HiP-CT redefine el sustrato anatómico de la Tetralogía de Fallot para una cirugía cardíaca más segura

Un estudio de imagen sin precedentes reveló diferencias importantes en el sistema de conducción eléctrica del corazón en niños con tetralogía de Fallot (ToF), lo que podría ayudar a explicar cómo se desarrollan las arritmias posoperatorias y a mejorar la planificación quirúrgica.

Publicado en el Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, el estudio es el primero en demostrar el uso de la tomografía de contraste de fase jerárquica (HiP-CT), una técnica de imagen no destructiva que visualiza estructuras cardíacas intactas en tres dimensiones, en muestras anatómicas pediátricas.

«Hemos mostrado que esta información puede integrarse en realidad virtual y imprimirse en 3D, de modo que pueda utilizarse para entrenar a los cirujanos. Nunca antes se había podido ver el sistema de conducción de esta manera», declaró la autora correspondiente del estudio Vaishnavi Sabarigirivasan, una estudiante de doctorado en University College London, en un comunicado de prensa.

Según el equipo de investigación, las arritmias posoperatorias siguen siendo una complicación frecuente tras la reparación de ToF, pero sus fundamentos anatómicos se habían entendido mal durante mucho tiempo.

«La oclusión de la rama derecha del haz (RBB) preoperatoria es rara (aproximadamente 4%), pero se produce en hasta el 60% de los pacientes al alta posoperatoria. Su prevalencia aumenta a más del 80% en la infancia y la adolescencia», señalaron los investigadores.

Para abordar esta brecha de conocimiento, el equipo utilizó HiP-CT para examinar los sistemas de conducción atrioventricular en muestras de corazones pediátricos enteros: siete controles estructuralmente normales y 11 con ToF.

Caracterizaron la morfología general mediante segmentación y representaciones en 3D y cuantificaron la morfología, el tamaño, la profundidad y el recorrido del haz no ramificado y de la RBB utilizando pipelines computacionales personalizados, visualizando todas las segmentaciones en VheaRts (una plataforma XR basada en Unity3D).

Diferencias en los sistemas de conducción cardíaca reveladas

«El sistema de conducción de ToF estaba más recubierto que en los controles, abarcando bilateralmente el tabique, asemejándose a la arquitectura embrionaria temprana», informaron los autores. «El lado izquierdo de la cresta septal quedó completamente cubierto por tejido de conducción en todas las muestras de ToF. En algunas, el BB se proyectó hacia el ventrículo derecho (RV) por debajo de la cresta. El origen variable de la RBB, desde el anillo de la válvula tricúspide (VTV) hasta el nadir del defecto del tabique ventricular (VSD), resalta la necesidad de precaución en esta región».

Además, los hallazgos mostraron que, en comparación con las muestras de control, las muestras de ToF presentaban variabilidad en la RBB respecto a su origen, recorrido y estructura morfológica, con una área transversal indexada significativamente menor.

«Aunque la profundidad variable expone a la RBB de ToF durante la cirugía, su naturaleza estrecha podría ser protectora», señalaron los autores.

Entre los hallazgos se incluyó una conexión fasciculoventricular anómala y seis haces sin salida, lo que llevó a los investigadores a señalar: «La persistencia de haces anómalos en ToF, visualizados con precisión por HiP-CT, parece más frecuente de lo descrito anteriormente y podría representar un sustrato subdiagnosticado para arritmias ventriculares espontáneas y resultados de ablación poco exitosos».

Los autores citaron regiones de riesgo quirúrgico que incluyen el margen posterior-inferior del defecto del tabique ventricular y la cresta septal a lo largo de su nadir, añadiendo: «El margen superior del defecto del tabique ventricular en su intersección con la raíz de la aorta estaba libre de tejido de conducción».

Por último, los investigadores señalaron sus observaciones de «un AVCS [sistema de conducción atrioventricular] menos definido en ToF y anomalías adicionales» como indicio de una diferenciación anormal durante el desarrollo, lo que señalaron podría proporcionar «un sustrato mayor para arritmias tanto preoperatorias como posoperatorias, impulsadas por una mayor automaticidad o actividad desencadenada dentro de la unión auriculoventricular (p. ej., taquicardia ectópica de la unión), o para la generación de impulsos ectópicos y reentrada».

Redefinición del sustrato anatómico de la tetralogía de Fallot (ToF)

Los autores reconocieron limitaciones del estudio, incluido el alto costo y la naturaleza ex vivo restringida de la tomografía de contraste de fase por sincrotrón con posibles cambios en el tejido relacionados con la fijación; el acceso limitado mientras se desarrollan sistemas basados en laboratorio; una muestra pequeña y heterogénea; fracturas ocasionales relacionadas con el manejo; resolución distal incompleta del tejido de conducción a 2.203‑µm/voxel en las “lupas” con inquietudes de ruido a mayor resolución; y un proceso de segmentación que exige mucho tiempo y depende de expertos, para el que las herramientas de aprendizaje automático siguen en desarrollo.

No obstante, el equipo de investigación concluyó: «Estos hallazgos redefinen el sustrato anatómico en ToF y tienen relevancia directa para definir el riesgo preoperatorio, orientar las técnicas quirúrgicas y demostrar la importancia de las estrategias de mapeo de la conducción intraoperatoria».

«Operamos en un entorno extremadamente desafiante, a menudo en situaciones de vida o muerte y en corazones muy pequeños. Cualquier nuevo conocimiento sobre la anatomía del corazón puede ayudarnos a refinar nuestras técnicas quirúrgicas y, en última instancia, a mejorar tanto los resultados a corto como a largo plazo para estos pacientes», declaró Adrian Crucean, MD, PhD, de los Hospitales Birmingham Children’s y Queen Elizabeth, Reino Unido, en el comunicado de prensa.