abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil XBcqdWv64pDTgBXyRPKytdr 00014 S0066-782X2010001600014 S0066-782X(10)09500614 10.1590/S0066-782X2010001600014 Artigo de Revisão Ressonância magnética cardíaca e seus planos anatômicos: como eu faço? Nacif Marcelo Souto Oliveira Junior Amarino Carvalho de Carvalho Antonio Carlos Pires Rochitte Carlos Eduardo Rio de Janeiro Rio de Janeiro Universidade Federal do Rio de Janeiro Brazil São Paulo São Paulo Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas Brazil Teresópolis Rio de Janeiro Centro Universitário Serra dos Orgãos Brazil Rio de Janeiro Hospital Pró-Cardíaco Brazil Niterói Hospital de Clínicas de Niterói Brazil 12 2010 95 6 756 763 20 03 2009 24 06 2009 20 03 2009 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Devido à crescente utilização do método de ressonância magnética cardíaca (RMC) e sua frequente implantação em novos serviços, apresentaremos neste trabalho, em um formato passo a passo, as técnicas de aquisição, necessárias para uma completa abordagem cardíaca, dos principais planos anatômicos do coração utilizados pela RMC.

 Imagem por ressonância magnética coração educação médica 26 01 2011

ARTIGO DE REVISÃO

Ressonância magnética cardíaca e seus planos anatômicos - como eu faço?

Marcelo Souto NacifI ,II, III, IV; Amarino Carvalho de Oliveira JuniorIV; Antonio Carlos Pires CarvalhoIII; Carlos Eduardo RochitteIV, V

ICentro Universitário Serra dos Órgãos (UNIFESO) Teresópolis, RJ

IIHospital de Clínicas de Niterói (HCN) Niterói, RJ

IIIUniversidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, RJ

IVHospital Pró-Cardíaco, Rio de Janeiro, RJ

VInstituto do Coração (InCor) - Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil

Correspondência

RESUMO

Devido à crescente utilização do método de ressonância magnética cardíaca (RMC) e sua frequente implantação em novos serviços, apresentaremos neste trabalho, em um formato passo a passo, as técnicas de aquisição, necessárias para uma completa abordagem cardíaca, dos principais planos anatômicos do coração utilizados pela RMC.

Palavras-chave: Imagem por ressonância magnética, coração, educação médica.

Introdução

A ressonância magnética cardíaca (RMC) conquistou espaço como método padrão no estudo da função ventricular, pelo método de Simpson, e na pesquisa de viabilidade miocárdica, pela técnica do realce tardio1,2.

Estudos recentes revelam a importância da RMC na pesquisa de isquemia miocárdica, com a técnica de perfusão sob estresse farmacológico, fazendo com que se estabeleça definitivamente como método multimodal no estudo do coração na doença arterial coronariana2-5.

Segundo Bezerra e cols.6, em publicação datada de 2006, a RMC vem ganhando cada vez mais o seu espaço e importância nos serviços de radiologia e diagnóstico por imagem, principalmente com a redução no tempo de realização do exame e a possibilidade de aquisição de imagem em pacientes com arritmias ou que não conseguem realizar uma boa apneia6,7.

Um fato ainda não definido e pouco comentado em publicações científicas é a relação custo-benefício da realização do exame em nosso país, o que constitui um importante limitador à inserção do método, que é realizado apenas em grandes centros. As sequências em tempo real estão acelerando a execução do exame, fortalecendo sua implantação no dia a dia, já que há ganho no tempo sem prejuízo na realização das medidas relacionadas aos volumes, índices e fração de ejeção, necessárias para a análise cardíaca completa8,9.

A precisão diagnóstica na elucidação das etiologias das cardiomiopatias não isquêmicas, em especial nos casos de miocardite, fez com que a RMC adquirisse um novo papel na prática cardiológica e radiológica diária7,10. Com o aumento do número de publicações relacionadas ao tema10-16 no Brasil, temos a certeza de que a RMC influenciará e muito no prognóstico dos pacientes com cardiopatia, tornando o método indiscutivelmente indispensável à prática cardiológica e radiológica.

A crescente aplicação da ressonância magnética cardíaca na rotina terapêutica faz com que o médico solicitante necessite de uma maior familiarização com os planos anatômicos utilizados habitualmente. Assim, nosso principal objetivo foi o de didaticamente descrever os principais planos realizados pela RMC.

Planos anatômicos

Orientação do eixo cardíaco

Quando se inicia o estudo pela ressonância sempre temos, primeiramente, três planos anatômicos: o coronal, o sagital e o axial (Figuras 1A, 1B e 1C, respectivamente), que são eixos ortogonais ao tórax e que não respeitam a orientação cardíaca. Prescrevemos no eixo axial do tórax um plano que abrange o ventrículo esquerdo (VE) e o átrio esquerdo (AE) mediano à cavidade ventricular (Figura 1C). Essa aquisição nos fornecerá um plano conhecido como eixo longo vertical (duas câmaras localizador Figura 1D), no qual poderemos identificar a obliquidade do eixo cardíaco no plano súpero-inferior. Na imagem podemos planejar a aquisição do plano conhecido como eixo longo horizontal (quatro câmaras localizador - Figura 1E) que, como o nome diz, irá identificar o VE, o AE, o ventrículo direito (VD) e o átrio direito (AD). Nesse momento do exame, temos o eixo cardíaco orientado e poderemos prescrever o eixo curto (Figura 1E ou 1F), sempre de forma ortogonal ao VE, e da base até o ápex (Figura 1G), podendo em alguns casos ser estendido aos átrios.

Marcação dos planos eixo longo radiais

Partindo dos planos basais do eixo curto próximos à via de saída do VE (VSVE) e do primeiro plano basal em que não a identificamos, fazemos a marcação dos eixos longos radiais (Figura 2A). Essa marcação é importante para a completa análise territorial, segmentar e funcional do VE. Partindo desse princípio, consideramos importante a realização de quatro planos, sendo eles o quatro câmaras (Figura 2B), o via de saída do VE (três câmaras - Figura 2C) e os eixos longos de duas câmaras (Figura 2D e 2E). O plano em quatro câmaras irá cobrir os segmentos relacionados à parede ínfero-septal e ântero-lateral da base até o ápice do VE. O plano em via de saída irá cobrir os segmentos relacionados à parede ântero-septal e ínfero-lateral da base até o ápice do VE. Os eixos longos de duas câmaras irão cobrir, principalmente, as paredes anteriores e inferiores da base ao ápice do VE, mas serão também os responsáveis por ajudar nos planos de transição segmentar, como o ântero-septal e o anterior ou o anterior e o ântero-lateral, o que facilitará a análise segmentar da contratilidade miocárdica e o estudo dos 17 segmentos do VE. Fato importante é aprender a identificar os planos, já que um dos eixos longos duas câmaras terá o fígado abaixo e o pulmão acima (Figura 2D) e o outro terá a artéria pulmonar acima e o estômago abaixo (Figura 2E).

Na literatura, alguns grupos preferem realizar apenas três eixos longos (duas câmaras, três câmaras e o quatro câmaras), mas pelo que se descreve acima e por observações na prática diária sabemos que o planejamento com quatro planos traz maior acurácia diagnóstica.

Estudo do ventrículo direito

Com o eixo curto basal, pode-se fazer dois tipos de planejamento: um quatro câmaras varredura (Figura 3A), que respeita o eixo quatro câmaras radial, mas que cobre todo o VD até a via de saída (VSVD); e outro que pode ser realizado de forma oblíqua no próprio VD para o completo estudo da VSVD (Figura 3B). Uma outra forma de abordagem é a utilização do próprio quatro câmaras para a cobertura do VD e do AD, visibilizando assim o plano eixo longo duas câmaras à direita (Figura 3C). Essa última aquisição nos fornecerá um plano conhecido como eixo longo do VD, em que poderemos estudar o plano tricúspide e a VSVD (Figura 3D). Com esses planos, podemos fazer estudos específicos para a VSVD e a artéria pulmonar (Figura 3E - VSVD no plano sagital; Figura 3F - plano aórtico-pulmonar).

Plano da valva aórtica

A RMC, apesar de ter uma resolução espacial maior do que a do ecocardiograma (ECO) - método que apresenta uma melhor resolução temporal -, possui imagens com maior limitação na abordagem funcional valvar, o que pode, em inúmeros casos, auxiliar no estudo completo e não invasivo das valvas e dos grandes vasos.

Iniciamos com o eixo curto basal (Figura 4A), após identificação da VSVE, na qual prescrevemos um plano ao longo deste segmento. A imagem adquirida é dita como três câmaras ou plano da VSVE (Figura 4B), na qual iremos estudar o AE, a valva mitral, o VE, a valva aórtica, a raiz da aorta e um segmento do VD. Nesse plano, podemos prescrever um eixo que cubra a VSVE e a aorta (Figura 4B), o que nos mostrará um plano coronal oblíquo sob a valva aórtica (Figura 4C). Após a realização desses planos com a completa cobertura da valva aórtica, torna-se necessário um plano perpendicular verdadeiro sobre a valva, que pode ser realizado em Cine-RM ou em PC (técnica de contraste de fase - Figuras 4B a 4D mostram os planos de prescrição para o corte transversal da valva aórtica em Cine-RM). Imagens de gradiente eco permitem o estudo da coaptação e morfologia valvar, além do estudo do fluxo pela valva (Figura 4E - sístole e Figura 4F - diástole, em eixo curto da valva aórtica: não são mostradas imagens de contraste de fase).

Plano da valva mitral

Da mesma forma que para a valva aórtica, o estudo da valva mitral é importante, principalmente na mensuração do volume regurgitante. Iniciando pelo eixo curto basal (Figura 5B), sempre cuidando para não envolver a raiz da aorta (Figura 5A - plano azul pontilhado), prescreve-se o quatro câmaras (Figura 5C). Nessa etapa, é importante a identificação da raiz da aorta para que o quatro câmaras não possua, por erro de prescrição, a imagem da raiz da aorta, prejudicando a análise do septo basal. Com o plano quatro câmaras verdadeiro (Figura 5C) e três câmaras (Figura 5D), podemos traçar planos tangenciais à valva mitral, facilitando o estudo de toda a sua circunferência durante o fechamento valvar (Figura 5E) e a sua abertura (Figura 5F).

Planos das valvas tricúspide e pulmonar

Pelo eixo longo que abrange o VD e o AD (Figura 6A) ou pelo quatro câmaras (Figura 6B), podemos traçar planos tangenciais à valva tricúspide, os quais irão facilitar o estudo, no plano axial e tangencial, na abertura (Figura 6C) e no fechamento (Figura 6D) valvar. Utilizando os planos da VSVD, sejam eles o oblíquo sagital (Figura 6E) ou o oblíquo coronal (Figura 6F), prescrevem-se os planos tangenciais na valva pulmonar, facilitando o estudo circunferencial da valva na diástole (Figura 6G) e na sístole (Figura 6H). O estudo por PC, logo acima da valva aórtica e logo acima da valva pulmonar, nos fornece informações acerca da velocidade do fluxo e do fluxo por meio das valvas pulmonares e do fluxo sistêmico, valva aórtica, o que pode nos revelar o quociente entre o débito sistólico pulmonar e o débito sistólico sistêmico (Qp/Qs). O valor normal é próximo de 1. Quando há um shunt de esquerda para direita, o débito sistólico pulmonar aumenta, assim como o Qp/Qs.

Planos coronarianos

Este é um objetivo específico de desenvolvimento da RMC, mas que ainda requer maiores estudos e aplicação de alta tecnologia, o que impossibilita parcialmente sua inserção na prática clínica atual. Com o desenvolvimento de novas técnicas e da entrada de novos aparelhos no mercado, centros especializados já podem empregar tal método no estudo da doença arterial coronariana (DAC).

Estamos vivenciando uma importante revolução nos aparelhos de tomografia computadorizada multidetectores, os quais, no entanto, ainda apresentam grandes doses de radiação, gerando grande preocupação sobre a necessidade de sistemas de redução que mantenham a qualidade da imagem angiográfica. Devemos lembrar que a angiotomografia de coronárias já está estabelecida como grande método de exclusão de DAC na prática clínica.

Com o foco em um estudo não invasivo e com potencial de realização do exame sem contraste venoso, podemos caracterizar o potencial real da ressonância magnética.

Devemos ressaltar que é nossa opinião e a de outros autores17 que a técnica ainda não suporta seu uso como rotina na prática diária, embora haja consenso de que em futuro muito próximo a ressonância magnética superará suas limitações e atingirá maturidade técnica, além de uma curva de aprendizado suficiente para justificar seu emprego de rotina.

Habitualmente, realizamos estudo com o paciente respirando e sem contraste venoso, mas existem técnicas com apneia e com infusão de gadolínio. Com o paciente respirando, é necessária a utilização do navegador colocado no ápice da cúpula diafragmática direita para eliminar os artefatos respiratórios.

Sempre necessitaremos da utilização do ECG e da programação do tempo de retardo após a onda R (time delay), que deverá ser ajustada para a mesodiástole, fase em que a coronária está cheia e com menor movimentação.

Estamos demonstrando, no presente trabalho, uma sequência 3D volume de todo o coração (whole heart), adquirida pela técnica de navegação com respiração livre, realizada no Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (HUCFF-UFRJ), e suas reconstruções curvas das coronárias (tronco da coronária, descendente anterior e coronária direita - Figura 7).

Segmentação do ventrículo esquerdo e territórios coronarianos

Por recomendação das sociedades de imagem e de cardiologia, foi realizada uma padronização do estudo da segmentação miocárdica entre os vários métodos de imagem do coração, como visto na publicação de Cerqueira e cols.18.

O ventrículo esquerdo é subdividido em 17 segmentos e pode ser representado pelo gráfico do tipo bull´s eye ou mapa polar (Figura 8A). Nessa representação, encontramos três planos de corte: o basal, medial e apical. O basal estará representando os segmentos de 1 a 6, sendo estes, respectivamente, o anterior basal, ântero-septal basal, ínfero-septal basal, inferior basal, ínfero-lateral basal e o ântero-lateral basal. O medial estará representando os segmentos de 7 a 12, sendo estes, respectivamente, o anterior medial, ântero-septal medial, ínfero-septal medial, inferior medial, ínfero-lateral medial e o ântero-lateral medial. O apical estará representando por apenas quatro segmentos de 13 a 16, sendo estes, respectivamente, o anterior apical, septal apical, o inferior apical e o lateral apical. O segmento 17 é o ápex, segmento estudado apenas nos eixos longos do VE.

Os aparelhos modernos podem estudar de forma não invasiva as coronárias, o que transforma a RMC no único método completo e sem radiação ionizante que permite análise cardíaca em três dimensões, possibilitando o estudo funcional, muscular e coronariano individualizado.

Além disso, foi estabelecida uma relação entre os territórios coronarianos e os segmentos do VE. Podemos verificar na Figura 8B que os segmentos 1, 2, 7, 8, 13, 14 e 17 estão relacionados à coronária descendente anterior (DA). Os segmentos 3, 4 e 10 estão relacionados à coronária direita (CD). Os segmentos 9 e 15 podem estar sendo irrigados pela CD ou pela DA. Os segmentos 5 e 11 podem estar sendo irrigados pela coronária circunflexa (Cx) ou pela CD. Já os segmentos 6, 12 e 16 estarão sendo irrigados pela Cx ou pela DA (Figura 8B). Tal segmentação obedece os padrões de dominância mais frequentes, sendo apenas um guia para a real distribuição coronariana que pode ser individualizada, caso se obtenha a informação da anatomia da árvore coronariana, o que, como demonstramos, é possível se utilizarmos equipamentos específicos.

Como é realizado o exame?

Como o estudo com estresse farmacológico é o protocolo de estudo mais complexo e completo e que envolve a maioria das etapas dos exames mais simples, iremos discuti-lo de forma pormenorizada.

O exame possui 8 etapas propriamente ditas. Com o treinamento correto e um melhor entrosamento da equipe de apoio (marcação, recepção, enfermagem, técnicos e equipe médica), seus tempos de duração podem ser reduzidos. Atualmente, a execução do exame pode durar de 30 a 50 minutos, dependendo das etapas que serão descritas a seguir.

A primeira etapa se inicia no dia da marcação do exame e irá influenciar por completo sua realização. Por se tratar de um estudo do coração, existe um caráter emocional diferente, presente nos pacientes que irão se submeter ao exame. Assim, quando é realizada uma correta orientação e um preparo adequado, o paciente entende melhor o procedimento, permanecendo menos ansioso e cooperando melhor no dia do exame. A orientação fundamental é quanto à dieta, principalmente pela não ingestão de cafeína pelo menos 24 horas antes do exame. Devemos ressaltar que não são contraindicados pacientes com stents coronarianos, próteses valvares metálicas ou biológicas, endopróteses aórticas e esternorrafia.

A segunda etapa é o pré-exame e acontece no próprio dia do exame. Essa etapa pode demorar cerca de 10 a 15 minutos, e é nela que será colhida uma história objetiva sobre a indicação do exame, além de serem realizados um eletrocardiograma (ECG) basal e medidas de pressão arterial, altura, peso e frequência cardíaca. Exercícios com orientação e treinamento para uma correta apneia devem ser feitos nesse momento. O paciente deve entrar no aparelho com uma punção venosa, preferencialmente na veia antecubital direita com jelco calibroso, para a realização da infusão do meio de contraste paramagnético (gadolínio). Esse é um momento que não influencia no tempo de realização do exame, pois pode ser realizado fora do aparelho de ressonância magnética.

A terceira etapa pode demorar em torno de 10 minutos e se restringe ao correto posicionamento do paciente no aparelho, com acoplamento da monitorização cardíaca e respiratória. Serão realizadas as imagens localizadoras dos eixos do coração e a Cine-RM do eixo curto no repouso.

A quarta etapa pode demorar em torno de 6 minutos e é completada após a injeção de dipiridamol (0,56 mg/kg) durante 4 minutos. No seu pico de ação, obtêm-se as imagens de perfusão em estresse com o gadolínio (0,05 - 0,1 mmol/kg na velocidade de infusão 4 a 5 ml/seg).

A quinta etapa pode demorar algo em torno de 5 minutos e é específica para o estudo da contração miocárdica e Cine-RM durante o estresse farmacológico.

A sexta etapa pode demorar cerca de 5 minutos e é realizada com a infusão de aminofilina durante dois minutos para reverter o efeito vasodilatador (dipiridamol). Nesse momento são feitos os estudos em Cine-RM nos planos de eixo longo.

A sétima etapa pode demorar por volta de 5 minutos e se restringe ao estudo da perfusão em repouso com nova injeção de gadolínio (0,05 - 0,1 mmol/kg na velocidade de infusão 4 a 5 ml/seg).

A oitava etapa pode ser realizada em 10 minutos - de 5 a 15 minutos após a última infusão do gadolínio -, quando são adquiridos os eixos curtos e longos do VE com a técnica de realce miocárdico tardio (Figura 9) para avaliação de fibrose ou infartos (Figura 10).

Ao se cumprirem todas as etapas, o tempo de utilização do aparelho será de cerca de 30 a 50 minutos, mas é importante que todo o processo seja organizado desde o dia da marcação até a entrada do paciente no aparelho.

O tempo de análise quantitativa do exame pode ser de 30 a 40 minutos, utilizando os softwares adequados e uma estação de trabalho completa para que todas as medidas e análises sejam corretamente realizadas. A análise qualitativa de isquemia miocárdica e a viabilidade levam apenas alguns minutos, permitindo um precoce manejo do paciente.

Considerações finais

Demonstramos que o exame de ressonância magnética cardíaca acrescenta um grande diferencial em qualidade para o serviço e fornece informações clínicas fundamentais para o paciente e seus médicos assistentes. É importante ressaltar que o foco da RMC é o de qualidade e diferencial tecnológico, trazendo benefício clínico direto ao paciente por meio de diagnósticos precisos e bem estruturados.

Para o profissional que realiza a ressonância magnética cardíaca, o profundo conhecimento da anatomia, fisiologia, fisiopatologia e das diferentes ferramentas de estudo que a RMC oferece é imperativo para a execução do exame, pois o desconhecimento de uma dessas etapas pode reduzir, e muito, a capacidade diagnóstica do método.

Finalmente, este artigo demonstrou de forma simples e objetiva os planos de corte utilizados pela RMC na rotina, projetando para os clínicos a reprodutibilidade de cada uma delas e como devem ser adquiridas. Buscamos também familiarizar os profissionais envolvidos com as clássicas imagens da ressonância magnética cardíaca.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Correspondência:

Marcelo Souto Nacif

Rua Tavares de Macedo 136/1503 Bl A - Icaraí

24220-211 - Niterói, RJ - Brasil

E-mail:

msnacif@yahoo.com.br,

msnacif@gmail.com

Artigo recebido em 20/03/09; revisado recebido em 20/03/09; aceito em 24/06/09.

1. Kim RJ, Fieno DS, Parrish TB, Harris K, Chen EL, Simonetti O, et al. Relationship of MRI delayed contrast enhancement to irreversible injury, infarct age, and contractile function. Circulation. 1999; 100: 1992-2002. Relationship of MRI delayed contrast enhancement to irreversible injury, infarct age, and contractile function Circulation 1999 1992 2002 100 Kim RJ Fieno DS Parrish TB Harris K Chen EL Simonetti O 2. Sociedade Brasileira de Cardiolgia. I Diretriz de ressonância e tomografia cardiovascular. Arq Bras Cardiol. 2006; 87: e48-e59. I Diretriz de ressonância e tomografia cardiovascular Arq Bras Cardiol 2006 e48 e59 87 3. Mahrholdt H, Goedecke C, Wagner A, Meinhardt G, Athanasiadis A, Vogelsberg H, et al. Cardiovascular magnetic resonance assessment of human myocarditis: a comparison to histology and molecular pathology. Circulation. 2004; 109: 1250-8. 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Radiol Bras 2007 9 12 5 40 Nacif MS Santos AASMD Barros Filho CM Sales LC Souza VP Carvalho ACP 13. Nacif MS, Oliveira Jr AC, Moreira DM, Nagano MR, Luz JHM, Dutra da Silva PR, et al. Qual o seu diagnóstico?. Radiol Bras. 2007; 40 (2): 7-9. Qual o seu diagnóstico? Radiol Bras 2007 7 9 2 40 Nacif MS Oliveira Jr AC Moreira DM Nagano MR Luz JHM Dutra da Silva PR 14. Nacif MS, Oliveira Jr AC, Moreira DM, Nagano MR, Luz JHM, Dutra da Silva PR, et al. Qual o seu diagnóstico?. Radiol Bras. 2007; 40 (1): 7-9. Qual o seu diagnóstico? Radiol Bras 2007 7 9 1 40 Nacif MS Oliveira Jr AC Moreira DM Nagano MR Luz JHM Dutra da Silva PR 15. Nacif MS, Oliveira Jr AC, Moreira DM, Nagano MR, Luz JHM, Dutra da Silva PR, et al. Qual o seu diagnóstico?. Radiol Bras. 2006; 39 (5): 5-7. Qual o seu diagnóstico? Radiol Bras 2006 5 7 5 39 Nacif MS Oliveira Jr AC Moreira DM Nagano MR Luz JHM Dutra da Silva PR 16. Nacif MS, Oliveira Jr AC, Moreira DM, Nagano MR, Luz JHM, Dutra da Silva PR, et al. Qual o seu diagnóstico?. Radiol Bras. 2006; 39 (6): 9-12. Qual o seu diagnóstico? Radiol Bras 2006 9 12 6 39 Nacif MS Oliveira Jr AC Moreira DM Nagano MR Luz JHM Dutra da Silva PR 17. Loureiro R, Favaro D, Baptista L. ABC da ressonância magnética cardíaca - Parte 2: perfusão, viabilidade e anatomia coronariana. Rev Imagem. 2003; 25 (1): 75-8. ABC da ressonância magnética cardíaca - Parte 2: perfusão, viabilidade e anatomia coronariana Rev Imagem 2003 75 8 1 25 Loureiro R Favaro D Baptista L 18. Cerqueira MD, Weissman NJ, Dilsizian V, Jacobs AK, Kaul S, Laskey WK, et al. Standardized myocardial segmentation and nomenclature for tomographic imaging of the heart: a statement for healthcare professionals from the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association. Circulation. 2002; 105: 539-42. 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Debido a la creciente utilización del método de resonancia magnética cardíaca (RMC) y su frecuente implantación en nuevos servicios, presentaremos en este trabajo, en un formato paso la paso, las técnicas de adquisición, necesarias para un completo abordaje cardíaca, de los principales planos anatómicos del corazón utilizados por la RMC.

 Imagen por resonancia magnética corazón educación médica

ARTÍCULO DE REVISIÓN

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¿Como hago?

Marcelo Souto NacifI, II, III,IV; Amarino Carvalho de Oliveira JuniorIV; Antonio Carlos Pires CarvalhoIII; Carlos Eduardo RochitteIV, V

ICentro Universitário Serra dos Órgãos (UNIFESO), Teresópolis, RJ

IIHospital de Clínicas de Niterói (HCN), Niterói, RJ

IIIUniversidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, RJ

IVHospital Pró-Cardíaco, Rio de Janeiro, RJ

VInstituto do Coração (InCor) - Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil

Correspondencia

RESUMEN

Debido a la creciente utilización del método de resonancia magnética cardíaca (RMC) y su frecuente implantación en nuevos servicios, presentaremos en este trabajo, en un formato paso la paso, las técnicas de adquisición, necesarias para un completo abordaje cardíaca, de los principales planos anatómicos del corazón utilizados por la RMC.

Palabras clave: Imagen por resonancia magnética, corazón, educación médica.

Introducción

La resonancia magnética cardíaca (RMC) conquistó espacio como método estándar en el estudio de la función ventricular, por el método de Simpson, y en la investigación de viabilidad miocárdica, por la técnica del realce tardío1,2.

Estudios recientes revelan la importancia de la RMC en la investigación de isquemia miocárdica, con la técnica de perfusión bajo stress farmacológico, haciendo que se establezca definitivamente como método multimodal en el estudio del corazón en la enfermedad arterial coronária2-5.

Según Bezerra et al6, en publicación fechada en 2006, la RMC viene ganando cada vez más su espacio e importancia en los servicios de radiología y diagnóstico por imagen, principalmente con la reducción en el tiempo de realización del examen y la posibilidad de adquisición de imagen en pacientes con arritmias o que no consiguen realizar una buena apnea6,7.

Un hecho aún no definido y poco comentado en publicaciones científicas es la relación costo-beneficio de la realización del examen en nuestro país, el que constituye un importante limitador a la inserción del método, que es realizado apenas en grandes centros. Las secuencias en tiempo real están acelerando la ejecución del examen, fortaleciendo su implantación en el día a día, ya que hay ganancia en el tiempo sin perjuicio en la realización de las medidas relacionadas a los volúmenes, índices y fracción de eyección, necesarias para el análisis cardíaca completo8,9.

La precisión diagnóstica en la elucidación de las etiologías de las cardiomiopatías no isquémicas, en especial en los casos de miocarditis, hizo que la RMC adquiriese un nuevo papel en la práctica cardiológica y radiológica diaria7,10. Con el aumento del número de publicaciones relacionadas al tema10-16 en el Brasil, tenemos la seguridad de que la RMC influenciará y mucho en el pronóstico de los pacientes con cardiopatía, volviendo el método indiscutiblemente indispensable a la práctica cardiológica y radiológica.

La creciente aplicación de la resonancia magnética cardíaca en la rutina terapéutica hace que el médico solicitante necesite una mayor familiarización con los planos anatómicos utilizados habitualmente. Así, nuestro principal objetivo fue el de didácticamente describir los principales planos realizados por la RMC.

Planos anatómicos

Orientación del eje cardíaco

Cuando se inicia el estudio por resonancia siempre tenemos, en primer lugar, tres planos anatómicos: el coronal, el sagital y el axial (Figuras 1A, 1B y 1C, respectivamente), que son ejes ortogonales al tórax y que no respetan la orientación cardíaca. Prescribimos en el eje axial del tórax un plano que abarca el ventrículo izquierdo (VI) y el atrio izquierdo (AI) mediano a la cavidad ventricular (Figura 1C). Esa adquisición nos proveerá un plano conocido como eje largo vertical (dos cámaras localizador Figura 1D), en el cual podremos identificar la oblicuidad del eje cardíaco en el plano súpero-inferior. En la imagen podemos planear la adquisición del plano conocido como eje largo horizontal (cuatro cámaras localizador - Figura 1E) que, como su nombre dice, irá a identificar el VI, el AI, el ventrículo derecho (VD) y el atrio derecho (AD). En ese momento del examen, tenemos el eje cardíaco orientado y podremos prescribir el eje corto (Figura 1E o 1F), siempre de forma ortogonal al VI, y de la base hasta el ápex (Figura 1G), pudiendo en algunos casos ser extendido a los atrios.

Marcación de los planos eje largo radiales

Partiendo de los planos basales del eje corto próximos a la vía de salida del VI (VSVI) y del primer plano basal en que no la identificamos, hacemos la marcación de los ejes largos radiales (Figura 2A). Esa marcación es importante para el completo análisis territorial, segmentar y funcional del VI. Partiendo de ese principio, consideramos importante la realización de cuatro planos, siendo ellos el cuatro cámaras (Figura 2B), el vía de salida del VI (tres cámaras - Figura 2C) y los ejes largos de dos cámaras (Figura 2D y 2E). EL plano en cuatro cámaras irá a cubrir los segmentos relacionados a la pared ínferoseptal y ánterolateral de la base hasta el ápice del VI. EL plano en vía de salida irá a cubrir los segmentos relacionados a la pared ánteroseptal e ínfero-lateral de la base hasta el ápice del VI. Los ejes largos de dos cámaras irán a cubrir, principalmente, las paredes anteriores y inferiores de la base al ápice del VI, pero serán también los responsables por ayudar en los planos de transición segmentar, como el ánteroseptal y el anterior o el anterior y el ántero-lateral, lo que facilitará el análisis segmentar de la contractibilidad miocárdica y el estudio de los 17 segmentos del VI. Algo importante es aprender a identificar los planos, ya que uno de los ejes largos dos cámaras tendrá el hígado abajo y el pulmón encima (Figura 2D) y el otro tendrá la arteria pulmonar encima y el estómago abajo (Figura 2E).

En la literatura, algunos grupos prefieren realizar apenas tres ejes largos (dos cámaras, tres cámaras y el cuatro cámaras), pero por lo que se describe encima y por observaciones en la práctica diaria sabemos que el corte con cuatro planos trae mayor precisión diagnóstica.

Estudio del VD

Con el eje corto basal, se puede hacer dos tipos de corte: un cuatro cámaras barredura (Figura 3A), que respeta el eje cuatro cámaras radial, pero que cubre todo el VD hasta la vía de salida (VSVD); y otro que puede ser realizado de forma oblicua en el propio VD para el completo estudio de la VSVD (Figura 3B). Otra forma de abordaje es la utilización del propio cuatro cámaras para la cobertura del VD y del AD, visualizando así el plano eje largo dos cámaras a la derecha (Figura 3C). Esa última adquisición nos proveerá un plano conocido como eje largo del VD, en que podremos estudiar el plano tricúspide y la VSVD (Figura 3D). Con esos planos, podemos hacer estudios específicos para la VSVD y la arteria pulmonar (Figura 3E - VSVD en el plano sagital; Figura 3F - plano aórtico-pulmonar).

Plano de la valva aórtica

LA RMC, a pesar de tener una resolución espacial mayor que la del ecocardiograma (ECG) - método que presenta una mejor resolución temporal -, posee imágenes con mayor limitación en el abordaje funcional valvar, lo que puede, en innúmeros casos, auxiliar en el estudio completo y no invasivo de las valvas y de los grandes vasos.

Iniciamos con el eje corto basal (Figura 4A), después de identificación de la VSVE, en la cual prescribimos un plano a lo largo de este segmento. La imagen adquirida es llamada tres cámaras o plano de la VSVE (Figura 4B), en la cual iremos a estudiar el AI, la valva mitral, el VI, la valva aórtica, la raíz de la aorta y un segmento del VD. En ese plano, podemos prescribir un eje que cubra la VSVE y la aorta (Figura 4B), el que nos mostrará un plano coronal oblicuo bajo la valva aórtica (Figura 4C). Después de la realización de esos planos con la completa cobertura de la valva aórtica, se hace necesario un plano perpendicular verdadero sobre la valva, que puede ser realizado en Cine-RM o en PC (técnica de contraste de fase - Figuras 4B a 4D muestran los planos de prescripción para el corte transversal de la valva aórtica en Cine-RM). Imágenes de gradiente eco permiten el estudio de la coaptación y morfología valvar, además del estudio del flujo por la valva (Figura 4E - sístole y Figura 4F - diástole, en eje corto de la valva aórtica: no son mostradas imágenes de contraste de fase).

Plano de la valva mitral

De la misma forma que para la valva aórtica, el estudio de la valva mitral es importante, principalmente en la medición del volumen regurgitante. Iniciando por el eje corto basal (Figura 5B), siempre cuidando para no envolver la raíz de la aorta (Figura 5A - plano azul de puntos, se prescribe el cuatro cámaras (Figura 5C). En esa etapa, es importante la identificación de la raíz de la aorta para que el cuatro cámaras no posea, por error de prescripción, la imagen de la raíz de la aorta, perjudicando el análisis del septo basal. Con el plano cuatro cámaras verdadero (Figura 5C) y tres cámaras (Figura 5D), podemos trazar planos tangenciales a la valva mitral, facilitando el estudio de toda la su circunferencia durante el cierre valvar (Figura 5E) y su apertura (Figura 5F).

Planos de las valvas tricúspide y pulmonar

Por el eje largo que abarca el VD y el AD (Figura 6A) o por el cuatro cámaras (Figura 6B), podemos trazar planos tangenciales a la valva tricúspide, los cuales irán a facilitar el estudio, en el plano axial y tangencial, en la apertura (Figura 6C) y en el cierre (Figura 6D) valvar. Utilizando los planos de la VSVD, sean ellos el oblicuo sagital (Figura 6E) o el oblicuo coronal (Figura 6F), se prescriben los planos tangenciales en la valva pulmonar, facilitando el estudio circunferencial de la valva en la diástole (Figura 6G) y en la sístole (Figura 6H). El estudio por PC, luego encima de la valva aórtica y luego encima de la valva pulmonar, nos provee informaciones acerca de la velocidad del flujo y del flujo por medio de las valvas pulmonares y del flujo sistémico, valva aórtica, el que puede nos revelar el cociente entre el débito sistólico pulmonar y el débito sistólico sistémico (Qp/Qs). EL valor normal es próximo de 1. Cuando hay un shunt de izquierda para derecha, el débito sistólico pulmonar aumenta, así como el Qp/Qs.

Planos coronarios

Este es un objetivo específico de desarrollo de la RMC, pero que aún requiere mayores estudios y aplicación de alta tecnología, lo que imposibilita parcialmente su inserción en la práctica clínica actual. Con el desarrollo de novas técnicas y de la entrada de nuevos aparatos en el mercado, centros especializados ya pueden emplear tal método en el estudio de la enfermedad arterial coronaria (EAC).

Estamos vivenciando una importante revolución en los aparatos de tomografía computadorizada multidetectores, los cuales, mientras tanto, aún presentan grandes dosis de radiación, generando gran preocupación sobre la necesidad de sistemas de reducción que mantengan la calidad de la imagen angiográfica. Debemos recordar que la angiotomografía de coronarias ya está establecida como gran método de exclusión de EAC en la práctica clínica.

Con el foco en un estudio no invasivo y con potencial de realización del examen sin contraste venoso, podemos caracterizar el potencial real de la resonancia magnética.

Debemos destacar que es nuestra opinión y la de otros autores17 que la técnica aún no soporta su uso como rutina en la práctica diaria, aunque haya consenso de que en un futuro muy próximo la resonancia magnética superará sus limitaciones y alcanzará madurez técnica, además de una curva de aprendizaje suficiente para justificar su empleo de rutina.

Habitualmente, realizamos el estudio con el paciente respirando y sin contraste venoso, pero existen técnicas con apnea y con infusión de gadolinio. Con el paciente respirando, es necesaria la utilización del navegador colocado en el ápice de la cúpula diafragmática derecha para eliminar los artefactos respiratorios.

Siempre necesitaremos la utilización del ECG y de la programación del tiempo de retardo después de la onda R (time delay), que deberá ser ajustada para la mesodiástole, fase en que la coronaria está llena y con menor movimiento.

Estamos demostrando, en el presente trabajo, una secuencia 3D volumen de todo el corazón (whole heart), adquirida por la técnica de navegación con respiración libre, realizada en el Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, de la Universidad Federal de Rio de Janeiro (HUCFF-UFRJ), y sus reconstrucciones curvas de las coronarias (tronco de la coronaria, descendente anterior y coronaria derecha — Figura 7).

Segmentación del ventrículo izquierdo y territorios coronarios

Por recomendación de las sociedades de imagen y de cardiología, fue realizada una estandarización del estudio de la segmentación miocárdica entre los varios métodos de imagen del corazón, como visto en la publicación de Cerqueira et al18.

EL ventrículo izquierdo es subdividido en 17 segmentos y puede ser representado por el gráfico del tipo bull´s eye o mapa polar (Figura 8A). En esa representación, encontramos tres planos de corte: el basal, medial y apical. EL basal estará representando los segmentos de 1 la 6, siendo estos, respectivamente, el anterior basal, ánteroseptal basal, ínferoseptal basal, inferior basal, ínfero-lateral basal y el ántero-lateral basal. EL medial estará representando los segmentos de 7 la 12, siendo estos, respectivamente, el anterior medial, ánteroseptal medial, ínferoseptal medial, inferior medial, ínfero-lateral medial y el ántero-lateral medial. EL apical estará representando por apenas cuatro segmentos de 13 la 16, siendo estos, respectivamente, el anterior apical, septal apical, el inferior apical y el lateral apical. EL segmento 17 es el ápex, segmento estudiado apenas en los ejes largos del VI.

Los aparatos modernos pueden estudiar de forma no invasiva las coronarias, el que transforma la RMC en el único método completo y sin radiación ionizante que permite análisis cardíaca en tres dimensiones, posibilitando el estudio funcional, muscular y coronario individualizado.

Además de eso, fue establecida una relación entre los territorios coronarios y los segmentos del VI. Podemos verificar en la Figura 8B que los segmentos 1, 2, 7, 8, 13, 14 y 17 están relacionados a la coronaria descendente anterior (DE LA). Los segmentos 3, 4 y 10 están relacionados a la coronaria derecha (CD). Los segmentos 9 y 15 pueden estar siendo irrigados por la CD o por la DE LA. Los segmentos 5 y 11 pueden estar siendo irrigados por la coronaria circunfleja (Cx) o por la CD. Ya los segmentos 6, 12 y 16 estarán siendo irrigados por la Cx o por la DE LA (Figura 8B). Tal segmentación obedece los estándares de dominancia más frecuentes, siendo apenas un guía para la real distribución coronaria que puede ser individualizada, en caso de se obtenga la información de la anatomía del árbol coronaria, el que, como demostramos, es posible se utilizamos equipamientos específicos.

Como es realizado el examen?

Como el estudio con stress farmacológico es el protocolo de estudio más complejo y completo y que envuelve la mayoría de las etapas de los exámenes más simples, iremos discutirlo de forma pormenorizada.

El examen posee 8 etapas propiamente dichas. Con el entrenamiento correcto y una mejor integración del equipo de apoyo (marcación, recepción, enfermería, técnicos y equipo médica), sus tiempos de duración pueden ser reducidos. Actualmente, la ejecución del examen puede durar de 30 a 50 minutos, dependiendo de las etapas que serán descriptas la seguir.

La primera etapa se inicia en el día de la marcación del examen y irá a influir por completo su realización. Por tratarse de un estudio del corazón, existe un carácter emocional diferente, presente en los pacientes que irán a someterse al examen. Así, cuando es realizada una correcta orientación y una preparación adecuada, el paciente entiende mejor el procedimiento, permaneciendo menos ansioso y cooperando mejor en el día del examen. La orientación fundamental es en cuanto a la dieta, principalmente por la no ingestión de cafeína por al menos 24 horas antes del examen. Debemos resaltar que no son contraindicados pacientes con stents coronarios, prótesis valvares metálicas o biológicas, endoprótesis aórticas y esternorrafia.

La segunda etapa es el preexamen y sucede el propio día del examen. Esa etapa puede demorar cerca de 10 a 15 minutos, y es en ella que será recogida una historia objetiva sobre la indicación del examen, además de ser realizados un electrocardiograma (ECG) basal y medidas de presión arterial, altura, peso y frecuencia cardíaca. Ejercicios con orientación y entrenamiento para una correcta apnea deben ser hechos en ese momento. El paciente debe entrar en el aparato con una punción venosa, preferentemente en la vena antecubital derecha con gelco calibroso, para la realización de la infusión del medio de contraste paramagnético (gadolinio). Ese es un momento que no influye en el tiempo de realización del examen, pues puede ser realizado fuera del aparato de resonancia magnética.

La tercera etapa puede demorar alrededor de 10 minutos y se restringe al correcto posicionamiento del paciente en el aparato, con acoplamiento del monitoreo cardíaco y respiratorio. Serán realizadas las imágenes localizadoras de los ejes del corazón y la Cine-RM del eje corto en el reposo.

La cuarta etapa puede demorar en torno de 6 minutos y es completada después de la inyección de dipiridamol (0,56 mg/Kg) durante 4 minutos. En su pico de acción, se obtienen las imágenes de perfusión en stress con el gadolinio (0,05 - 0,1 mmol/Kg a la velocidad de infusión 4 la 5 ml/seg).

La quinta etapa puede demorar alrededor de 5 minutos y es específica para el estudio de la contracción miocárdica y Cine-RM durante el stress farmacológico.

La sexta etapa puede demorar cerca de 5 minutos y es realizada con la infusión de aminofilina durante dos minutos para reverter el efecto vasodilatador (dipiridamol). En ese momento son hechos los estudios en Cine-RM en los planos de eje largo.

La sétima etapa puede demorar por volta de 5 minutos y se restringe al estudio de la perfusión en reposo con nueva inyección de gadolinio (0,05 - 0,1 mmol/Kg a la velocidad de infusión 4 la 5 ml/seg).

La octava etapa puede ser realizada en 10 minutos - de 5 a 15 minutos después de la última infusión del gadolinio -, cuando son adquiridos los ejes cortos y largos del VI con la técnica de realce miocárdico tardío (Figura 9) para evaluación de fibrosis o infartos (Figura 10).

Al cumplirse todas las etapas, el tiempo de utilización del aparato será de cerca de 30 la 50 minutos, pero es importante que todo el proceso sea organizado desde el día de la marcación hasta la entrada del paciente en el aparato.

EL tiempo de análisis cuantitativo del examen puede ser de 30 a 40 minutos, utilizando los softwares adecuados y una estación de trabajo completa para que todas las medidas y análisis sean correctamente realizados. El análisis cualitativo de isquemia miocárdica y la viabilidad llevan apenas algunos minutos, permitiendo un precoz manejo del paciente.

Consideraciones Finales

Demostramos que el examen de resonancia magnética cardíaca acrecienta una gran diferencia en calidad para el servicio y provee informaciones clínicas fundamentales para el paciente y sus médicos asistentes. Es importante resaltar que el foco de la RMC es el de calidad y diferencial tecnológico, trayendo beneficio clínico directo al paciente por medio de diagnósticos precisos y bien estructurados.

Para el profesional que realiza la resonancia magnética cardíaca, el profundo conocimiento de anatomía, fisiología, fisiopatología y de las diferentes herramientas de estudio que la RMC ofrece es imperativo para la ejecución del examen, pues el desconocimiento de una de esas etapas puede reducir, y mucho, la capacidad diagnóstica del método.

Finalmente, este artículo demostró de forma simple y objetiva los planos de corte utilizados por la RMC en la rutina, proyectando para los clínicos la reproductibilidad de cada una de ellas y como deben ser adquiridas. Buscamos también familiarizar a los profesionales envueltos con las clásicas imágenes de la resonancia magnética cardíaca.

Potencial Conflicto de Intereses

No hay conflicto de intereses pertinentes.

Fuentes de Financiamiento

El presente estudio no tuvo fuentes de financiación externas.

Vinculación Académica

Este estudio no está asociado a programa de posgrados.

Referencias

 Review Article Cardiac magnetic resonance and its anatomical planes: How do i do it?

Due to the increasing use of the cardiac magnetic resonance (CMR) method and the frequent implementation of such method in new services, we describe herein, in a step-by-step format, the acquisition techniques that are necessary for a complete cardiac approach, of the main anatomical planes of the heart used by CMR.

 Magnetic resonance imaging heart education, medical

REVIEW ARTICLE

Marcelo Souto NacifI, II, III, IV; Amarino Carvalho de Oliveira JuniorIV; Antonio Carlos Pires CarvalhoIII; Carlos Eduardo RochitteIV, V

ICentro Universitário Serra dos Órgãos (UNIFESO), Teresópolis, RJ

IIHospital de Clínicas de Niterói (HCN), Niterói, RJ

IIIUniversidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, RJ

IVHospital Pró-Cardíaco, Rio de Janeiro, RJ

VInstituto do Coração (InCor) - Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil

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ABSTRACT

Due to the increasing use of the cardiac magnetic resonance (CMR) method and the frequent implementation of such method in new services, we describe herein, in a step-by-step format, the acquisition techniques that are necessary for a complete cardiac approach, of the main anatomical planes of the heart used by CMR.

Keywords: Magnetic resonance imaging; heart; education, medical.

Introduction

The cardiac magnetic resonance (CMR) gained prominence as a standard method in the study of the ventricular function, by the Simpson method, and in the myocardial viability research, by the late enhancement technique1,2.

Recent studies have revealed the CMR importance in the research on myocardial ischemia, in which the technique of perfusion under pharmacological stress is used. That is why now it is considered a well-established multimodal method in the study of the heart in the coronary artery disease2-5.

According to Bezerra et al6, in a 2006 article, CMR has gained more and more and prominence and importance in radiology and image diagnosis services, mainly because there is a reduction in test time and because it allows one to obtain images in patients with arrhythmia or in those whose performance level in breath-holding tests is below the standard6,7.

A fact that has been neither defined nor sufficiently addressed in scientific articles is the cost-effectiveness ratio of the test in our country. This is an important issue, because it may limit the adoption of such method, which is currently used in large centers only. Real-time sequences are accelerating the test, causing its implementation on daily basis to be more advantageous, as there is a time gain with no detriment to measures associated with volumes, indexes and ejection fraction, which are necessary for a full heart analysis8,9.

The diagnosis accuracy in the elucidation of etiologies of non-ischemia cardiomyopathies, especially in myocarditis cases, has established a new role for CMR in the daily cardiologic and radiological practice7,10. With the increase in the number of articles referring to the theme10-16 in Brazil, we are certain that CMR will have a lot of influence on the prognosis of patients with cardiopathy, causing the method to be indisputably indispensable to the cardiologic and radiologic practice.

The increasing application of magnetic resonance in therapeutic routine requires that requesting doctors be more familiarized with anatomical planes normally used. Therefore, our main purpose was to describe, in an educational way, CMR's major planes.

Anatomical planes

Cardiac axis orientation

In the beginning of the resonance study, there are always three anatomical planes: coronal, sagittal and axial (Figures 1A, 1B and 1C, respectively), which are axes that are orthogonal to the thorax and do not follow the cardiac orientation. We prescribe, in the axial axis of the thorax, a plane that covers the left ventricle (LV) and the left atrium (LA) extending towards the median plane of the ventricular cavity (Figure 1C). This acquisition will provide us with a plane known as the vertical long axis (two-chamber localizer - Figure 1D), in which we will be able to identify the obliquity of the cardiac axis in the superoinferior plane. In the image, we will be able to plan the acquisition of the horizontal long axis (four-chamber localizer - Figure 1E) that, as the name says, will allow the identification of the LV, the LA, the right ventricle (RV) and the right atrium (RA). At this point in the exam, we have the oriented cardiac axis and we can prescribe the short axis (Figure 1E or 1F), always orthogonal to the LV, and from the base to the apex (Figure 1G), and in some cases, it may even be extended to the atriums.

Marking of radial long-axis planes

Starting at the basal planes of the short axis near the left ventricular outflow tract (LVOT) and at the first basal plane in which we do not identify it, we mark the radial long axes (Figure 2A). The marking is important for the complete territorial, segmental and functional analysis of the LV. Based on this principle, we consider that it is important to have four planes, that is, the four-chamber plane (Figure 2B), the LVOT plane (three chambers - Figure 2C) and the two-chamber long-axis planes (Figure 2D and 2E). The four-chamber plane will cover the segments associated with the anterolateral and inferoseptal wall from the base to the apex of the LV. The outflow tract plane will cover the segments associated with the anteroseptal and inferolateral wall from the base to the apex of the LV. The two-chamber long axes will mainly cover the anterior and inferior walls from the base to the apex of the LV, but they will also help in the segmental transition planes, as the anteroseptal and anterior planes or the anterior and the anterolateral planes, which will facilitate the segmental analysis of the myocardial contractility and the study of the 17 segments of the LV. It is important to learn how to identify the planes, because one of the two-chamber long axes will have the liver below it and the lung above it (Figure 2D) and the other one will have the pulmonary artery above it and the stomach below it (Figure 2E).

In the literature, some groups prefer to have only three long axes (two chambers, three chambers an four chambers), but according to what was described above and due to observation in daily practice, we know that the four-plane planning yields greater diagnostic accuracy.

RV study

With the short basal axis, two types of planning are possible: a four-chamber scan (Figure 3A), which follows the radial four-chamber axis, but which covers the entire RV all the way to the outflow tract (RVOT); and another one that may be performed in an oblique way in the RV itself for the complete RVOT study (Figure 3B). Another possible approach is the use of the four-chamber type itself for covering the RV and the RA, allowing us to view of the two-chamber long-axis plan to the right (Figure 3C). This last acquisition will provide us with a plane known as long-axis of the RV, in which we will be able to study the tricuspid plane and the RVOT (Figure 3D). With these planes, we will be able to prepare specific studies for the RVOT and the pulmonary artery (Figure 3E - RVOT in the sagittal plane; Figure 3F - aortopulmonary plane).

Aortic valve plane

Although the CMR has a better spatial resolution than the echocardiogram (ECHO) - a method that has a better temporal resolution -, it has images with greater limitation in the functional valve approach, which may, in many cases, help in the complete non-invasive study of the valves and large vessels.

We start with the basal short axis (Figure 4A), after identification of the LVOT, in which we prescribe a plane along this segment. The image acquired is considered to be the three-chamber view or plane of the LVOT (Figure 4B), in which we will study the LA, the mitral valve, the LV, the aortic valve, the aortic root and a segment of the RV. In this plane, we can prescribe an axis that covers the LVOT and the aorta (Figure 4B), which will show an oblique coronal plane under the aortic valve (Figure 4C). After preparing these planes with the complete coverage of the aortic valve, there is the need for a true perpendicular plane over the valve, which may be accomplished in Cine-MRI or in PC (phase contrast technique - Figures 4B to 4D show the prescription planes for the cross-sectional slice of the aortic valve in Cine-MRI). Echo gradient images allow studying the valve morphology and coaptation study, in addition to the study of the flow through the valve (Figure 4E - systole and Figure 4F - diastole, in a short axis of the aortic valve: phase contrast images are not shown).

Mitral valve plane

Like in the case of the aortic valve, the study of the mitral valve is important, mainly to measure the regurgitation volume. Starting at the basal short axis (Figure 5B), always being careful not to involve the aorta root (Figure 5A - dotted blue plane), we prescribe the four-chamber plane (Figure 5C). In this step, it is important to identify the aorta root so that the four-chamber plane will not include, due to a prescription error, the aorta root image, as this would impair the analysis of the basal septum. With the true four-chamber plane (Figure 5C) and the three-chamber plane (Figure 5D), we can draw up planes that are tangential to the mitral valve, making it easy to study its entire circumference during the closing (Figure 5E) and opening (Figure 5F) of the valve.

Planes of tricuspid and pulmonary valves

Through the long axis that covers the RV and the RA (Figure 6A) or through the four-chamber plane (Figure 6B), we can draw planes that are tangential to the tricuspid valve, which will facilitate the study, in the axial and tangential plane, in the opening (Figure 6C) and closing (Figure 6D) of the valve. By using the RVOT planes, which may be the sagittal oblique plane (Figure 6E) or the coronal oblique plane (Figure 6F), it is possible to prescribe the tangential planes in the pulmonary valve, making it easier to study the valve circumference during the diastole (Figure 6G) and during the systole (Figure 6H). The PC study, right above the aortic valve and right above the pulmonary valve, provides us with information about the speed of the flow, of the flow through the pulmonary valves, and through the systemic flow, aortic valve. This can reveal the ratio of pulmonary systolic volume to systemic systolic volume (Qp/Qs). The normal value is close to 1. When there is a left-to-right shunt, the pulmonary systolic volume increases, as well as the Qp/Qs ratio.

Coronary planes

This is a specific purpose concerning the CMR development, but it still requires other studies and application of advanced technology. Therefore, it is partially impossible to adopt it in the current clinical practice. With the development of new techniques and the arrival of new devices in the market, specialized centers can already employ such method to study the coronary artery disease (CAD).

There has been an important revolution in multi-detector computed tomography devices, but they still have large doses of radiation. That is why there is still a lot of concern about the need to use reduction systems that will keep the quality of the angiographic image. It is important to remember that the coronary angiotomography is already well established as a major CAD exclusion method in clinical practice.

With the focus on a non-invasive study, in which it may be possible to do the exam without venous contrast, we can characterize the real potential of magnetic resonance.

We must say that we and other authors17 are of the opinion that it is not possible to use the technique on a daily basis as a routine practice, although there is consensus that, in the very near future, the magnetic resonance will overcome its limitations and will reach technical maturity, and there will be a learning curve that is enough to justify its use on a routine basis.

We usually conduct the study with a patient breathing and without venous contrast, but there are breath-holding and gadolinium infusion techniques. With the patient breathing, it is necessary to use the navigator placed on the apex of the right diaphragm dome so as to remove the respiratory artifacts.

We will always need to use the ECHO and the fixed time delay after the R wave, which must be set to mid-diastole, the phase in which the coronary artery is full and there is less flow.

In the present work, we show a 3D volume of the whole heart, acquired by the navigation technique with free breathing, conducted at Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, of Federal University of Rio de Janeiro (HUCFF-UFRJ), and its coronary curve reconstructions (branch of the anterior descending artery and right coronary artery - Figure 7).

Segmentation of left ventricle and coronary territories

Due to a recommendation from image and cardiology societies, we standardized the myocardial segmentation study among the various heart imaging methods, as seen in the article of Cerqueira et al18.

The left ventricle is subdivided into 17 segments and it may be represented by the bulls-eye chart or polar map (Figure 8A). In this representation, we find three slice planes: basal, medial and apical. The basal one will represent the segments from 1 to 6, which are, respectively, the basal anterior, basal anteroseptal, basal inferoseptal, basal inferior, basal inferolateral and basal anterolateral. The medial one will represent the segments from 7 to 12, which are, respectively, the mid anterior, mid anteroseptal, mid inferoseptal, mid inferior, mid inferolateral and mid anterolateral. The apical plane will be represented by four segments only, from 13 to 16, which are, respectively, the apical anterior, the apical septal, the apical inferior and the apical lateral. Segment 17 is the apex, which is studied only in the long axes of the LV.

Modern devices allow studying the coronary arteries in a non-invasive way. This makes the CMR the only complete method and without ionizing radiation that permits you to analyze the heart in three dimensions, allowing the individualized study of coronary arteries, muscles and functions.

In addition, we established a relationship between the coronary territories and the LV segments. We can see in Figure 8B that segments 1, 2, 7, 8, 13, 14 and 17 are associated with the anterior descending coronary artery (ADA). Segments 3, 4 and 10 are associated with the right coronary artery (RCA). Segments 9 and 15 may be irrigated by RCA or ADA. Segments 5 and 11 may be irrigated by the circumflex coronary artery (Cx) or by the RCA. And segments 6, 12 and 16 will be irrigated by Cx or by ADA (Figure 8B). Such segment is in accordance with the most frequent dominance standards and it is only a guide for the real coronary distribution, which may be individualized, in case we can obtain the information about the coronary tree anatomy, which is possible if we use specific equipment, as we have shown.

How is the exam done?

As the study with pharmacological stress is the most complex and most complete study protocol, and the one that involves most steps of the simplest exams, we will discuss it in detail.

Strictly speaking, the exam has 8 steps. With the correct training and better integration of the support team (technicians, scheduling, reception, nursing and medical staff), their length of time may be reduced. Nowadays, it may take from 30 to 50 minutes to do the exam, depending on the steps that will be described below.

The first step starts on the day the exam is scheduled and it will have great influence on the exam. As it is a heart study, there is a different emotional characteristic, present in patients that will have the exam. So, with the proper guidance and preparation, patients understand the procedure better, feel less anxious and cooperate more on the day of the exam. The most important recommendation has to do with the patients' diet, mainly to have them refrain from ingesting caffeine at least 24 hours before the exam. It is important to highlight that the exam is not contraindicated for patients with coronary stents, biological or metallic valve prostheses, aortic endoprostheses and sternum sutures.

The second step is the pre-exam and it happens on the same day as the exam. This step may take from 10 to 15 minutes, and it includes collecting information about the reasons why that person is taking that exam. It also includes a basal electrocardiogram (ECG) basal and the person's blood pressure, height, weight and heart rate are measured. At this point, the patient must be trained and guided to follow the correct breath-holding procedure. The patient must enter the equipment with a venous puncture, preferably in the right antecubital vein with a large-gauged Jelco, for the infusion of the paramagnetic contrast agent (gadolinium). The time for accomplishing this step does not influence the test time, because the procedure can be done outside of the magnetic resonance device.

The third step may take around 10 minutes and it is restricted to the making sure that the patient's position is correct, and fastening the cardiac and respiratory monitoring apparatuses. There will be the processing of images to locate the heart axis and the Cine-MRI of short axis at rest.

The fourth step may take around 6 minutes and it is completed after the patient is injected with Dipyridamole (0.56 mg/kg) for 4 minutes. At peak, it is possible to obtain the images of perfusion under stress with gadolinium (0.05 - 0.1 mmol/kg at the infusion speed of 4 to 5 ml/sec).

The fifth step may last around 5 minutes and it refers specifically to the study of the myocardial contraction and Cine-MRI during the pharmacological stress.

The sixth step may last about 5 minutes and it is performed with the infusion of Aminophylline for two minutes to reverse the vasodilator effect (Dipyridamole). At this point, the studies in Cine-MRI in long-axis planes are conducted.

The seventh step may take about 5 minutes and it is restricted to the study of perfusion at rest with a new injection of gadolinium (0.05 - 0.1 mmol/kg at the infusion speed of 4 to 5 ml/sec).

The eighth step can be completed in 10 minutes - from 5 to 15 minutes after the last infusion of gadolinium -, when the long and short-axes of the LV are acquired with the late myocardial enhancement technique (Figure 9) for assessing cases of fibrosis or heart attacks (Figure 10).

When all steps are completed, the device use time will be around 30 to 50 minutes, but the entire process needs to be organized from the date on which the appointment is scheduled until when the patient enters the device.

The time for the quantitative analysis of the exam may be from 30 to 40 minutes, with the use of the appropriate software and a full workstation, in order for all measures and analyses to be correctly used. The quantitative analysis of myocardial ischemia and the feasibility analysis take only a few seconds, allowing the early handling of the patient's case.

Final considerations

We have demonstrated that the cardiac magnetic resonance exam represents a great increase in the service quality and provides essential clinical information to patients and their assistant doctors. It is important to emphasize that the CMR's main advantage are the quality and the technological improvement, with a direct clinical benefit to patients due to accurate and well-structured diagnoses.

Professionals in charge of cardiac magnetic resonance exams must have extensive knowledge of anatomy, physiology, physiopathology and the different study tools offered by the CMR to run the tests, because not knowing one of such steps may significantly reduce the method's diagnostic capacity.

Finally, this article has demonstrated, in a simple and objective way, the slice planes used by CMR in the routine, explaining to clinicians whether or not (and how) each one of them can be reproduced and how they must be acquired. We also tried to show professionals involved with the method the classic images of the cardiac magnetic resonance.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This study is not associated with any post-graduation program.

References