. E-mail: wiltersker@hotmail.com
Author contributions
Conception and design of the research, Acquisition of data, Analysis and interpretation of the data, Writing of the manuscript and Critical revision of the manuscript for intellectual content: Ker WS, Nunes THP, Nacif MS, Mesquita CT; Obtaining financing: Ker WS, Nacif MS, Mesquita CT
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
0320181103278288220820171611201712122017This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly citedAbstract
Many non-invasive methods, such as imaging tests, have been developed aiming to add a contribution to existing studies in estimating patients’ prognosis after myocardial injury. This prognosis is proportional to myocardial viability, which is evaluated in coronary artery disease and left ventricular dysfunction patients only.
While myocardial viability represents the likelihood of a dysfunctional muscle (resulting from decreased oxygen supply for coronary artery obstruction), hibernation represents post-interventional functional recovery itself.
This article proposes a review of pathophysiological basis of viability, diagnostic methods, prognosis and future perspectives of myocardial viability. An electronic bibliographic search for articles was performed in PubMed, Lilacs, Cochrane and Scielo databases, according to pre-established criteria.
The studies showed the ability of many imaging techniques in detecting viable tissues in dysfunctional areas of left ventricle resulting from coronary artery injuries. These techniques can identify patients who may benefit from myocardial revascularization and indicate the most appropriate treatment.
Assessment of myocardial viability using non-invasive imaging techniques has motivated several studies in search of the most promising and sensitive tests. These tests highlight the importance of a correct evaluation of this condition for an appropriate risk stratification and selection of patients considered eligible for myocardial revascularization. Since cardiac function is not a dichotomous variable, some of its aspects measured by imaging techniques may not be measurable by another method. Useful parameters to guide therapeutic strategies include ejection fraction, scar size, ischemia and remodeling extension, as well as duration of cardiac dysfunction.1,2
Using a multimodal approach of viability, a pilot study3 showed higher values for these variables, which were analyzed in combination, providing a more reliable characterization of myocardial function. However, due to the lack of larger studies, imaging tests based on multimodal approach are not recommended yet. It is worth pointing out that even though the presence of a viable myocardium in a large heart area is important for revascularization, the decision for this procedure should be based on patient’s clinical status, evidence of ischemia, coronary anatomy and left ventricular global and regional function.4
Determination of myocardial viability is a common and clinically relevant challenge, that may be necessary in post-infarction patients receiving thrombolytic therapy. Also, it may be helpful for surgeons and cardiologists in choosing the best therapy from interventionist strategy, angioplasty and myocardial revascularization.5 This is particularly important in cases when myocardial revascularization is considered, due to high mortality rate and perioperative morbidity in these patients.6
In viability studies, while nuclear medicine techniques have high sensitivity, the techniques used to evaluate contractile reserve have higher specificity. Imaging methods, such as computed tomography (CT), positron-emission tomography (PET), myocardial scintigraphy, echocardiography with dobutamine and cardiac magnetic resonance (CMR) have been exhaustively investigated in attempt to establish the best method for myocardial study.7
Pathophysiology
Myocardial viability refers to myocardial cells that are alive after myocardial injury, according to cellular, metabolic and contractile functions. It describes ventricular dysfunction without tissue necrosis, which enables functional recovery after restoration of blood supply. In this context, although the definitions “stunned myocardium” and “hibernating” myocardium have distinct characteristics, the latter may represent the adaptation of repeated episodes of the former, as described by Chareonthaitawee et al.8 (Figure 1).
Main feature of the physiopathology of stunned myocardium and hibernating myocardium [adapted from Chareonthaitawee et al.<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]
“Stunned myocardium” results from a rapid, severe episode of coronary occlusion followed by recovery of coronary flow. An abrupt decrease in coronary flow causes contractile dysfunction, which persists even after its restoration. Despite minimal necrosis, ventricular dysfunction may be prolonged, from hours or even weeks. A group of researchers,9 investigating ventricular function in patients with coronary heart disease, demonstrated that repeated episodes of ischemia may lead to cumulative stunning, which contributes to the development of chronic, post-ischemic, left ventricular dysfunction. Interestingly, similar degrees of left ventricular dysfunction in distinct patients may be associated with significant differences in the degree of myocardial viability. Besides, viability is not correlated with myocardial wall thickness, since ventricular wall thinning does not necessarily mean absence of myocardial viability.10
“Hibernating myocardium” has been defined as the presence of severe systolic dysfunction with evidence of hypoperfusion at rest;3 it refers to a myocardium with preserved cellularity, but reduced blood flow, leading to depressed ventricular function, even at rest.11 The first theory of hibernating myocardium characterized it as an adaptation to chronic hypoperfusion whose intensity was not sufficiently significant to cause infarction.12 This was supported by CMR and PET studies on dysfunctional myocardial areas with reduced blood flow.13,14 However, pathogenesis of hibernating myocardium is still subject of studies and has not been elucidated yet,; it is believed, however, to be conditioned to a functional dysregulation related to mitochondrial impairment, in attempt to protect cardiac muscle cells from ischemia.11,15 Hibernating is also known to have intrinsic cellular and extracellular changes, that may be associated with the time required for reversibility of the process,12 which may vary from days to 14 months.16,17
Clinical implications
Assessment of viability may significantly contribute to the identification of patients who would benefit from revascularization, particularly by the improvement in ventricular function and survival. To demonstrate the clinical usefulness of viability, a meta-analysis was performed with 24 studies on different techniques on viability detection in patients with chronic coronary artery disease (CAD) and myocardial dysfunction. Annual mortality rate in the group of patients with myocardial viability and in drug treatment was 16%, in contrast with 3.2% in the group that underwent revascularization.18,19
In CAD patients, left ventricular dysfunction may be caused by areas of viable myocardium and fibrotic areas combined. Assessment of cardiac muscle using imaging methods enables the localization, quantification of viability in dysfunctional myocardium and possibility of anatomical revascularization, which is essential for treatment planning of these patients.11
This article proposes a review of pathophysiological bases of myocardial viability, diagnostic methods available, prognosis and risk for this condition. A bibliographic search was performed on the electronic databases PubMed, Lilacs, Cochrane and Scielo, based on pre-established criteria.
Methods
To achieve the objectives and results proposed, a descriptive review of scientific literature was conducted of studies on diagnostic accuracy of imaging tests used for the measurement of myocardial viability. We included both studies showing the superiority of certain method and those comparing the efficacy of the methods from the perspective of other authors.
Inclusion criteria:
Types of study: as “review articles”, we included studies aimed to demonstrate the efficacy of imaging tests in measuring myocardial viability after ischemia.
Population: heart disease patients with history of myocardial infarction.
Exclusion criteria:
Studies that did not provide a detailed description of the protocols of the diagnostic methods or of data statistical analysis, and studies that did not meet the inclusion criteria were excluded.
Search on the databases
The following databases were searched:
• PubMed/MEDLINE: North-American database, one of the largest in health, with no limits of date.
The following descriptors were used for the search on Pubmed: Myocardial viability; PET; CT; SPECT; Resonance Magnetic myocardial; Echocardiography.
• LILACS: database that integrates the BIREME system and includes several scientific journals, dissertations and books.
The following terms were used: Myocardial Viability ANS viability studies.
• COCHRANE: database focused on systemic reviews. The terms used in this database were: Myocardial viability.
Diagnostic methodsAssessment of myocardial viability by dobutamine stress echocardiography
The use of dobutamine stress echocardiography for detection of myocardial viability is an efficient and safe method in both acute and chronic phases of CAD,20 with low incidence of significant events21 (around 0,5%).21,22 This method has favorable sensitivity (77-89%) and specificity (68-93%) not only in the post-infarction phase,23,24 but also in the chronic phase (82% and 92%, respectively), as shown by Marzullo et al.25
Assessment of myocardial viability using baseline-nitrate <sup>(99m)</sup>Tc-Sestamibi scintigraphy
Myocardial perfusion scintigraphy using nitrate-augmented (99m)Tc-Sestamibi is a widely available method for assessment of myocardial viability. The use of nitrates enables the improvement of blood flow in narrowed and collateral vessels, responsible for irrigation of hypoperfused areas, which potentiates the ability of the method to detect viable tissues, especially when combined with (99m)Tc-Sestamibi.11 This is assured by the fact that both absorption and retention of sestamibi depend on perfusion, cell membrane integrity and membrane potential (mitochondrial function), which hence constitute the markers of viable tissue.25-27 Schinkel AF et al.28 reported a 81% sensitivity and 69% specificity of nitrate-enhanced (99m)Tc-Sestamibi scintigraphy to detect viability, which is lower than those reported with the use of PET-18F-FDG.28 In Figure 1, we illustrate a case where rest perfusion defect, initially attributed to the infarction area, normalized after treatment of the coronary obstruction in the anterior descending artery, demonstrating a viable myocardium. These findings illustrate a practical limitation of imaging techniques using (99m)Tc-Sestamibi in the detection of myocardial fibrosis and viability.
In most studies on baseline-nitrate (99m)Tc-Sestamibi scintigraphy, two patterns of images are commonly obtained: rest images and nitrate-enhanced images. Reversibility of the lesion (by filling) is indicative of viability. Sciagra et al.29 studied 105 patients with chronic CAD and left ventricular dysfunction who underwent baseline-nitrate sestamibi perfusion imaging and showed that the most powerful prognostic predictors of events were the number of nonrevascularized dysfunctional areas with viability in sestamibi imaging28,29 (Figure 2).
Images of rest (upper line) and nitrate-enhanced rest (lower line) myocardial perfusion scintigraphy, showing improvement of perfusion in anterior (apical, medial and basal) and anterolateral (medial and basal) segments.
Assessment of myocardial viability with <sup>201</sup>Tálio
201Tálio has some limitations for routine use, due to its longer physical half-life, and relatively low photon energy and flow. This may yield images with low count-rates and possible attenuation artifacts and, consequently, suboptimal images.4
However, 201Tálio has the advantage of entering myocardial cells by active transportation, which increases its accuracy for detecting viable myocardium. For this purpose, two protocols are usually used - stress-redistribution-reinjection and rest-redistribution imaging. While the first is focused on data about stress-induced ischemia and viability, the second focuses only on viability26 (Figure 3).
Myocardial perfusion scintigraphy with <sup>201</sup>Tálio for assessment of myocardial viability; stress imaging (upper line) and 24-hour redistribution imaging after injection of the radiotracer <sup>201</sup>Tálio (lower line), showing improvement of perfusion in anterior (apical, medial and basal) and anterolateral (medial and basal) segments.
201Tálio perfusion scintigraphy may show different perfusion defects that vary within a range from totally reversible to irreversible, according to the degree of improvement in the activity of late images.7
In a meta-analysis, Schinkel et al. reported an 87% sensitivity and 54% specificity in predicting post-revascularization recovery.28 Some studies have suggested that improvement in systolic function is not a sine qua non for clinical benefits, with a better prognosis but no improvement in the ejection fraction of some patients.4,11,26,28
Assessment of myocardial viability using positron emission tomography with fluorine-18-deoxyglucose (<sup>18</sup>F-FDG PET)
Among the methods available for assessment of myocardial viability, 18F-FDG PET is considered the gold standard method.30,31 Because 18F-FDG is a glucose analog, it is used to evaluate the metabolism of cardiac glucose, and thereby the uptake of this marker is similar to glucose utilization by myocytes.4
In fasting conditions, myocardium uses preferentially free fatty acids as energy source, whereas in post-prandial phase, its metabolism is shifted to glucose (with increased levels of circulating insulin).5 As the metabolism of free fatty acids depends on oxygen, during myocardial ischemia, glucose is the preferred substrate (glycolytic pathway), which is the hallmark of myocardial viability.35,32-35
PET with 18F-FDG has mean sensitivity of 92% and specificity of 63% in assessing the likelihood of functional improvement of the muscle in the after revascularization. Many studies have used comparative data of perfusion and 18F-FDG uptake, defining myocardial viability as hypoperfused areas with preserved glucose metabolism.26,28,32-34 (Figure 4).
Myocardial perfusion scintigraphy with <sup>99m</sup>Tc-Sestamibi (upper line) and <sup>18</sup>F-FDG PET (lower line) for assessment of myocardial viability, showing improvement in perfusion/metabolism in anterior (apical, medial and basal), apical septal, anteroseptal (medial and basal) and inferoseptal (medial and basal) segments; “mismatch” pattern.
Overall improvement of left ventricle may also be evaluated by 18F-FDG. Left ventricular ejection fraction (LVEF) improves from 37% to 47% (mean values) in patients with myocardial viability detected by 18F-FDG PET after revascularization. In patients without viable myocardium, LVEF remained almost unchanged (39% x 40%).31,34-39
Assessment of myocardial viability with computed tomography (CT)
CT is the most recent and widely used method for coronary angiography. Three techniques are currently used for cardiac CT - coronary angiography, CT with iodinated and non-contrast CT - and all of them can provide information on myocardial viability.40-42
CT coronary angiography has high negative predictive value (> 95%) in excluding epicardial CAD, with increasing role in the assessment of chest pain. It may also provide valuable information in the evaluation of patients with left ventricular systolic dysfunction, with suspected congenital heart disease or coronary anomaly.42
Delayed enhancement CT uses a similar principle to gadolinium-based magnetic resonance (MR) imaging for imaging studies of myocardial scarring. In CT, the use of iodinated contrast causes an increase in Hounsfield units in contrasted tissues, due to attenuation of X-rays, allowing the visualization of cardiac muscle in the early arterial phase, and discrimination of macro and microvascular obstruction. When evaluated 5-10 minutes after injection of iodinated contrast and increased enhancement, the obstruction is suggestive of infarction, due to extracellular contrast accumulation.41,42
Finally, non-contrast CT can reveal calcified aneurysms in the left ventricle, for showing similar images to those obtained during attenuation correction scans or calcium scoring.41,42
Some advantages of cardiac CT include the possibility of being performed in combination with coronary CT, requiring only the addition of some minutes to the angiography protocol; its high spatial resolution, being of great importance in evaluation of small infarctions; near-isotropic resolution and reliable 3D data reconstruction for the small slide thickness; possibility of inclusion of patients with pacemakers and other metallic devices. As disadvantages, we can mention the necessity of higher radioactive emission for acquisition of additional images following coronary images, and poorer localization ability and transmurality as compared with CMR.43
Assessment of myocardial viability with MR imaging
MR is a highly efficient method for myocardial viability study26 and has played an important role in the clinical practice. It has also been considered a gold standard method in the assessment of left ventricular function. MR allows assessment of left ventricular dysfunction associated with chronic ischemic disease by evaluation of contractile reserve using dobutamine at low dose and, most importantly, evaluation of fibrosis by late gadolinium enhancement. In a metanalysis, Romero et al.44 concluded that MR with low-dose dobutamine has high sensitivity and specificity (81% and 91%, respectively), whereas late gadolinium enhancement MR has 95% sensitivity and 51% specificity, and high accuracy in determining some parameters, including ejection fraction, left ventricular volume, regional wall motion, and myocardial thickness.45,46 Left ventricular wall thickness at end diastole is important to exclude viability.
The most notable characteristic of MR is its high spatial resolution, and, for this reason, the method stands out for its high imaging quality and capacity to diagnose ischemic areas that would not be detectable by other methods. MR may also be particularly useful in the assessment of myocardial blood flow at rest in hibernating areas of narrowed coronary artery and improvement of local myocardial contractility after coronary revascularization.13,47
The use of gadolinium as a contrast medium in MR allows the detection of the effects of perfusion, microvascular obstruction and differentiation between transmural and subendocardial necrosis.48 Gadolinium has a low risk of nephrotoxicity, except for patients with end-stage renal disease, in which the risk of systemic toxicity is real. Although chelated-gadolinium compounds are distributed in the extracellular space, and do not penetrate in intact cells, they may accumulate in myocytes with ruptured cell membrane (e.g. acute myocardial infarction) and fibrotic areas10 (Figure 5).
Patterns of transmurality of infarction in the presence and absence of viability by cardiac magnetic resonance
The likelihood of functional recovery after revascularization is proportional to the transmurality of acute myocardial infarction. A very important marker of improvement of myocardial function is the amount of delayed enhancement by MR imaging since there is a progressive improvement in myocardial function with the increase of transmurality of scar tissue. Kim et al.46 evaluated the ability of contrast-enhanced MR imaging to predict functional recovery after revascularization. Approximately 80% of segments with less than 25% of transmural fibrosis had functional recovery after revascularization, whereas only 10% of the segments with transmurality higher than 50% recovered after revascularization. Selvanayagam et al.47 showed that delayed-enhancement cardiovascular MR imaging is a strong predictor of myocardial viability after surgical revascularization.
Left ventricular wall thickness may reveal valuable information about viability. Schinkel et al.26 showed that segments with an end-diastolic wall thickness of less than 5 mm was associated with higher likelihood of recovery after revascularization.
Taken together, these findings suggest that segments with an end-diastolic wall thickness of less than 5.5 mm never show recovery of function after revascularization, which may be related to the presence of nontransmural infarction. These segments contain subendocardial scar tissue, with residual viability in the epicardium. Therefore, significant wall thinning indicates scar tissue, with low likelihood of recovery after revascularization; nevertheless, evidence suggests that recovery of function may occur, but only when contrast-enhanced MR excludes scar tissue.10
Geber et al.49 demonstrated that cardiac MR was important in identifying patients with ischemic cardiomyopathy and severe left ventricular dysfunction who would benefit from myocardial revascularization. CMR can be performed in ischemic cardiomyopathy with left ventricular dysfunction to characterize myocardial viability.50 Limitations of this technique, however, include its high cost, difficulty of performing scans in patients with implanted devices, and limited availability.10
PET-RM
A new technique - PET-MR started to be studied, but still has limited availability. The method has the advantage of combining the high spatial resolution of MR with the sensitivity of PET, without excessive ionizing radiation. In contrast to PET-CT, however, the synergism between PET and MR still need to be evaluated.
Comparison of left ventricular end-diastolic wall thickness on MRI with glucose use on 18F-FDG PET demonstrated that regions with an end-diastolic wall thickness of less than 5.5 mm had reduced glucose use, whereas regions with a wall thickness of 5.5 mm did not use this carbohydrate.51 Studies on usefulness of PET-MR in cardiology are still ongoing, but it includes specific localization of lesions, contributing to therapeutic intervention.52 Preliminary data indicate the possibility of PET-MR to measure inflammatory response to myocardial infarction and neoangiogenesis.52,53 While MR is helpful in the analysis of scar extension, PET provides characteristics of the subepicardium and likelihood of functional recovery of areas free of scars.51
Comparison between the techniques:
For practical purposes, the most appropriate methods for viability assessment are those in which the clinician or the institution have the highest experience. Echocardiography with dobutamine has, in general, high positive predictive value, and thus, is relatively more specific whereas nuclear medicine techniques are more sensitive to diagnosis, with a significative negative predictive value, as can be seen in the study by Panza et al.,54 who compared the echocardiography and 201Tálio myocardial scintigraphy methods. Hakimeh et al.55 evaluated viable kinetic segments by resting (99m)Tc-Sestamibi, and observed that the number of these segments was significantly greater than those showing a contractile response to dobutamine. Hence, due to its greater accessibility, echocardiography may be the method of choice in the screening for the presence of viability, and in a second line of investigation, a nuclear method could be used.56
(99m)Tc-Sestamibi has been used as an alternative to 201Tálio for its higher quality combined with lower exposure to radiation. In cases when (99m)Tc-Sestamibi imaging are not conclusive, or when greater viability is still clinically possible, the use of 201Tálio is indicated for its higher detection rate, especially in severe hypoperfusion areas.25
An excellent method for assessment of hibernating myocardium is 18F-FDG PET, for its higher sensitivity in detecting dysfunctional, but viable, myocardium. Although a sensitivity of 93% was shown for this technique in a metanalysis,35 other authors reported a lower specificity (58%).57-59
With respect to MR and nuclear medicine techniques, comparison of contrast MR imaging, with dobutamine echocardiography and 201Tálio rest-redistribution showed an agreement of 83% and 75%, respectively.60 Klein et al.51 showed a good agreement between contrast MR and 18F-FDG PET; in patients with CAD and severely reduced LVEF, MR imaging can identify fibrotic areas with results similar to those obtained by PET measurements, provided by comparison of flow and glucose metabolism. MR also provides other parameters of tissue viability, such as wall thickness, contractile reserve and delayed enhancement.59-62
In addition, in comparison with CT, MR has higher contrast resolution for soft tissues, without requiring radiation exposure. CT and PET41 may be an alternative test to MR for patients with pacemakers, implantable cardioverter defibrillator or mechanical cardiac valve. Table 1 summarizes the comparison between these methods of assessment of myocardial viability.
Comparison between myocardial viability assessment methods
Contrast phases are correlated with better evaluation when the contrast is injected in the stress phase only or in both phases, stress and rest phases. SPECT: single-photon emission computed tomography; 18F-FDG: fluorodeoxyglucose F18; PET: positron-emission tomography
Prognosis:
Observational studies have suggested that the presence of viable myocardium is directly associated with favorable progress of left ventricular function and good prognosis after revascularization. Patients who seem to benefit more from surgical revascularization are those with ischemic symptoms and severe left ventricular dysfunction. A significant perioperative risk should be considered in relation to long-term benefits on mortality.62-66
Comparison of randomized studies of miocardial viability
Today, there is little evidence of randomized studies on this theme, with conflicting results.
Stich trial
Randomized, multicenter study involving 1,212 patients, 601 assessed for myocardial viability by dobutamine echocardiography (130 patients), SPECT (321 patients) or both (150 patients).67 In the myocardial viability study, 298 patients were randomly allocated to receive conservative treatment plus surgical revascularization, and 303 patients to receive pharmacological therapy alone. Median follow-up period was 56 months (12 months - 100 months).67 No statistically significant benefit of surgical intervention on mortality, or of assessment of myocardial viability on surgical intervention, suggesting that investigation of a viable myocardium do not differentiate patients who would benefit from revascularization from those who would benefit from medical therapy alone.67
Despite its limitations and biases, the STICH trial is, so far, the largest study on the influence of myocardial viability on clinical outcomes in patients with ischemic heart disease. Also, it is the first study to evaluate differential results of revascularization and pharmacological therapy.67
PARR-2 Trial
Study designed to evaluate the efficacy of 18F-FDG PET in patients with left ventricular dysfunction, by risk stratification and identification of those who would benefit from myocardial revascularization. A total of 430 patients with LVEF < 35% and CAD were allocated into two groups - standard care (n = 212) and treatment assisted by 18F-FDG PET (n = 218).68
At one year, the PARR-2 trial did not show a significant difference between the groups in the primary outcomes that included death for cardiac causes, acute myocardial infarction or hospital stays for cardiac cause (30% vs. 36% p = 0.15). In PET group, however, there was a significant decrease in primary outcome over the follow-up period (relative risk 0.62; 95% CI 0.42 - 0.93; p = 0.019).68
Perspectives
Myocardial viability is still a subject of clinical importance and a focus of clinical trials and translational science. Pathophysiological basis of left ventricular ischemic dysfunction seems to be correlated with myocardial stunning, hibernation or myocardial necrosis. Imaging methods used for assessment of viable muscular tissue have their own operational characteristics and should be appropriate to the patient’s individual characteristics. The detection of myocardial viability may be a valuable predictor of the response to revascularization and long-term prognostic and, thereby, contribute to the decision-making in the medical practice.
18F-FDG PET and CMR are considered first-choice methods for detection of viability due to their high sensitivity and specificity rates, whereas both echocardiography and myocardial scintigraphy considered acceptable methods for their wide availability and accessibility. With respect to the impact on medical practice, there are no definite studies showing the benefits of myocardial viability assessment on patients’ prognosis, which reinforce the necessity of larger studies, considering the great relevance of the theme.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This article is part of the thesis of master submitted by Wilter dos Santos Ker, from Universidade Federal Fluminense.
Ethics approval and consent to participate
This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors.
References1 Anavekar NS, Chareonthaitawee P, Narula J, Gersh BJ. Revascularization in patients with severe left ventricular dysfunction. is the assessment of viability still viable? J Am Coll Cardiol. 2016;67(24):2874-87.AnavekarNSChareonthaitaweePNarulaJGershBJRevascularization in patients with severe left ventricular dysfunction. is the assessment of viability still viable?J Am Coll Cardiol20166724287428872 Ling LF, Marwick TH, Flores DR, Jaber WA, Brunken RC, Cerqueira MD, et al. Identification of therapeutic benefit from revascularization in patients with left ventricular systolic dysfunction: Inducible ischemia versus hibernating myocardium. Circ Cardiovasc Imaging 2013;6(3):363-72.LingLFMarwickTHFloresDRJaberWABrunkenRCCerqueiraMDIdentification of therapeutic benefit from revascularization in patients with left ventricular systolic dysfunction: Inducible ischemia versus hibernating myocardiumCirc Cardiovasc Imaging2013633633723 Narula J, Dawson MS, Singh BK, Amanullah A, Acio ER, Chaudhry FA, et al. Noninvasive characterization of stunned, hibernating, remodeled and nonviable myocardium in ischemic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 2000;36(6):1913-9.NarulaJDawsonMSSinghBKAmanullahAAcioERChaudhryFANoninvasive characterization of stunned, hibernating, remodeled and nonviable myocardium in ischemic cardiomyopathyJ Am Coll Cardiol2000366191319194 Zaret BL, Beller GA. Clinical Nuclear Cardiology: state of the heart and future directions. 4th ed. Amsterdam: Elsevier; 2006 p. 31-4, 495-555.ZaretBLBellerGAClinical Nuclear Cardiology: state of the heart and future directions4th edAmsterdamElsevier20063155531-4, 495-5555 Ragosta M, Beller GA. The noninvasive assessment of myocardial viability. Clin Cardiol. 1993;16(7):531-8.RagostaMBellerGAThe noninvasive assessment of myocardial viabilityClin Cardiol19931675315386 Solar M, Zizka J, Klzo L, Tintera J, Vizda J, Ceral J. Contrast-enhanced magnetic resonance and thallium scintigraphy in the detection of myocardial viability:a prospective comparative study. Int Heart J. 2006;47(4):521-32.SolarMZizkaJKlzoLTinteraJVizdaJCeralJContrast-enhanced magnetic resonance and thallium scintigraphy in the detection of myocardial viability:a prospective comparative studyInt Heart J20064745215327 Fernandes H, Sousa A, Campos J, Patrício J, Oliveira A, Vieira T, et al. [Myocardial viability assessment]. Acta Med Port. 2011 Dec;24 Suppl 4:989-94.FernandesHSousaACamposJPatrícioJOliveiraAVieiraT[Myocardial viability assessment]Acta Med Port24122011Suppl 49899948 Chareonthaitawee P, Gersh BJ, Araoz PA, Gibbons RJ. Revascularization in severe left ventricular dysfunction: the role of viability testing; J Am Coll Cardiol. 2005;46(4):567-74.ChareonthaitaweePGershBJAraozPAGibbonsRJRevascularization in severe left ventricular dysfunction: the role of viability testingJ Am Coll Cardiol20054645675749 Barnes E, Dutka DP, Khan M, Camici PG, Hall RJ. Effect of repeated episodes of reversible myocardial ischemia on myocardial blood flow and function in humans. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002;282(5):H1603-8.BarnesEDutkaDPKhanMCamiciPGHallRJEffect of repeated episodes of reversible myocardial ischemia on myocardial blood flow and function in humansAm J Physiol Heart Circ Physiol20022825H1603H160810 Camici PG, Prasad SK, Rimoldi OE. Stunning, hibernation, and assessment of myocardial viability. Circulation. 2008;117(1):103-14.CamiciPGPrasadSKRimoldiOEStunning, hibernation, and assessment of myocardial viabilityCirculation2008117110311411 Demirkol MO. Myocardial viability testing in patients with severe left ventricular dysfunction by SPECT and PET. Anadolu Kardiyol Derg. 2008 Nov;8 Suppl 2:60-70.DemirkolMOMyocardial viability testing in patients with severe left ventricular dysfunction by SPECT and PETAnadolu Kardiyol Derg08112008Suppl 2607012 Lim SP, Mc Ardle BA, Beanlands RS, Hessian RC. Myocardial viability: it is still alive. Semin Nucl Med. 2014;44(5):358-74.LimSPMc ArdleBABeanlandsRSHessianRCMyocardial viability: it is still aliveSemin Nucl Med201444535837413 Selvanayagam JB, Jerosch-Herold M, Porto I, Sheridan D, Cheng AS, Petersen SE, et al. Resting myocardial blood flow is impaired in hibernating myocardium: a magnetic resonance study of quantitative perfusion assessment. Circulation. 2005;112(21):3289-96.SelvanayagamJBJerosch-HeroldMPortoISheridanDChengASPetersenSEmyocardial blood flow is impaired in hibernating myocardium: a magnetic resonance study of quantitative perfusion assessmentCirculation2005112213289329614 Conversano A, Walsh JF, Geltman EM, Perez JE, Bergmann SR, Gropler RJ. Delineation of myocardial stunning and hibernation by positron emission tomography in advanced coronary artery disease. Am Heart J. 1996;131(3):440-50.ConversanoAWalshJFGeltmanEMPerezJEBergmannSRGroplerRJDelineation of myocardial stunning and hibernation by positron emission tomography in advanced coronary artery diseaseAm Heart J1996131344045015 Canty JM Jr, Fallavollita JA. Hibernating myocardium. J Nucl Med. 2005;12(1):104-19.CantyJMJrFallavollitaJAHibernating myocardiumJ Nucl Med200512110411916 Vanoverschelde JL, Wijns W, Borgers M, Heyndrickx G, Depré C, Flameng W, et al. Chronic myocardial hibernation in humans: from bedside to bench. Circulation. 1997;95(7):1961-71.VanoverscheldeJLWijnsWBorgersMHeyndrickxGDepréCFlamengWChronic myocardial hibernation in humans: from bedside to benchCirculation19979571961197117 Bax JJ, Visser FC, Poldermans D, Elhendy A, Cornel JH, Boersma E, et al. Time course of functional recovery of stunned and hibernating segments after surgical revascularization. Circulation. 2001;104(12 Suppl 1):I314-8.BaxJJVisserFCPoldermansDElhendyACornelJHBoersmaETime course of functional recovery of stunned and hibernating segments after surgical revascularizationCirculation200110412Suppl 1I314I31818 Arai AE. Myocardial infarction and viability with an emphasis on imaging delayed enhancement. In: Kwong RY. (ed.). Cardiovascular magnetic resonance imaging. Totowa (NJ): Humana Press Inc; 2008. p. 351-75.AraiAEMyocardial infarction and viability with an emphasis on imaging delayed enhancementKwongRYCardiovascular magnetic resonance imagingTotowa (NJ)Humana Press Inc200835137519 Allman KC, Shaw LJ, Hachamovitch R, Udelson JE. Myocardial viability testing and impact of revascularization on prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction: a meta-analysis. J Nucl Cardiol. 2002;39(7):1151-8.AllmanKCShawLJHachamovitchRUdelsonJEMyocardial viability testing and impact of revascularization on prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction: a meta-analysisJ Nucl Cardiol20023971151115820 Pierard LA, De Landsheere CM, Berthe C, Rigo P, Kulbertus HE. Identification of viable myocardium by echocardiography during dobutamine infusion in patients with myocardial infarction after thrombolytic therapy: comparison with positron emission tomography. J Am Coll Cardiol. 1990;15(5):1021-3.PierardLADe LandsheereCMBertheCRigoPKulbertusHEIdentification of viable myocardium by echocardiography during dobutamine infusion in patients with myocardial infarction after thrombolytic therapy: comparison with positron emission tomographyJ Am Coll Cardiol19901551021102321 Picano E, Mathias W Jr, Pingitore A, Bigi R, Previtali M. Safety and tolerability of dobutamine-atropine stress echocardiography: a prospective, multicenter study. Lancet. 1994;344(8931):1190-2.PicanoEMathiasWJrPingitoreABigiRPrevitaliMSafety and tolerability of dobutamine-atropine stress echocardiography: a prospective, multicenter studyLancet199434489311190119222 Cortigiani L, Bigi R, Gigli G, Coletta C, Mariotti E, Dodi C, et al. Prognostic implications of intraventricular conduction defects in patients undergoing stress echocardiography for suspected coronary artery disease. Am J Med. 2003;115(1):12-8.CortigianiLBigiRGigliGColettaCMariottiEDodiCPrognostic implications of intraventricular conduction defects in patients undergoing stress echocardiography for suspected coronary artery diseaseAm J Med20031151121823 Salustri A, Elhendy A, Garyfallidis P, Ciavatti M, Cornel JH, ten Cate FJ, et al. Prediction of improvement of ventricular function after acute myocardial infarction using low-dose dobutamine stress echocardiography. Am J Cardiol. 1994;74(9):853-6.SalustriAElhendyAGaryfallidisPCiavattiMCornelJHten CateFJPrediction of improvement of ventricular function after acute myocardial infarction using low-dose dobutamine stress echocardiographyAm J Cardiol199474985385624 Elhendy A, Trocino G, Salustri A, Cornel JH, Roelandt JR, Boersma E, et al. Low-dose dobutamine echocardiography and rest-redistribution thallium-201 tomography in the assessment of spontaneous recovery of left ventricular function after recent myocardial infarction. Am Heart J. 1996;131(6):1088-96.ElhendyATrocinoGSalustriACornelJHRoelandtJRBoersmaELow-dose dobutamine echocardiography and rest-redistribution thallium-201 tomography in the assessment of spontaneous recovery of left ventricular function after recent myocardial infarctionAm Heart J199613161088109625 Marzullo P, Parodi O, Reisenhofer B, Sambuceti G, Picano E, Distante A, et al. Value of rest - thallium-201/technetium-99 sestamibi and dobutamine echocardiography for detecting myocardial viability. Am J Cardiol. 1993;71(2):166-72.MarzulloPParodiOReisenhoferBSambucetiGPicanoEDistanteAValue of rest - thallium-201/technetium-99 sestamibi and dobutamine echocardiography for detecting myocardial viabilityAm J Cardiol199371216617226 Schinkel AF, Poldermans D, Elhendy A, Bax JJ. Assessment of myocardial viability in patients with heart failure. J Nucl Med. 2007;48(7):1135-46.SchinkelAFPoldermansDElhendyABaxJJAssessment of myocardial viability in patients with heart failureJ Nucl Med20074871135114627 Giogetti A, Marzullo P, Sambuceti G, Di Quirico S, Kusch A, Landi P, et al; Baseline/postnitrate Tc-99m tetrofosmin mismatch for the assessment of myocardial viability in patients with severe left ventricular dysfunction: comparison with baseline Tc-99m tetrofosmin scintigraphy/FDG PET imaging. J Nucl Cardiol. 2004;11(12):142-51.GiogettiAMarzulloPSambucetiGDi QuiricoSKuschALandiPBaseline/postnitrate Tc-99m tetrofosmin mismatch for the assessment of myocardial viability in patients with severe left ventricular dysfunction: comparison with baseline Tc-99m tetrofosmin scintigraphy/FDG PET imagingJ Nucl Cardiol2004111214215128 Schinkel AF, Bax JJ, Poldermans D, Elhendy A, Ferrari R, Rahimtoola SH. Hibernating myocardium: diagnosis and patient outcomes. Curr Probl Cardiol. 2007;32(7):375-410.SchinkelAFBaxJJPoldermansDElhendyAFerrariRRahimtoolaSHHibernating myocardium: diagnosis and patient outcomesCurr Probl Cardiol200732737541029 Sciagra R, Pellegri M, Pupi A, Bolognese L, Bisi G, Carnovale V, et al. Prognostic implications of Tc-99m sestamibi viability imaging and subsequent therapeutic strategy in patients with chronic coronary artery disease and left ventricular dysfunction. J Am Coll Cardiol. 2000;36(3):739-45.SciagraRPellegriMPupiABologneseLBisiGCarnovaleVPrognostic implications of Tc-99m sestamibi viability imaging and subsequent therapeutic strategy in patients with chronic coronary artery disease and left ventricular dysfunctionJ Am Coll Cardiol200036373974530 Tillisch J, Brunken R, Marshall R, Schwaiger M, Mandelkern M, Phelps M, et al. Reversibility of cardial wall-motion abnormalities predicted by positron tomography. N Engl J Med. 1986;314(14):884-8.TillischJBrunkenRMarshallRSchwaigerMMandelkernMPhelpsMReversibility of cardial wall-motion abnormalities predicted by positron tomographyN Engl J Med19863141488488831 Maddahi J, Schelbert H, Brunken R, Di Carli M. Role of thallium-201 and PET imaging in evaluation of myocardial viability and management of patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction. J Nucl Med. 1994;35(4):707-15.MaddahiJSchelbertHBrunkenRDi CarliMRole of thallium-201 and PET imaging in evaluation of myocardial viability and management of patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunctionJ Nucl Med199435470771532 Marshall RC, Tillisch JH, Phelps ME, Huang SC, Carson R, Henze E, et al. Identification and differentiation of resting myocardial ischemia in man with positron computed tomography, 18F-labeled fluorodeoxyglucose, and N-13 ammonia. Circulation. 1983;67(4):766-78.MarshallRCTillischJHPhelpsMEHuangSCCarsonRHenzeEIdentification and differentiation of resting myocardial ischemia in man with positron computed tomography, 18F-labeled fluorodeoxyglucose, and N-13 ammoniaCirculation198367476677833 Goldstein R, Mullani N, Wong W, Hartz RK, Hicks CH, Fuentes F, et al. Positron imaging of myocardial infarction with rubidium-82. J Nucl Med. 1986;27(12):1824-9.GoldsteinRMullaniNWongWHartzRKHicksCHFuentesFPositron imaging of myocardial infarction with rubidium-82J Nucl Med198627121824182934 Gould K, Goldstein R, Mullani N, Kirkeeide RL, Wong WH, Tewson TJ, et al. Noninvasive assessment of coronary stenoses by myocardial perfusion imaging during pharmacologic coronary vasodilation. VIII. Clinical feasibility of positron cardiac imaging without a cyclotron using generator-produced rubidium-82.; J Am Cardiol. 1986;7(4):775-89.GouldKGoldsteinRMullaniNKirkeeideRLWongWHTewsonTJNoninvasive assessment of coronary stenoses by myocardial perfusion imaging during pharmacologic coronary vasodilation. VIII. Clinical feasibility of positron cardiac imaging without a cyclotron using generator-produced rubidium-82J Am Cardiol19867477578935 Goldstein RA. Rubidium-82 kinetics after coronary occlusion: temporal relation net myocardial accumulation and viability in open-chested dogs. J Nucl Med. 1986;27(9):1456-61.GoldsteinRARubidium-82 kinetics after coronary occlusion: temporal relation net myocardial accumulation and viability in open-chested dogsJ Nucl Med19862791456146136 Stankewicz MA, Mansour CS, Eisner RL, Churchwell KB, Williams BR, Sigman SR, et al. Myocardial viability assessment by PET: 82Rb defect washout does not predict the results of metabolic-perfusion mismatch. J Nucl Med. 2005;46(10):1602-9.StankewiczMAMansourCSEisnerRLChurchwellKBWilliamsBRSigmanSRMyocardial viability assessment by PET: 82Rb defect washout does not predict the results of metabolic-perfusion mismatchJ Nucl Med200546101602160937 Sampson UK, Dorbala S, Limaye A, Di Carli MF. Diagnostic accuracy of rubidium-82 myocardial perfusion imaging with hybrid positron emission tomography/computed tomography in the detection of coronary artery disease. J Am Coll Cardiol. 2007;49(10):1052-8.SampsonUKDorbalaSLimayeADi CarliMFDiagnostic accuracy of rubidium-82 myocardial perfusion imaging with hybrid positron emission tomography/computed tomography in the detection of coronary artery diseaseJ Am Coll Cardiol200749101052105838 Knesaurek K, Machac J, Krynyckyi BR, Almeida OD. Comparison of 2- dimensional and 3-dimensional 82Rb myocardial perfusion PET imaging. J Nucl Med. 2003;44(8):1350-6.KnesaurekKMachacJKrynyckyiBRAlmeidaODComparison of 2- dimensional and 3-dimensional 82Rb myocardial perfusion PET imagingJ Nucl Med20034481350135639 Krivokapich J, Smith GT, Huang SC, Hoffman EJ, Ratib O, Phelps ME, et al. 13N ammonia myocardial imaging at rest and with exercise in normal volunteers: quantification of absolute myocardial perfusion with dynamic positron emission tomography. Circulation. 1989;80(5):1328-37.KrivokapichJSmithGTHuangSCHoffmanEJRatibOPhelpsME13N ammonia myocardial imaging at rest and with exercise in normal volunteers: quantification of absolute myocardial perfusion with dynamic positron emission tomographyCirculation19898051328133740 Van den Hoff J, Burchert W, Borner AR, Fricke H, Kuhnel G, Meyer GJ, et al. [1-(11)C] acetate as a quantitative perfusion tracer in myocardial PET. J Nucl Med. 2001;42(8):1174-82.Van den HoffJBurchertWBornerARFrickeHKuhnelGMeyerGJ[1-(11)C] acetate as a quantitative perfusion tracer in myocardial PETJ Nucl Med20014281174118241 Partington SL, Kwong RY, Dorbala S. Multimodality imaging in the assessment of myocardial viability. Heart Fail Rev. 2011;16(4):381-95.PartingtonSLKwongRYDorbalaSMultimodality imaging in the assessment of myocardial viabilityHeart Fail Rev201116438139542 Achenbach S. Cardiac CT: state of the art for the detection of coronary arterial stenosis. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2007;1(1):3-20.AchenbachSCardiac CT: state of the art for the detection of coronary arterial stenosisJ Cardiovasc Comput Tomogr20071132043 Brodoefel H, Klumpp B, Reimann A, Fenchel M, Heuschmid M, Miller S, et al. Sixty-four-MSCT in the characterization of porcine acute and subacute myocardial infarction: determination of transmurality in comparison to magnetic resonance imaging and histopathology. Eur J Radiol. 2007;62(2):235-46.BrodoefelHKlumppBReimannAFenchelMHeuschmidMMillerSSixty-four-MSCT in the characterization of porcine acute and subacute myocardial infarction: determination of transmurality in comparison to magnetic resonance imaging and histopathologyEur J Radiol200762223524644 Romero J, Xue X, Gonzalez W, Garcia MJ. CMR imaging assessing viability in patients with chronic ventricular dysfunction due to coronary artery disease: a meta-analysis of prospective trials. JACC Cardiovasc Imaging. 2012;5(5):494-508.RomeroJXueXGonzalezWGarciaMJCMR imaging assessing viability in patients with chronic ventricular dysfunction due to coronary artery disease: a meta-analysis of prospective trialsJACC Cardiovasc Imaging20125549450845 Hammermeister KE, DeRouen TA, Dodge HT. Variables predictive of survival in patients with coronary disease: selection by univariate and multivariate analyses from the clinical, electrocardiographic, exercise, arteriographic, and quantitative angiographic evaluations. Circulation. 1979;59(3):421-30.HammermeisterKEDeRouenTADodgeHTVariables predictive of survival in patients with coronary disease: selection by univariate and multivariate analyses from the clinical, electrocardiographic, exercise, arteriographic, and quantitative angiographic evaluationsCirculation197959342143046 Kim RJ, Wu E, Rafael A, Chen EL, Parker MA, Simonetti O, et al. The use of contrast-enhanced magnetic resonance imaging to identify reversible myocardial dysfunction. N Engl J Med. 2000;343(20):1445-53.KimRJWuERafaelAChenELParkerMASimonettiOThe use of contrast-enhanced magnetic resonance imaging to identify reversible myocardial dysfunctionN Engl J Med2000343201445145347 Selvanayagam JB, Kardos A, Francis JM, Wiesmann F, Petersen SE, Taggart DP, et al. Value of delayed-enhancement cardiovascular magnetic resonance imaging in predicting myocardial viability after surgical revascularization. Circulation. 2004;110(12):1535-41.SelvanayagamJBKardosAFrancisJMWiesmannFPetersenSETaggartDPValue of delayed-enhancement cardiovascular magnetic resonance imaging in predicting myocardial viability after surgical revascularizationCirculation2004110121535154148 Simonetti OP, Kim RJ, Fieno DS, Hillenbrand HB, Wu E, Bundy JM, et al. An improved MR imaging technique for the visualization of myocardial infarction. Radiology. 2001;218(1):215-23.SimonettiOPKimRJFienoDSHillenbrandHBWuEBundyJMAn improved MR imaging technique for the visualization of myocardial infarctionRadiology2001218121522349 Gerber BL, Rousseau MF, Ahn SA, le Polain de Waroux JB, Pouleur AC, Phlips T, et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol. 2012;59(9):825-35GerberBLRousseauMFAhnSAle Polain de WarouxJBPouleurACPhlipsTPrognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapyJ Am Coll Cardiol201259982583550 Sara L, Szarf G, Tachibana A, Shiozaki AA, Villa AV, de Oliveira AC, et al; Sociedade Brasileira de Cardiologia, Colegio Brasileiro de Radiologia. [II Guidelines on Cardiovascular Magnetic Resonance and Computed Tomography of the Brazilian Society of Cardiology and the Brazilian College of Radiology]. Arq Bras Cardiol. 2014;103(6 Suppl 3):1-86.SaraLSzarfGTachibanaAShiozakiAAVillaAVde OliveiraACSociedade Brasileira de CardiologiaColegio Brasileiro de Radiologia[II Guidelines on Cardiovascular Magnetic Resonance and Computed Tomography of the Brazilian Society of Cardiology and the Brazilian College of Radiology]Arq Bras Cardiol20141036Suppl 318651 Klein C, Nekolla SG, Bengel FM, Momose M, Sammer A, Haas F, et al. Assessment of myocardial viability with contrast-enhanced magnetic resonance imaging: comparison with positron emission tomography. Circulation. 2002;105(2):162-7.KleinCNekollaSGBengelFMMomoseMSammerAHaasFAssessment of myocardial viability with contrast-enhanced magnetic resonance imaging: comparison with positron emission tomographyCirculation2002105216216752 Pohle K, Notni J, Bussemer J, Kessler H, Schwaiger M, Beer AJ. 68Ga-NODAGA-RGD is a suitable substitute for 18FGalacto-RGD and can be produced with high specific activity in a cGMP/GRP compliant automated process. Nucl Med Biol. 2012;39(6):777-84.PohleKNotniJBussemerJKesslerHSchwaigerMBeerAJ68Ga-NODAGA-RGD is a suitable substitute for 18FGalacto-RGD and can be produced with high specific activity in a cGMP/GRP compliant automated processNucl Med Biol201239677778453 Higuchi T, Nekolla SG, Jankaukas A, Weber AW, Huisman MC, Reder S, et al. Characterization of normal and infarcted rat myocardium using a combination of small-animal PET and clinical MRI. J Nucl Med. 2007;48(2):288-94.HiguchiTNekollaSGJankaukasAWeberAWHuismanMCRederSCharacterization of normal and infarcted rat myocardium using a combination of small-animal PET and clinical MRIJ Nucl Med200748228829454 Panza JA, Dilsizian V, Laurienzo JM, Curiel RV, Katsiyiannis PT. Relation between thallium uptake and contractile response to dobutamine: implications regarding myocardial viability in patients with chronic coronary artery disease and left ventricular dysfunction. Circulation. 1995;91(4):990-8.PanzaJADilsizianVLaurienzoJMCurielRVKatsiyiannisPTRelation between thallium uptake and contractile response to dobutamine: implications regarding myocardial viability in patients with chronic coronary artery disease and left ventricular dysfunctionCirculation199591499099855 Sadeghian H, Majd-Ardakani J, Lotfi-Tokaldany M, Jahangiri C, Fathollahi MS. Comparison between dobutamine stress echocardiography and myocardial perfusion scan to detect viable myocardium in patients with coronary artery disease and low ejection fraction. Hellenic J Cardiol. 2009;50(1):45-51.SadeghianHMajd-ArdakaniJLotfi-TokaldanyMJahangiriCFathollahiMSComparison between dobutamine stress echocardiography and myocardial perfusion scan to detect viable myocardium in patients with coronary artery disease and low ejection fractionHellenic J Cardiol2009501455156 Pagano D, Bonser RS, Townend JN, Ordoubadi F, Lorenzoni R, Camici PG. Predictive value of dobutamine echocardiography and positron emission tomography in identifying hibernating myocardium in patients with postischaemic heart failure. Heart. 1998;79(3):281-8.PaganoDBonserRSTownendJNOrdoubadiFLorenzoniRCamiciPGPredictive value of dobutamine echocardiography and positron emission tomography in identifying hibernating myocardium in patients with postischaemic heart failureHeart199879328128857 Barrington SF, Chambers J, Hallett WA, O’Doherty MJ, Roxburgh JC, Nunan TO. Comparison of sestamibi, thallium, echocardiography and PET for the detection of hibernating myocardium. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2004;31(3):355-61.BarringtonSFChambersJHallettWAO’DohertyMJRoxburghJCNunanTOComparison of sestamibi, thallium, echocardiography and PET for the detection of hibernating myocardiumEur J Nucl Med Mol Imaging200431335536158 Rahimtoola SH. Concept and evaluation of hibernating myocardium. Annu Rev Med. 1999;50:75-86.RahimtoolaSHConcept and evaluation of hibernating myocardiumAnnu Rev Med199950758659 Beller GA, Ragosta M. Extent of myocardial viability in regions of left ventricular dysfunction by rest-redistribution thallium-201 imaging: a powerful predictor of outcome.; J Nucl Cardiol. 1998;5(4):445-8.BellerGARagostaMExtent of myocardial viability in regions of left ventricular dysfunction by rest-redistribution thallium-201 imaging: a powerful predictor of outcomeJ Nucl Cardiol19985444544860 Ramani K, Judd RM, Holly TA, Parrish TB, Rigolin VH, Parker MA, et al. Contrast magnetic resonance imaging in the assessment of myocardial viability in patients with stable coronary artery disease and left ventricular dysfunction.; Circulation. 1998;98(24):2687-94.RamaniKJuddRMHollyTAParrishTBRigolinVHParkerMAContrast magnetic resonance imaging in the assessment of myocardial viability in patients with stable coronary artery disease and left ventricular dysfunctionCirculation199898242687269461 Lee VS, Resnick D, Tiu SS, Sanger JJ, Nazzaro CA, Israel GM, et al. MR imaging evaluation of myocardial viability in the set of equivocal SPECT results with 99m Tc-sestamibi. Radiology. 2004;230(1):191-7.LeeVSResnickDTiuSSSangerJJNazzaroCAIsraelGMMR imaging evaluation of myocardial viability in the set of equivocal SPECT results with 99m Tc-sestamibiRadiology2004230119119762 Alderman EL, Fisher LD, Litwin P, Kaiser GC, Myers WO, Maynard C, et al. Results of coronary artery surgery in patients with poor left ventricular function (CASS). Circulation. 1983;68(4):785-95.AldermanELFisherLDLitwinPKaiserGCMyersWOMaynardCResults of coronary artery surgery in patients with poor left ventricular function (CASS)Circulation198368478579563 Velazquez EJ, Lee KL, Jones RH, Al-Khalidi HR, Hill JA, Panza JA, et al; STICHES Investigators. Coronary-artery bypass surgery in patients with ischemic cardiomyopathy.; N Engl J Med. 2016;374(16):1511-20.VelazquezEJLeeKLJonesRHAl-KhalidiHRHillJAPanzaJASTICHES InvestigatorsCoronary-artery bypass surgery in patients with ischemic cardiomyopathyN Engl J Med2016374161511152064 Shah B.N.; Khattar R.S.; Senior R.; The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH era.; Eur Heart J 2013;34:1323-36Shah B.N.Senior R.The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH eraEur Heart J2013341323133665 Desideri A.; Cortigiani L.; Christen A.I.; et al.; The extent of perfusion-F18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography mismatch determines mortality in medically treated patients with chronic ischemic left ventricular dysfunction.; J Am Coll Cardiol 2005;46:1264-9.Desideri A.Christen A.I.;The extent of perfusion-F18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography mismatch determines mortality in medically treated patients with chronic ischemic left ventricular dysfunctionJ Am Coll Cardiol2005461264126966 Van Loon, R.B.; Veen G.; Baur L. HB; Kamp O.; Bronzwaer J. GF.; Twisk J. W. R.; Verheugt F. WA; Van Rossum, A. C.; Improved clinical outcome after invasive management of patients with recent myocardial infarction and proven myocardial viability: primary results of a randomized controlled trial (VIAMI-trial); Trials 2012, 13:1Van LoonR.B.VeenG.BaurL. HBKampO.BronzwaerJ. GF.TwiskJ. W. R.VerheugtF. WAVan RossumA. C.Improved clinical outcome after invasive management of patients with recent myocardial infarction and proven myocardial viability: primary results of a randomized controlled trial (VIAMI-trial)Trials2012131167 Peter Carson P.; Wertheimer J.; Alan Miller A.; O’Connor C. M.; Ileana L. Pina I. L.; Selzman C.; Sueta C.; She L.; Greene D.; Lee K. L.; Jones R. H.; Velazquez E. J.; for the STICH Investigators; The STICH Trial (Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure); JACC: Heart Failure, Vol.1, No. 5, 2013.Peter Carson P.Velazquez E. J.for the STICH Investigators; The STICH Trial (Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure); JACC: Heart Failure15201368 Beanlands R.S.B.; Nichol G.; Huszti E.; et al.; PARR-2 Investigators. F-18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography imaging-assisted management of patients with severe left ventricular dysfunction and suspected coronary disease: a randomized, controlled trial (PARR-2).; J Am Coll Cardiol 2007;50:2002-12.Beanlands R.S.B.Huszti E.;PARR-2 Investigators. F-18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography imaging-assisted management of patients with severe left ventricular dysfunction and suspected coronary disease: a randomized, controlled trial (PARR-2)J Am Coll Cardiol20075020022012Artigo de RevisãoImplicações Práticas da Pesquisa de Viabilidade MiocárdicaKerWilter dos Santos1NunesThais Helena Peixoto1NacifMarcelo Souto2MesquitaClaudio Tinoco1Setor de Medicina Nuclear - Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP) - Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ - BrasilServiço de Radiologia - Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP) - Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ - BrasilCorrespondência: Wilter dos Santos Ker, Rua Aroazes, 180, Apt 903. CEP 22775-060, Jacarepaguá, Rio de Janeiro, RJ - Brasil. E-mail: wiltersker@hotmail.com
Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa, Obtenção de dados, Análise e interpretação dos dados, Redação do manuscrito e Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Ker WS, Nunes THP, Nacif MS, Mesquita CT; Obtenção de financiamento: Ker WS, Nacif MS, Mesquita CT
Potencial conflito de interesses
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
Resumo
Diversos métodos não invasivos, como novos exames de imagem, vem sendo aprimorados, a fim de somar esforços com os atuais em estimar o prognóstico de pacientes pós-injúria miocárdica. Este prognóstico é proporcional à viabilidade miocárdica, a qual tem sua avaliação reservada para pacientes portadores de doença arterial coronariana e insuficiência ventricular esquerda. Enquanto a viabilidade miocárdica se mostra como a capacidade de recuperação funcional do músculo com disfunção por redução de oxigênio fornecido por artérias coronárias obstruídas, a hibernação consiste na própria recuperação funcional após intervenções.
Este artigo propõe uma revisão sobre as bases fisiopatológicas do processo de viabilidade, métodos diagnósticos disponíveis, prognóstico e perspectivas para o futuro acerca dessa condição. Realizou-se pesquisa de busca bibliográfica informatizada em bases eletrônicas de dados, como PubMed, Lilacs, Cochrane e Scielo, onde foram selecionados os estudos de acordo com critérios pré-determinados.
Os estudos demonstram a capacidade de várias técnicas de imagem de identificar tecido viável em regiões disfuncionais do ventrículo esquerdo em decorrência de lesões em artérias coronárias. Estas técnicas podem identificar pacientes com potencial benefício da revascularização miocárdica e orientar o tratamento mais adequado.
Palavras-chaveSobrevivência de TecidosDiagnóstico por ImagemRevascularização Miocárdica / cirurgiaMiocárdio Atordoado / fisiopatologiaIntrodução
A avaliação de viabilidade miocárdica por métodos não invasivos de imagem, fomenta atualmente diversas pesquisas, na busca pelos padrões de exames mais promissores e detentores de alta sensibilidade. Os resultados revelam a importância de uma avaliação correta dessa condição, indispensável para estratificação de risco e seleção de pacientes aptos à revascularização miocárdica. Por conta de a função cardíaca não ser uma variável dicotômica, alguns de seus aspectos medidos por meio de uma imagem podem não ser mensuráveis por outro método de avaliação. Quando observados isoladamente, parâmetros como fração de ejeção, tamanho de cicatriz, da isquemia e da remodelação, além da duração da disfunção são úteis na orientação da estratégia terapêutica.1,2
Um estudo piloto,3 porém, trabalhou uma abordagem multimodal de viabilidade, o que demonstrou maior valor dessas variáveis quando analisadas em combinação, pois permitem caracterização mais fidedigna da função do miocárdio. Por falta de maiores estudos, exames de imagem baseados em avaliação multimodal ainda não são recomendados. Cabe ressaltar que, mesmo a presença de miocárdio viável em grande área cardíaca sendo fator importante na decisão da revascularização, essa deve ser baseada na clínica apresentada pelo paciente, na evidência de isquemia, anatomia coronária e na função global e regional do ventrículo esquerdo (VE).4
A detecção da viabilidade miocárdica é um desafio frequente e de expressiva importância clínica, pois pode ser necessária em pacientes com o uso de terapia trombolítica pós-infarto, além de auxiliar certos cirurgiões e cardiologistas no estabelecimento de melhor conduta terapêutica entre estratégia intervencionista, angioplastia ou uso de revascularização miocárdica.5 Esta avaliação vem a ser especialmente importante nos casos em que a revascularização miocárdica é considerada, haja vista as elevadas taxas de mortalidade e morbidade perioperatórias desses pacientes.6
Técnicas com base na Medicina Nuclear possuem grande sensibilidade na investigação de viabilidade, enquanto as técnicas responsáveis por avaliar reserva contráctil apresentam maior especificidade na avaliação. Alguns métodos de imagem, como tomografia computadorizada (TC), tomografia por emissão de pósitrons (PET), cintilografia miocárdica, ecocardiograma com dobutamina e ressonância magnética cardíaca (RMC) têm seus resultados exaustivamente pesquisados, na tentativa de reconhecimento do melhor método para investigação miocárdica.7
Fisiopatologia
A viabilidade miocárdica refere-se aos cardiomiócitos vivos após injúria miocárdica, de acordo com função microscópica celular, metabólica e contrátil. O miocárdio é dito viável quando apresenta disfunção ventricular sem necrose tecidual, o que garante sua capacidade de recuperação funcional após a normalização do suprimento vascular. Dentro desse contexto, “miocárdio atordoado” e o “miocárdio hibernante” são subdivisões que, apesar de apresentarem características diferentes, a hibernação pode ser uma adaptação aos repetitivos episódios do chamado “miocárdio atordoado”, segundo Chareonthaitawee et al.8 (Figura 1).
Características principais da fisiopatologia do miocárdio atordoado e hibernante [baseado em Chareonthaitawee et al.8]
O “miocárdio atordoado” recebe esta denominação, pois resulta de rápido episódio de oclusão coronária grave, com posterior restauração do fluxo sanguíneo coronário. A abrupta diminuição do fluxo causa disfunção contrátil, que persiste, mesmo após este ser restaurado. Há, geralmente, mínima necrose, mas a função ventricular pode permanecer prejudicada por tempo prolongado, o que pode variar de horas a semanas. Um grupo de pesquisadores,9 avaliando a função ventricular em pacientes com coronariopatia, demonstraram que episódios repetitivos de isquemia podem levar a um atordoamento cumulativo, que contribui para o desenvolvimento da disfunção ventricular esquerda crônica pós-isquêmica. Um fator relevante é que graus semelhantes de disfunção ventricular esquerda em pacientes distintos podem estar associados a diferenças significativas da proporção de viabilidade miocárdica. Além disso, a viabilidade não está relacionada com a espessura de parede miocárdica, haja vista que afinamento de parede ventricular não significa ausência de viabilidade miocárdica.10
“Miocárdio hibernante” tem sido definido como regiões com grave disfunção sistólica com evidência de hipoperfusão em repouso;3 representa um miocárdio com celularidade preservada, porém com fluxo sanguíneo reduzido, o que leva à função ventricular deprimida, mesmo em repouso.11 O postulado inicial sobre miocárdio hibernante caracterizava-o como adaptação à hipoperfusão crônica, porém não tão significativo a ponto de provocar infarto do miocárdio12 e foi apoiado por estudos de áreas miocárdicas disfuncionais e com reduzido fluxo sanguíneo, que foram analisadas por RMC e técnicas de imagem PET.13,14 A patogênese do miocárdio hibernante, contudo, ainda não foi elucidada e é motivo de estudos; acredita-se, entretanto, estar condicionada a uma possível redução da regulação funcional por comprometimento mitocondrial, a fim de proteger a célula muscular cardíaca do fenômeno isquêmico.11,15 Sabe-se, porém, que a hibernação carrega consigo alterações celulares e extracelulares, que podem estar ligadas ao tempo de reversibilidade do processo,12 que pode variar de dias até 14 meses.16,17
Implicações clínicas
A avaliação de viabilidade pode contribuir de modo significativo na identificação dos pacientes nos quais o procedimento de revascularização pode levar à benefício, em especial melhora da função ventricular e da sobrevida. Para demonstrar a utilidade clínica da demonstração de viabilidade, uma metanálise foi feita com 24 estudos que avaliavam diferentes técnicas de detecção de viabilidade nos portadores de doença arterial coronariana (DAC) crônica e disfunção miocárdica. A taxa de mortalidade anual no grupo com viabilidade miocárdica e em tratamento medicamentoso foi de 16%, contrastando com a taxa de mortalidade anual de 3,2% do grupo submetido à revascularização.18,19
Nos pacientes portadores de DAC, a disfunção ventricular esquerda pode ser causada por uma combinação de áreas de miocárdio viáveis e áreas de fibrose. A avaliação do músculo cardíaco com métodos de imagem oferece a possibilidade de identificar a localização, a quantidade de viabilidade presente no miocárdio disfuncional e a exequibilidade de revascularização anatômica, o que é essencial no planejamento terapêutico desses pacientes.11
Esta revisão propõe-se a abordar as bases fisiopatológicas do processo de viabilidade, métodos diagnósticos disponíveis, prognóstico e perspectivas de desenvolvimento dessa condição. Realizou-se pesquisa de busca bibliográfica informatizada nas bases eletrônicas de dados: PubMed, Lilacs, Cochrane e Scielo, em que foram selecionados os estudos de acordo com critérios pré-determinados.
Métodos
Para satisfazer o objetivo do estudo e atingir o resultado proposto, foi realizada uma revisão descritiva da literatura científica com os estudos que avaliaram a acurácia diagnóstica dos mais diversos exames de imagem para mensuração de viabilidade miocárdica. Foram incluídos tanto demonstrando superioridade singular de determinado método de visualização por alguns, quanto comparando efetividade de métodos de imagem entre si, a partir da análise de outros autores.
Critérios de inclusão
Tipos de estudo: Foram incluídos como artigos de revisão, os estudos que objetivaram mostrar a efetividade de exames de imagem em mensurar a viabilidade miocárdica pós-isquemia miocárdica.
População: os estudos selecionados envolvem pacientes cardiopatas, com história de infarto do miocárdico.
Critérios de exclusão:
Foram excluídos estudos sem a descrição clara dos protocolos empregados para realização dos métodos diagnósticos avaliados, estudos sem a descrição da análise estatística empregada e estudos que não obedeciam aos critérios supracitados.
Busca na base de dados:
Foram utilizadas as seguintes bases de dados eletrônicas para busca da literatura:
• PubMed/MEDLINE: Base de dados norte-americana que representa uma das maiores na área de saúde, com referências às revistas científicas sem limitação de data.
Foram utilizados os seguintes descritores para a busca no portal Pubmed: Myocardial viability; PET; CT; SPECT; Resonance Magnetic myocardial; Echocardiography.
• LILACS: Base de dados que integra o Sistema BIREME e envolve diversas revistas científicas, teses e livros.
Para a busca na base LILACS, foram utilizados os termos: Viabilidade do Miocárdio E estudos de viabilidade.
• COCHRANE: Base de dados com foco principal em revisões sistemáticas.
Na base COCHRANE, foram utilizados os termos “Myocardial viability”.
Métodos diagnósticosAvaliação de Viabilidade Miocárdica com Ecocardiograma com Dobutamina
A utilização da ecocardiografia de estresse com Dobutamina para a detecção de viabilidade miocárdica é um método eficaz nas fases aguda e crônica da DAC,20 e seguro, com baixa incidência de eventos significativos21 (em torno de 0,5%).21,22 Este método apresenta valores favoráveis de sensibilidade (entre 77% e 89%) e de especificidade (entre 68% e 93%) não só na fase pós-infarto do miocárdio,23,24 como também na fase crônica da DAC, 82% e 92%, respectivamente, conforme demonstrado por Marzullo e cols.25
Avaliação da Viabilidade Miocárdica com a cintilografia com Sestamibi-<sup>(99m)</sup>Tc e potencialização com nitratos
Na avaliação da viabilidade miocárdica de rotina, uma técnica amplamente disponível é a cintilografia com Sestamibi-(99m)Tc utilizando nitratos para potencialização da perfusão. Os nitratos permitem melhorar o padrão do fluxo nos vasos estenosados e colaterais, responsáveis pela irrigação de áreas hipoperfundidas, o que aumenta o potencial de detecção de tecido viável, em especial com o Sestamibi-(99m)Tc.11 Esse potencial de detecção é garantido graças ao fato de absorção e retenção de sestamibi serem dependentes de perfusão, integridade de membrana celular e potencial de membrana (função mitocondrial), sendo esses, portanto, os marcadores de tecido viável.25-27 Schinkel AF et al.,28 constataram que, após o uso de nitratos, a imagem com Sestamibi-(99m)Tc tem uma sensibilidade de 81% e especificidade de 69% para presença de viabilidade, resultado que se mostra inferior à avaliação pelo PET-FDG-18F.28 Na Figura 1, ilustramos um caso onde o defeito perfusional em repouso, atribuído inicialmente à área de infarto, apresentou normalização após a abertura da oclusão coronária na artéria descendente anterior, demonstrando miocárdio viável. Estes achados demonstram a limitação prática da interpretação das imagens com Sestamibi-(99m)Tc para detecção de fibrose miocárdica e viabilidade.
Na maioria dos estudos sobre Sestamibi-(99m)Tc adicionado à nitrato, são obtidos dois padrões de imagens: imagem de repouso e imagem nitrato-aumentada. A reversibilidade da lesão (por preenchimento) é considerada como indicativo de viabilidade. Sciagra et al.,29 estudaram 105 pacientes com DAC crônica e disfunção ventricular esquerda submetidos à imagem por sestamibi com nitrato, demonstrando que o preditor mais importante de prognóstico foi o número de áreas disfuncionais não revascularizadas com miocárdio viável, obtidas por imagens usando Sestamibi-(99m)Tc.28,29 (Figura 2).
Cintilografia de Perfusão Miocárdica com Sestamibi-<sup>99m</sup>Tc etapa repouso nas imagens da linha superior e Sestamibi-<sup>99m</sup>Tc etapa repouso com nitrato nas imagens da linha inferior, mostrando melhora do padrão perfusional nos segmentos anterior (apical, médio e basal) e ântero-lateral (médio e basal)
Avaliação da viabilidade miocárdica com Tálio<sup>201</sup>
O Tálio201, tem algumas limitações para o seu uso de rotina, pois tem maior meia-vida física, possui relativa baixa energia dos fótons e baixo fluxo de fótons, gerando imagens de menor taxa de contagens, o que pode acarretar mais artefatos de atenuação e, consequentemente, imagens de qualidade sub-ótima.4
Entretanto, o Tálio201 tem a vantagem de apresentar um transporte ativo para interior da célula miocárdica, o que aumenta a sua acurácia para detecção do miocárdico viável. Para tanto, dois protocolos são mais frequentemente empregados: estresse-redistribuição-reinjeção e o repouso-redistribuição. Enquanto o primeiro foca em dados sobre isquemia induzida pelo esforço e viabilidade, o segundo se restringe a informações restritas à viabilidade26 (Figura 3).
Cintilografia de Perfusão Miocárdica para pesquisa de Viabilidade do Miocárdio com Tálio<sup>201</sup>, etapa stresse na linha superior e etapa de redistribuição 24 horas após a injeção do radiotraçador Tálio<sup>201</sup> nas imagens da linha inferior, revelando melhora da perfusão nos segmentos anterior (apical, médio e basal) e ântero-lateral (médio e basal), ínfero-lateral (médio e basal).
A cintilografia de perfusão por Tálio201 pode mostrar diferentes defeitos de perfusão, que variam numa faixa de totalmente reversíveis à irreversíveis. Essa classificação varia de acordo com o grau de melhora na atividade das imagens tardias.7
Os critérios de especificidade e sensibilidade do método foram analisados por Schinkel et al.,28 a partir de metanálise que apresentou sensibilidade de 87% e especificidade de 54% na predição de recuperação pós-revascularização. Alguns estudos sugerem que a melhora da função sistólica não é obrigatória para acarretar benefício clínico, sendo observado melhor prognóstico, apesar de não se encontrar melhora da fração de ejeção de alguns pacientes.4,11,26,28
Avaliação da Viabilidade Miocárdica com FDG-<sup>18</sup>F PET
O FDG-18F PET é considerado o padrão-ouro dentre as diversas modalidades de imagem disponíveis.30,31 A fluordesoxiglicose (FDG) é utilizada para avaliar o metabolismo de glicose cardíaco, por ser um análogo deste carboidrato. Dessa forma, a captação do marcador nos miócitos é similar à utilização de glicose.4
Em estados de jejum alimentar, o miocárdio utiliza de modo preferencial ácidos graxos livres como fonte de energia, enquanto no período pós-prandial, recorre à glicose (com níveis maiores de insulina circulantes).5 Como o metabolismo dos ácidos graxos livres é dependente de oxigênio, na vigência de isquemia miocárdica, há preferência por consumo de glicose (via glicolítica), sendo este consumo a marca do miocárdio viável.5,32-35
O PET com FDG-18F tem sensibilidade e especificidade médias de 92% e 63%, respectivamente, quando avaliam a probabilidade de melhoria funcional do músculo pós-revascularização. Grande parte dos estudos utilizam dados comparativos de perfusão e da captação de FDG-18F, sendo as áreas hipoperfundidas que apresentam metabolismo de glicose preservado as áreas de miocárdio viável.26,28,32-34 (Figura 4).
Cintilografia de perfusão do miocárdio com Sestamibi-<sup>99m</sup>Tc na linha superior e PET FDG-<sup>18</sup>F para pesquisa de viabilidade miocárdica na linha inferior, revelando melhora da perfusão/metabolismo nos segmentos anterior (apical, médio e basal), septo-apical, ântero-spetal (médio e basal) e ínfero-septal (médio e basal), padrão “mismatch“.
A melhora global do VE também pode ser verificada pelo FDG-18F. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) tem uma melhora média de 37% para 47% em pacientes com viabilidade miocárdica detectada pelo PET com FDG-18F após revascularização. Naqueles que não possuíam essa condição, a FEVE permaneceu praticamente inalterada (39% x 40%).31,34-39
Avaliação da Viabilidade Miocárdica com tomografia computadorizada (TC)
A TC é a técnica mais recente e amplamente utilizada para realização de angiografia coronariana. Atualmente, há três técnicas diferentes de TC cardíaca: angiografia coronariana, com contraste iodado e a não contrastada. Todas apresentam capacidade de fornecer informações sobre viabilidade miocárdica.40-42
A angiografia coronariana por TC apresenta elevado valor preditivo negativo (>95%) na exclusão de DAC epicárdica, desenvolvendo papel crescente na avaliação de pacientes com dor torácica. Pode ainda fornecer informações importantes na avaliação de pacientes com disfunção sistólica do ventrículo esquerdo, na suspeita de cardiopatia congênita ou de anomalia coronariana.42
A TC com realce tardio utiliza princípio similar à ressonância magnética (RM) com gadolíneo para estudo de imagem de cicatriz miocárdica. O contraste iodado da TC acaba por aumentar as unidades de Hounsfield nos tecidos que apresentem contraste, graças à atenuação dos raios X desse método de imagem. Assim, o músculo cardíaco pode ser visualizado na fase arterial precoce sugerindo obstrução de natureza macro ou microvascular. Ao ser observado com 5 a 10 minutos após injeção de contraste iodado com aumento do realce, a obstrução é sugestiva de infarto, pelo acúmulo de contraste extracelular.41,42
Por último, a TC não contrastada pode revelar aneurismas calcificados do ventrículo esquerdo, por obter imagens semelhantes às obtidas durante as varreduras de correção de atenuação ou escore de cálcio.41,42
Algumas vantagens que a TC cardíaca traz são a possibilidade de realização em conjunto com a TC coronariana, necessitando somente de acréscimo de alguns minutos ao protocolo da angiografia; alta resolução espacial, sendo de grande valor na avaliação de pequenos infartos; resolução praticamente isotrópica e reconstrução 3D fidedigna de dados, pela pequena espessura de cortes; possibilidade de realização do exame em pacientes portadores de marca-passos e outros dispositivos metálicos. Como desvantagens, entretanto, pode-se citar a necessidade de maior carga radioativa para aquisição de imagens adicionais após imagem coronariana, e capacidade de localização do infarto e transmuralidade pior quando comparada à RMC.43
Avaliação da viabilidade miocárdica com RM
A RM é um método de grande eficiência para pesquisa de viabilidade miocárdica26 e vem desempenhando importante papel na prática clínica, sendo considerado por muitos também como padrão-ouro da avaliação da função ventricular esquerda. A RM permite avaliar a disfunção ventricular esquerda por doença isquêmica crônica, por meio da avaliação de reserva contrátil com dobutamina de baixa dose e, mais importantemente, a presença de fibrose pela avaliação do realce tardio por gadolíneo. Em sua meta-análise, Romero et al.,44 concluem que RM com dobutamina em baixa dose apresenta elevada sensibilidade e especificidade (81% e 91%, respectivamente), enquanto RM com realce tardio por gadolíneo possui 95% de sensibilidade e 51% de especificidade, e alta precisão na determinação de parâmetros, como fração de ejeção, volume e massa do VE, movimento da parede regional e espessamento do miocárdio.45,46 A espessura da parede do VE ao final da diástole é importante para o afastamento de viabilidade.
A mais notável característica da RM é a alta resolução espacial. Por isso, ganha destaque no diagnóstico de áreas isquêmicas que não conseguem ser detectadas por outros métodos, graças à qualidade de imagem superior. A RM também pode ser particularmente útil na avaliação de fluxo sanguíneo do miocárdio em repouso nas regiões hibernantes de uma coronária estenosada e na melhoria da contratilidade miocárdica local após revascularização coronariana.13,47
O uso do gadolíneo como meio de contraste na RM possibilita a detecção de efeitos de perfusão, obstrução microvascular e a diferenciação entre necrose transmural e necrose subendorcádica.48 O gadolíneo tem baixo risco de nefrotoxicidade, exceto nos portadores de insuficiência renal terminal, em que pode haver o risco de toxicidade sistêmica. Os agentes gadolíneo-quelados distribuem-se no espaço extracelular, não penetram em células com membranas intactas, porém podem se acumular nos miócitos com ruptura de membrana (por infarto agudo do miocárdio, por exemplo) e em áreas de fibrose10 (Figura 5).
Padrões da transmuralidade do infarto na presença e na ausência de viabilidade revelados pela resonância magnética cardíaca (RMC).
A probabilidade de recuperação da função após a revascularização é proporcional à natureza transmural do infarto agudo do miocárdio. Um indicador muito importante sobre melhoria da função miocárdica é a quantidade de realce tardio observado na RM, pois há redução progressiva da melhora na função à medida que ocorre o aumento da origem transmural do tecido cicatricial. Kim et al.,46 avaliaram a capacidade do realce tardio miocárdico avaliado pela RM prever a recuperação funcional após revascularização miocárdica. Cerca de 80% dos segmentos com < 25% de fibrose transmural apresentaram recuperação funcional após revascularização, enquanto que somente 10% dos segmentos com transmuralidade > 50% recuperaram após revascularização. Selvanayagam et al.,47 mostram a RM por realce tardio como um poderoso preditor de viabilidade pós revascularização, sugerindo importância para este método diagnóstico na avaliação clínica de viabilidade.
A espessura da parede do VE pode trazer informações importantes sobre a presença de viabilidade. Estudo de Schinkel et al.,26 apontou que espessura menor que 5 mm ao final da diástole está associada a uma menor probabilidade de não recuperação da função após revascularização.
Como consequência destas análises, pode-se predizer que segmentos com espessura de parede inferior à 5,5 mm na fase final da diástole nunca mostram recuperação funcional após cirurgia. Além disso, os segmentos com 5,5 mm de espessura nem sempre mostram melhora na sua função após a revascularização, ficando dependentes da possível relação com a presença de infarto de característica não transmural. Esses segmentos contêm tecido cicatricial em camada subendocárdica, com viabilidade residual no epicárdio. Dessa forma, um afinamento significativo da parede indica tecido cicatricial, com pouca probabilidade de recuperação pós revascularização; entretanto, evidências sugerem que a recuperação pode ocorrer, mas deve ser excluído tecido cicatricial na RM.10
Gerber et al.,49 demonstraram que a RM cardíaca foi de grande importância na diferenciação entre o grupo com miocardiopatia isquêmica e disfunção grave de VE que se beneficiaria da revascularização miocárdica. A RM cardíaca pode, definitivamente, ser realizada em toda miocardiopatia isquêmica com disfunção do VE para caracterização de viabilidade miocárdica.50 As grandes limitações dessa técnica, entretanto, são o elevado custo, a dificuldade em realizar o exame em pacientes com dispositivos implantados e a disponibilidade limitada.10
PET-RM
Uma nova técnica - PET-RM começa a ser estudada, porém ainda com disponibilidade limitada. O método tem a vantagem de reunir a elevada resolução espacial da RM com a sensibilidade do PET, sem excesso de radiação ionizante. Ao contrário de PET-CT, entretanto, o sinergismo da combinação de PET e MR ainda precisa ser avaliado.
Comparando-se espessura de parede do VE no final da diástole na RM com o uso da glicose pelo FDG-18F PET, demonstrou-se que as regiões com espessura de parede inferior à 5,5 mm no final da diástole sofreram redução da utilização da glicose, enquanto as regiões com espessura de 5,5 mm não consumiram o carboidrato.51 Apesar de ainda serem temas de estudo, as aplicações cardíacas do PET-RM incluem a localização específica das lesões, e podem orientar a intervenção terapêutica.52 Dados preliminares apontam para a possibilidade do PET-RM de mensuração da resposta inflamatória após infarto do miocárdio e da neoangiogênese.52,53 A RM pode auxiliar na avaliação da extensão da cicatriz, enquanto o PET caracteriza o subepicárdio e estima a probabilidade de recuperação funcional das áreas que não são portadoras de cicatrizes.51
Comparação entre as diversas técnicas:
Para fins práticos, as técnicas de pesquisa de viabilidade mais adequadas são aquelas em que o clínico ou a instituição tem maior experiência. A ecocardiografia com dobutamina apresenta, de modo geral, elevado valor preditivo positivo, mostrando-se, portanto, mais específica, enquanto as técnicas de Medicina Nuclear são mais sensíveis ao diagnóstico, com um significativo valor preditivo negativo, como pode ser visto no estudo de Panza et al.,54 que avaliou, comparativamente, a ecocardiografia com cintilografia miocárdica por Tálio201. Sadeghian et al.,55 avaliaram segmentos acinéticos viáveis por Sestamibi-(99m)Tc, em repouso, e viram que estes são mais frequentes do que o número de segmentos com resposta contrátil à dobutamina. Dessa forma, tem sido proposto que a ecocardiografia, pela sua maior disponibilidade, poderia ser o primeiro exame na pesquisa de viabilidade e, como segunda linha de investigação, poderia-se optar por método nuclear, a fim de rastrear pacientes com viabilidade adicional.56
O uso de Sestamibi-(99m)Tc tem sido utilizado com alternativa ao Tálio201, pela melhor qualidade de imagem associada e menor exposição à radiação com o primeiro. Em casos em que as imagens com Sestamibi-99mTc não sejam conclusivas, ou em que haja possibilidade clínica de maior extensão de viabilidade, o uso do Tálio201 é indicado por sua maior taxa de detecção, em especial em regiões de grave hipoperfusão.25
Um excelente método de avaliação de miocárdio hibernante é o FDG-18F PET, pela sensibilidade superior na detecção do miocárdio disfuncional, mas viável. Uma meta-análise35 demonstrou uma sensibilidade de 93% para essa técnica,35 Apresenta, entretanto, menor especificidade de 58%.57-59
Em relação à RM e técnicas de medicina nuclear, a comparação da RM com contraste, ecocardiograma com dobutamina e Tálio201 repouso-redistribuição, obteve concordância de 83% e 75%, respectivamente.60 Klein et al.,51 comparando RM com contraste e o FDG-18F PET, demonstraram boa concordância entre as duas técnicas, de modo que, nos pacientes com DAC e FEVE muito reduzida, a técnica de RM pode identificar áreas de fibrose com resultados muito próximos aos obtidos por PET, a partir da comparação de fluxo e metabolismo de glicose. A RM oferece, ainda, outros parâmetros de viabilidade tecidual, como espessura da parede, reserva contrátil e realce tardio.59-62
Comparativamente com a TC, a RM apresenta ainda, maior resolução de contraste para tecidos moles, sem a necessidade de exposição à radiação. Os pacientes que não podem ser abordados por RM por conta de marca-passos, cardioversores implantáveis ou válvulas cardíacas mecânicas podem encontrar na TC uma opção. Nesses casos, o PET também é uma boa alternativa.41 A Tabela 1 resume o comparativo sobre os métodos de avaliação de viabilidade miocárdica.
Comparação entre os métodos na avaliação da viabilidade
Dose de radiação
Redistribuição do contraste/traçador
Tempo de protocolo
Fases de contraste*
Sensibilidade
Especificidade
Ecocardiograma com Dobutamina
n/a
n/a
30 min
n/a
77-89%
68-93%
Sestamibi-99mTc SPECT
Moderada
Não ocorre
90 a 120 min
Duas injeções
81%
69%
Tálio201 SPECT
Alta
Ocorre
3h com imagens adicionais em 24h se necessário
Uma injeção
87%
54%
FDG-18F PET
Moderada
Não ocorre
1h
Uma injeção
92%
63%
AngioTC coronária / realce tardio
Moderada
Não ocorre
25 minutos
Duas injeções
n/a
n/a
Ressonância Magnética Cardíaca
n/a
Não ocorre
35 minutos
Duas injeções
92-95%
51-89%
n/a: não aplicado; ED: estresse induzido por Dobutamina; Gad - Realce Tardio por Gadolíneo.
As fases de contraste estão relacionadas à melhor avaliação quando se faz o protocolo com injeção de contraste apenas na fase de estresse ou nas duas fases, estresse e repouso. SPECT: tomografia computadorizada por emissão de fóton único; FDG-18F: fluordesoxiglucose; PET: tomografia por emissão de pósitrons
Prognóstico:
Os estudos observacionais sugerem que a presença de miocárdio viável está diretamente relacionada à evolução favorável da função ventricular esquerda e a um bom prognóstico após revascularização. Os pacientes que parecem se beneficiarem mais da revascularização cirúrgica são aqueles portadores de sintomas isquêmicos e disfunção ventricular esquerda grave. Dessa forma, deve ser levado em consideração um significativo risco perioperatório contra uma melhora na mortalidade tardia.62-66
Comparação com estudos randomizados de viabilidade mioárdica
Atualmente, há poucas evidências sobre estudos randomizados abordando o tema, com resultados conflitantes.
Estudo stich
Estudo multicêntrico, randomizado, no qual 1212 pacientes foram incluídos, sendo que 601 foram submetidos à avaliação de viabilidade miocárdica. Os exames de imagem adotados foram ecocardiografia com dobutamina (130 pacientes) ou SPECT (321 pacientes), ou ainda, ambos os métodos (150 pacientes).67 No estudo de viabilidade miocárdica do STICH, 298 participantes foram aleatoriamente escolhidos para receber tratamento conservador e revascularização cirúrgica e 303 pacientes receberam tratamento farmacológico isoladamente. A mediana do tempo de acompanhamento foi de 56 meses (mínimo 12 meses-máximo 100 meses).67 Como resultado, não foi encontrado benefício estatisticamente significativo sobre mortalidade com a intervenção cirúrgica, nem a avaliação de viabilidade miocárdica mostrou benefício importante em relação à intervenção cirúrgica, o que leva a crer que a avaliação de miocárdio viável não diferencia os pacientes que se beneficiariam da revascularização, comparando com os adeptos à terapia médica isolada.67
O estudo STICH, mesmo com suas limitações e vieses, representa, até então, a maior análise sobre a influência da viabilidade miocárdica sobre os desfechos clínicos dos pacientes portadores de cardiomiopatia isquêmica, além de ser pioneiro na avaliação do resultado diferencial entre revascularização e terapia médica farmacológica.67
Estudo PARR-2
Estudo desenhado para avaliar a eficácia do FDG-18F PET em relação à pacientes com disfunção de VE, a partir da estratificação de risco e da identificação daqueles que mais se beneficiariam com a revascularização miocárdica. Foram incluídos 430 pacientes com FEVE < 35% e DAC, separados em dois grupos: tratamento padrão (n = 212) e tratamento assistido por PET-FDG (n = 218).68
No primeiro ano, o estudo PAAR-2 não demonstrou diferença significativa entre os grupos quanto aos desfechos primários, como morte por causa cardíaca, infarto agudo do miocárdio ou hospitalização por causa cardíaca (30% vs. 36% p = 0.15). No grupo em que se utilizou o PET, no entanto, houve posteriormente redução significativa no desfecho primário, ao longo do período de acompanhamento (Razão de Risco 0,62, IC 95% 0,42 a 0,93; p = 0,019).68
Perspectivas
A viabilidade miocárdica ainda é um tema de importância clínica e motivos de estudos clínicos e de ciência translacional. A base fisiopatológica da disfunção isquêmica do VE parece estar correlacionada com os eventos de atordoamento miocárdico, hibernação ou necrose miocárdica. Os métodos de imagem para avaliação de tecido muscular cardíaco viável tem características operacionais próprias e que devem ser adequadas ao paciente e suas características individuais. A detecção de viabilidade miocárdica pode ser um importante preditor da resposta à revascularização, da determinação de prognóstico em longo prazo e auxiliar, desta forma, a tomada de decisão sobre a conduta médica.
FDG-18F PET e RMC são as modalidades consideradas de eleição para a detecção de viabilidade em virtude de suas elevadas taxas de sensibilidade e especificidade, sendo a ecocardiografia e a cintilografia miocárdica métodos aceitáveis pela sua ampla disponibilidade e acessibilidade. Com relação ao impacto na conduta médica, não existem estudos definitivos que demonstrem benefício da pesquisa de viabilidade miocárdica na mudança do prognóstico dos pacientes, o que ressalta a necessidade e a oportunidade de maiores pesquisas na área, pois o tema é de grande relevância.
Fontes de financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Vinculação acadêmica
Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Wilter dos Santos Ker pela Universidade Federal Fluminense.
Aprovação ética e consentimento informado
Este artigo não contém estudos com humanos ou animais realizados por nenhum dos autores.