EDITORIAL

The role of the Arquivos Brasileiros de Cardiologia in the new era of non-invasive cardiovascular imaging

Carlos E. Rochitte

Instituto do Coração - InCor/HCFMUSP; Hospital do Coração - HCOR, São Paulo, SP, Brazil

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Keywords: Periodicals, image processing, computer-assisted/trends, image interpretation, computer-assisted/methods.

We witness the "Renaissance" of cardiovascular imaging. Non-invasive cardiovascular imaging has concomitantly shown the solidification and maturation of more traditional imaging techniques and the exponential growth of the modalities most recently introduced in the armamentarium. The integration of imaging techniques has also allowed a more rational and effective use of specific imaging methods, favoring a more accurate diagnosis at a lower cost and with less overlap of exams. Smart algorithms for both the combined and non-combined selection of non-invasive exams in cardiology have allowed a much better cost-effectiveness ratio for establishing the final diagnosis, currently a crucial factor for all health care systems in both Brazil and the rest of the world. In Brazil, as in many other countries and following an international trend, the Department of Cardiovascular Imaging of the Brazilian Society of Cardiology has been created. It harmonically integrates professionals of the areas of echocardiography, nuclear medicine, magnetic resonance imaging, and cardiovascular computed tomography. This multimodality approach has helped the rapid progression of knowledge and the continuous development of the area. Integration has been proposed for a while with seminal publications describing models of integration that enable better efficiency¹. Another development of this truly new subspecialty, cardiovascular imaging, is the launch in both Europe and the United States of scientific journals dedicated to cardiovascular imaging derived from the highest-impact scientific journals in the world, such as the Circulation Cardiovascular Imaging, JACC Cardiovascular Imaging, and European Heart Journal Cardiovascular Imaging (to be launched at the beginning of 2012). Of the Brazilian journals indexed in Pubmed, the Arquivos Brasileiros de Cardiologia has published a significant number of valuable national and international contributions in the area of cardiovascular imaging.

Of the most traditional modalities, echocardiography has undergone a significant development, with the appearance of new techniques, such as 3D echocardiography, tissue Doppler imaging, and, more recently, speckle tracking echocardiography. Experienced researchers in those areas have refined the use of such techniques allowing new and more accurate diagnoses, with significant impact on the patient's prognosis. Brazilian researchers, with their usual creativity, have surpassed expectations, conducting important research on relevant topics in the area. In an original way, epicardial fat accumulation has been assessed by use of echocardiography². The prognostic value of dipyridamole stress echocardiography in women has also been demonstrated in publications of the Arquivos Brasileiros de Cardiologia³. Diastolic dysfunction, an area in which echocardiography indisputably predominates, has been carefully assessed in patients with chronic renal disease by Barberato et al⁴. For rejection after heart transplantation, tissue Doppler echocardiography has shown its value⁵. In reverse remodeling after resynchronization therapy, two-dimensional and three-dimensional echocardiography has proved useful⁶. That small sample of state-of-the-art articles published in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia is also aligned with important journals of the world echocardiography^7,8.

Nuclear medicine has also been present in Arquivos Brasileiros de Cardiologia. Its diagnostic value in patients with multivessel coronary artery disease (CAD) has been confirmed in Brazil⁹. In an article using an innovative technique, mental-stress-induced myocardial ischemia has been assessed¹⁰.

Cardiovascular magnetic resonance imaging has also been approached in the "how do I do it?" format¹¹. Such educational approach, especially regarding its most recent modalities, is of paramount importance to clinical cardiologists, who need to understand the details of the new and sophisticated exams to better instruct imaging specialist physicians on the focus of the exam in a specific patient, and to better interpret the results of such tests. Continuing education leads to a more rational and accurate use of imaging methods and better cost-effectiveness of the diagnostic activity. In addition, sophisticated state-of-the-art techniques have been considered in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia. An example is assessing the metabolism of high-energy phosphates in patients with Chagas' disease by use of phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy¹². Another example is the unprecedented assessment of myocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy in Brazil by use of delayed enhancement magnetic resonance and its correlation with the risk of sudden death¹³. Articles providing an equivalent treatment of the application of that technique, published in the same year in JACC, have been considered landmark papers^14,15.

The modality of cardiovascular computed tomography, particularly the computed tomography of the coronary arteries, has shown vertiginous progress. Computed tomography calcium score and coronary angiography have taken over the risk stratification of asymptomatic patients at intermediate risk for CAD and the non-invasive assessment of the anatomy of coronary arteries, respectively. Coronary angiotomography has proved to be a useful instrument for both detecting coronary stenosis, and quantifying the calcification of the atherosclerotic plaque. Calcium score has been used for patients with pre-transplantation chronic renal failure and has proved its value in both risk stratification and prediction of obstructive CAD, which would be detected by subsequent catheterization¹⁶. A very original and creative study has shown that the drop in the number of publications about electron beam computed tomography (EBCT) and the increase in multiple-detector computed tomography (MDCT) have revealed the replacement of one technology by the other¹⁷. In addition, new cases have been described by use of those new technologies, such as MDCT¹⁸. In a pioneer way and pointing to the possible future of coronary tomography, cases of coronary artery bypass graft surgery performed based only on coronary angiotomography have been reported¹⁹. Such reports are aligned with a landmark publication in the NEJM, a multicenter study in which Brazil had an important participation. In addition to validating coronary angiotomography against invasive catheterization, that study has reported that the prediction of revascularization was similar by use of both non-invasive coronary angiotomography and invasive catheterization²⁰.

Hybrid techniques have been increasingly used in clinical practice and research. State-of-the-art technological innovation applied in Brazil has earned space in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia, represented by the imaging fusion technique of F18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG PET) and magnetic resonance imaging to characterize atherosclerotic plaques²¹. This preceded in two years the acquisition of the RM-PET equipment by the NIH of the United States for performing that type of hybrid image, which is currently simultaneously acquired. In that same year of 2009, the pioneer characterization of the atherosclerotic plaque was published by Motoyama et al²² in the JACC. Invasive imaging has also contributed with important data in the characterization of the atherosclerotic plaque. A study reviewing optical coherence tomography, with impressive images, has been published in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia²³.

Another relevant topic approached in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia has been subclinical atherosclerosis, in which diastolic function²⁴ has been assessed in depth. Current topics, such as metabolic syndrome and visceral fat, have been approached in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia^25,26.

Again, the Arquivos Brasileiros de Cardiologia have proved to be aligned with the major scientific journals worldwide regarding cardiovascular imaging developments.

The integration of images has allowed the comparison and validation of ventricular ejection fraction by use of three-dimensional echocardiography, having MDCT as reference²⁷.

The integration of image modalities has followed the quality in cardiovascular imaging criteria proposed by Pamela Douglas^28,29 and supported by the American College of Cardiology. Those documents have also established the strategy for better cost-effectiveness of imaging diagnostic methods.

In addition to the cardiovascular imaging subespecialty, other diagnostic areas of fundamental importance in Cardiology have been present in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia, represented by high-quality and impact articles. An example is conventional ECG, which has been rediscovered for specific applications, such as Duchenne's muscular dystrophy³⁰, or used in new methodologies with T-wave alternans³¹. Ergometry has some representative examples as follows: detailed assessment of left bundle branch block³²; autonomic dysfunction in type 1 diabetes³³; new electrocardiographic score in ischemic preconditioning³⁴ and stable CAD³⁵; exaggerated pressure response to exercise³⁶; and heart rate predictive value for mortality³⁷.

Another method that has gained significant space in recent publications of the Arquivos Brasileiros de Cardiologia was ambulatory blood pressure monitoring (ABPM). Some examples of contribution were as follows: comparison of ABPM with self-measurement of blood pressure³⁸; assessment of resistant arterial hypertension³⁹ in general and in women⁴⁰; and subclinical hypothyroidism⁴⁰.

Briefly, scientific publications in the area of non-invasive cardiovascular imaging and cardiovascular diagnosis are abundant and of high quality in Brazil. The Arquivos Brasileiros de Cardiologia has a fundamental role in disclosing such information to the final player in health care, the assisting physician. It has also served its purposes regarding stimulus to publication with instructions and training to improve the scientific quality of its papers.

In addition to efforts in other areas of cardiological knowledge published in the Arquivos Brasileiros de Cardiologia, cardiovascular imaging has helped to increase the impact factor of that scientific journal, which represents the Brazilian cardiology in the international literature scenario.

In conclusion, we can certainly state that the Arquivos Brasileiros de Cardiologia are contributing to current topics of great clinical relevance in the area of cardiovascular imaging, in addition to being aligned with the major medical journals of high impact in the subspecialty.

References

EDITORIAL

El papel de los Arquivos Brasileiros de Cardiologia en una nueva era de la imagen cardiovascular no invasiva

Carlos E. Rochitte

Instituto do Coração - InCor/HCFMUSP; Hospital do Coração - HCOR, São Paulo, SP, Brasil

Correpondencia

Palabras clave: Periodicals, image processing, computer-assisted/trends, image interpretation, computer-assisted/methods.

Vivimos hoy en plena era del "Renacimiento" en imagen cardiovascular. La imagen cardiovascular no invasiva presentó al mismo tiempo, solidificación y maduración de modalidades de imagen más tradicionales y el crecimiento exponencial de las modalidades más recientemente introducidas en el arsenal terapéutico. La integración de los métodos de imagen permite también una utilización más racional y eficaz de las modalidades específicas de imagen, favoreciendo un diagnóstico más preciso y con menor costo o sobreposición y exámenes. Algoritmos "expertos" para la selección combinada o no de los exámenes no invasivos en cardiología permiten una relación costo-efectividad mucho mejor para alcanzar un diagnóstico final, factor crucial hoy para todos los sistemas de salud, ya sea en el Brasil, o en el resto del mundo. Un hecho en esa dirección en el Brasil, alineado con muchos otros países, fue la creación del Departamento de Imagen Cardiovascular de la Sociedade Brasileira de Cardiologia, que integra de forma armónica a los profesionales de las áreas de ecocardiografía, medicina nuclear, resonancia magnética y tomografía computada cardiovascular. Ese modelo de multimodalidad ha ayudado a la progresión rápida del conocimiento y al desarrollo continuo del área. La integración viene siendo propuesta hace ya algún tiempo con publicaciones seminales describiendo modelos de integración que posibiliten la mejor eficiencia¹. Otra manifestación de esa verdadera nueva subespecialidad, la imagen cardiovascular, es el lanzamiento tanto en Europa como en los Estados Unidos de revistas científicas dedicadas a la imagen cardiovascular derivadas de las revistas científicas de mayor impacto en el mundo. Como ejemplos tenemos Circulation Cardiovascular Imaging, JACC Cardiovascular Imaging y European Heart Journal Cardiovascular Imaging (con lanzamiento en el comienzo de 2012). En el Brasil, los Arquivos Brasileiros de Cardiologia, entre las revistas nacionales indexadas en el Pubmed, han publicado significativo número de valiosas contribuciones nacionales e internacionales en el área de imagen cardiovascular.

Entre las modalidades más tradicionales, la ecocardiografía presentó significativo desarrollo, con aparición de nuevas técnicas, como la ecocardiografía 3D, la técnica de doppler tisular, y más recientemente, el "speckle tracking". Experimentados investigadores de esas áreas han refinado el uso de esas técnicas permitiendo diagnósticos nuevos y más precisos y con nuevos impactos en el pronóstico del paciente. Investigadores nacionales, con nuestra habitual creatividad, han sorprendido con investigaciones de impacto en el área y sobre asuntos de gran relevancia. De forma original, el depósito de grasa epicárdica fue investigado por la ecocardiografía². El valor pronóstico de la ecocardiografía de estrés con dipiridamol en mujeres fue también demostrado en publicación en los ABC³. La disfunción diastólica, terreno de indiscutible dominio de la ecocardiografía, fue evaluada en detalles en pacientes con enfermedad renal crónica por Barberato et al⁴. En el rechazo después de transplante cardíaco, el doppler tisular mostró valor⁵. En el remodelado reverso después de terapia de resincronización, las ecocardiografías bidimensional y tridimensional se mostraron útiles⁶. Esa pequeña muestra de artículos de punta publicados en ABC se encuentra también alineada con importantes revistas de ecocardiografía mundial^7,8.

La medicina nuclear también mostró su presencia en los ABC. El valor diagnóstico en pacientes con EAC multiarterial fue confirmado en nuestro medio⁹. En artículo con técnica innovadora, la isquemia miocárdica inducida por estrés mental fue investigada¹⁰.

La resonancia magnética cardiovascular ha sido contemplada con artículos básicos en el formato como lo hago¹¹. Ese papel educativo, en especial para las modalidades más recientes, es de fundamental importancia para el cardiólogo clínico que necesita entender los detalles de los nuevos y sofisticados exámenes, para poder orientar mejor al especialista en imágenes sobre cual debe ser el foco del examen en un paciente específico, y también interpretar mejor los resultados de esos tests. Esas consecuencias de la educación continuada llevan a la utilización más racional y precisa de los métodos y a mejor costo-efectividad de la actividad diagnóstica. A su vez, la sofisticación de técnicas de punta también se hizo presente en los ABC. Como ejemplo, tenemos la evaluación del metabolismo de fosfatos de alta energía en pacientes con enfermedad de Chagas por la espectroscopía del fósforo 31¹². Otro ejemplo fue la inédita evaluación de fibrosis miocárdica en la cardiomiopatía hipertrófica en nuestro medio, por la técnica de realce tardío de la resonancia magnética y su correlación con riesgo de muerte súbita¹³. Esa aplicación tuvo paralelos considerados "landmark papers" publicados en el mismo año en JACC^14,15.

La modalidad de tomografía computada cardiovascular presentó vertiginoso progreso, en particular en la tomografía computada de las arterias coronarias. El escore de calcio y la angiografía de coronarias por tomografía computada tomaron de sorpresa la estratificación de riesgo de pacientes asintomáticos con riesgo intermedio para EAC y la evaluación no invasiva de la anatomía de las arterias coronarias, respectivamente. La angiotomografía de coronaria se presentó como instrumento útil, ya sea en la detección de estenosis coronaria, o para la cuantificación de la carga de placa aterosclerótica. El escore de calcio fue utilizado en pacientes con insuficiencia renal crónica pre-transplante y demostró valor en la estratificación de riesgo como en la predicción de EAC obstructiva, que sería detectada por el cateterismo subsecuentemente¹⁶. En trabajo también bastante original y creativo, se demostró que la caída en el número de publicaciones de la técnica de EBCT (electron beam CT) y el aumento de la de MDCT (tomografía de múltiples columnas de detectores) reveló con antecedencia la sustitución de una tecnología por otra¹⁷. Relatos de casos inusitados también fueron descriptos por las nuevas tecnologías como tomografía de múltiples detectores¹⁸. De forma pionera y apuntando al posible futuro de la tomografía de coronarias, fueron presentados casos en que la revascularización quirúrgica del miocardio fue realizada teniendo solamente como base la angiotomografía de coronarias¹⁹. Esos relatos están alineados con publicación también considerada "landmark" en el NEJM, estudio multicéntrico con participación importante del Brasil, que además de validar la angiotomografía de coronarias contra el cateterismo invasivo, demostró que la predicción de revascularización fue semejante tanto por la angiotomografía de coronarias no invasiva como por el cateterismo invasivo²⁰.La utilización de técnicas híbridas ha sido creciente en la práctica clínica y en el escenario de investigación. Innovación tecnológica de punta aplicada en el Brasil mereció espacio en los ABC, y utilizó técnica de fusión de imagen del 18-Flúor- FluorDeoxiGlicose PET (positron emission tomography) y resonancia magnética en la caracterización de placas ateroscleróticas²¹. Eso anticipó en dos años la adquisición de equipamiento RM-PET pelo NIH de los Estados Unidos para la realización de ese tipo de imagen híbrida, ahora en adquisición realmente simultánea. En el mismo año 2009, publicación pionera en la caracterización de placa aterosclerótica fue publicada por Motoyama et al²², en el JACC. La imagen invasiva también contribuyó con datos importantes en la caracterización de placa aterosclerótica. Trabajo revisando la tomografía de coherencia óptica, con impresionantes imágenes, fue publicado en los ABC²³.

Otro tema significativo en los ABC fue la aterosclerosis subclínica, en el cual la evaluación de la función diastólica²⁴ fue profundamente investigada. Temas actuales como síndrome metabólico y grasa visceral tuvieron sus manuscritos representantes publicados en los ABC^25,26.

Nuevamente, los ABC se mostraron alineados con los desarrollos de las mayores revistas científicas del mundo en el área de imagen cardiovascular.

La integración de las imágenes permitió la comparación y validación de la fracción de eyección ventricular por la ecocardiografía tridimensional usando la tomografía de múltiples detectores como referencia²⁷.

La integración de las modalidades de imagen ha seguido los criterios de calidad en imagen cardiovascular propuesto por Pamela Douglas^28,29 y endosada por el American College of Cardiology. En esos documentos se estableció también la estrategia para el mejor costo-efectividad de los métodos diagnósticos de imagen.

Adicionalmente a la subespecialidad de imagen cardiovascular, otras áreas diagnósticas de fundamental importancia en Cardiología están presentes en los ABC con artículos de alta calidad e impacto. Como ejemplo tenemos el ECG convencional que se redescubre en aplicaciones específicas, como en la distrofia muscular de Duchenne³⁰ o en nuevas metodologías con la alternancia de la onda T³¹. En la ergometría son apenas algunos ejemplos representativos: la evaluación detallada del BRI³², disfunción autonómica en la diabetes tipo 1³³, nuevo escore electrocardiográfico en el preacondicionamiento isquémico³⁴ y en la EAC estable³⁵, respuesta presórica exagerada al ejercicio³⁶ y valor predictivo de la frecuencia cardíaca en la mortalidad³⁷.

Otro método que tuvo espacio significativo en las publicaciones recientes de los ABC fue el monitoreo ambulatorio de la presión arterial. Algunos ejemplos de contribución fueron: comparación del MAPA con la automedida de la PA³⁸, evaluación de la hipertensión arterial resistente³⁹ en general y en las mujeres⁴⁰ y en el hipotiroidismo subclínico⁴⁰.

En suma, las publicaciones científicas en el área de imagen cardiovascular no invasiva y diagnóstico cardiovascular son abundantes y de alta calidad en el Brasil. Los ABC han tenido un papel fundamental en vehicular esas informaciones para el efector final de la cascada de salud, el médico asistente. Han cumplido también su papel en el estímulo a la publicación con orientación y entrenamiento para la mejora de la calidad científica de nuestros "papers".

Sumada a los esfuerzos en otras áreas del conocimiento cardiológico que son publicados en los ABC, el área de imagen cardiovascular ha ayudado a elevar el factor de impacto de la revista científica que es la representación de la cardiología brasileña en el escenario de la literatura internacional.

En conclusión, podemos afirmar con seguridad que los ABC están alineados y contribuyendo con temas actuales y de gran relevancia clínica en el área de imagen cardiovascular, además de estar en paralelo científico con las grandes revistas médicas de mayor impacto mundial en esa subespecialidad.

Referencias

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