Aquisição e armazenamento de dados

As aquisições de imagens de Gated-SPECT consistem em aquisições SPECT em sin- cronismo com o sinal fisiológico que provêm do ECG.

O ECG é um exame que permite obter informações sobre a actividade cardíaca a par- tir de eléctrodos colocados na superfície do tórax. Estes sensores captam a actividade eléctrica do coração durante um certo período de tempo e permitem que o equipamento chamado eletrocardiógrafo, produza um gráfico correspondente à actividade eléctrica.

O ECG não é a mediação directa de eventos mecânicos do coração, assim como não permite determinar a força da contracção nem a pressão arterial. Todavia, cada deflexão do traçado do ECG indica um acontecimento eléctrico ocorrido no coração que tem relação directa com um subsequente acontecimento mecânico. Frequências ou ritmos cardíacos anormais, vias de condução anormais, hipertrofia ou atrofia de parte do cora- ção e a localização aproximada da área danificada do músculo cardíaco podem ser determinadas pela análise de um ECG.

O ECG normal consiste em uma onda P, um complexo QRS e uma onda T (c.f. figu- ra 9). A onda P, que é o resultado de potenciais de acção que causam a despolarização do miocárdio auricular, assinala o início da contracção auricular. O complexo QRS é composto por três ondas: a onda Q, a onda R e a onda S. O complexo QRS é originado

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pela despolarização ventricular e assinala o início da contracção ventricular. A onda T representa a repolarização dos ventrículos e precede o relaxamento ventricular (5).

Figura 9. Electrocardiograma: são referenciadas as principais ondas e intervalos de um electrocardio- grama. Cada linha horizontal representa um mV e cada linha vertical representa 0,04 segundos. Imagem adaptada de Seeley R et. al. (5).

O sistema de Câmara-Gama possui assim acoplado um sistema de ECG o qual dispõe de um software que permite seleccionar o número de vezes em que o ciclo cardíaco (intervalo entre duas ondas R consecutivas do ECG) pode ser dividido.

Assim, a cintigrafia de Gated-SPECT caracteriza-se pela aquisição de projecções planares do fluxo sanguíneo no miocárdio, em intervalos angulares espaçados e em sin- cronismo com o sinal electrocardiográfico a partir do início da onda R do complexo QRS (c.f. figura 9) (2,3).

O Gated-SPECT é assim obtido pelo registo dos dados armazenados em intervalos de tempo correspondentes à distância entre duas ondas R consecutivas do ECG. Estes podem ser divididos em 8, 16 (4,29) ou 32 intervalos (51). O ECG do paciente em estu- do é apresentado na consola de aquisição, normalmente, sob a forma de um histograma. É seleccionada uma janela de aceitabilidade (c.f. sub-ponto 2.2.1) em torno de um inter- valo de tempo médio das ondas de R a R, o que significa que todos os dados dos ciclos cardíacos dentro desta janela serão aceites, enquanto os dados dos intervalos das ondas RR fora desta janela de aceitação serão rejeitados.

23 Figura 10. (A) Divisão do ciclo cardíaco no estudo Gated-SPECT em oito intervalos. (B) os dados da imagem correspondentes a cada intervalo são adquiridos durante vários ciclos cardíacos e armazenados separadamente em locais específicos de memória do computador. (C) Quando todos os dados de de um intervalo são somados, a imagem representa uma fase específica do ciclo cardísaco. Normalmente, uma curva do volume é obtida, representando o volume do endocárdio para cada um dos oito intervalos em que o ciclo cardíaco se encontra dividido. Imagem adaptada de Paul A et. al. (3).

O ciclo cardíaco é dividido no número de intervalos pretendido (4,29,51) e cada um deles representa uma projecção (c.f. figura 10). O término de cada projecção dá-se quando cada uma atinge um determinado número de contagens ou quando se atinge um determinado número de ciclos cardíacos. A projecção pode também ser limitada por um intervalo de tempo. Porém, este último modo de aquisição não é frequentemente utiliza- do pois, não prevê uma rejeição adequada de ciclos cardíacos e não garante uma estatís- tica de contagens adequada.

Assim, no início da aquisição, o equipamento adquire, previamente, um primeiro ciclo cardíaco a partir do qual serão definidos aqueles que são aceites, se compreendidos nos limites estabelecidos pela janela de aceitação.

Quando os parâmetros de número de ciclos/frame, de contagens/frame, ou de tem- po/frame são atingidos, a Câmara-Gama irá reposicionar-se na projecção seguinte e ini-

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cia-se a aquisição subsequente em sincronismo com a onda R. Este procedimento é repetido, perfazendo uma órbita de 202,5º (c.f. figura 11).

Figura 11. Aquisição Gated-SPECT.

Numa aquisição Gated-SPECT, se considerarmos o ciclo cardíaco dividido em 8 sec- ções, são adquiridas 8 projecções no correspondente a uma projecção de um estudo SPECT. Cada imagem representa o coração num oitavo do ciclo cardíaco e, em média, é obtida durante 4 segundos. Um estudo Gated-SPECT consiste, assim, em várias aquisi- ções ao longo de uma trajectória de 202,5º em torno do longo eixo longitudinal do paciente, em que cada ângulação reúne informação referente a cada uma das 8 secções do ciclo cardíaco.

2.2.1. Janela de aceitação dos batimentos cardíacos

Idealmente, cada paciente deveria ter um batimento cardíaco constante durante a aquisição do estudo Gated-SPECT. No entanto, a variabilidade do comprimento tempo- ral dos batimentos cardíacos durante a aquisição destes estudos é uma constante.

Variações na taxa de batimentos cardíacos, devido a vários factores (arritmias, ansie- dade, movimento do paciente, mau contacto dos eléctrodos no ECG), podem prolongar o tempo de aquisição total do estudo, na medida em que são rejeitados maior número de ciclos do que os que são aceites.

Para limitar a aquisição dos dados aos batimentos cardíacos que são representativos dos pacientes, calcula-se a média dos batimentos do coração. Para tal aplica-se uma janela de aceitação dos batimentos cardíacos, ou seja, determina-se a percentagem de tolerância, que resulta da percentagem média de tempo correspondente às distâncias

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entre as ondas R do registo do ECG. Por exemplo, para uma tolerância de 20%, permi- te-se adquirir dados de ciclos cardíacos que tenham uma duração de +/- 10% da média do intervalo R-R (c.f. figura 12).

Figura 12. Ciclo cardíaco dividido em 8 projecções/intervalos com tempos fixos (a) apresenta uma janela de 20% e (b) uma janela de aberta – 100%. Imagem adaptada de Germano G et. al. (36).

A duração de cada ciclo cardíaco nos indivíduos com uma taxa média de 72 batimen- tos cardíacos por minuto é de 0,83 segundos. Assim, com uma tolerância de 20%, todos os batimentos com uma duração de 0,75 a 0,91 segundos poderão ser incluídos no ciclo cardíaco, todos os batimentos que saem fora deste intervalo serão rejeitados (51).

Ao definir uma janela de aceitação de batimentos cardíacos, é importante estar cons- ciente que os estudos de Gated-SPECT produzem imagens em sincronismo com o ECG de curto eixo e imagens padrão de curto eixo. Os dados das projecções sincronizadas com o ECG permitem a avaliação da função do miocárdio, os dados que derivam da soma das projecções sincronizadas e já transformados em estudos SPECT, permitem a avaliação da perfusão do miocárdio.

Assim, se usarmos uma janela estreita de aceitação de batimentos cardíacos, em situações de pacientes com arritmias ou outros problemas de sincronismo, não só ocor- rerá um bloqueio na recolha de informação que irá servir à avaliação da função do mio- cárdio, mas também a avaliação da perfusão do miocárdio pode estar comprometida.

O ideal seria ter uma aquisição simultânea dos dados sincronizados e não sincroniza- dos, em que fosse possível aplicar uma janela estreita sobre os dados sincronizados e não fosse aplicada nenhuma janela na aquisição dos dados não sincronizados. Actual- mente, já existem algumas investigações neste sentido (36) mas ainda estão longe da sua implementação na prática na clínica.

2.2.2. Normalização de contagens

Anteriormente descreveu-se que se define uma janela de aceitação, para limitar a aquisição dos dados aos batimentos cardíacos que são representativos dos pacientes, a qual resulta da percentagem média de tempo correspondente às distâncias entre as ondas

26 Tempo Total 300 300 300 300 300 300 300        Intervalo 1 2 3 4 5 6 7 1º Batimento 2º Batimento 3º Batimento 300  8 R do registo do ECG. No entanto, se a duração do ciclo cardíaco entre as ondas R é menor que a duração esperada, mas cai dentro da janela de aceitação, a última projecção do ciclo não acumula as contagens requeridas (c.f. figura 13). Quando tal acontece, as imagens são exibidas no monitor, apresentam-se como cintilações que vão aparecendo e desaparecendo continuamente. Para atenuar este efeito tenta-se normalizar as contagens em todas as projecções, tendo por base as contagens da primeira projecção temporal. O passo da normalização requer que as contagens das diferentes projecções sejam multi- plicadas por um factor. Todavia, este factor poderá levar a uma ampliação do ruído nas projecções em causa. Assim, embora a normalização elimine a cintilação da imagem e possa tornar mais fácil a avaliação visual da motilidade e espessamento do miocárdio, ela não melhora a qualidade estatística dos dados. Desta forma, a normalização das con- tagens por projecção, sempre que for equacionada, deverá ser decidida caso a caso, visto que esta normalização pode não ser essencial nem para a análise dos dados Gated- SPECT, nem para os dados SPECT.

Figura 13. Normalização de tempo na aquisição das projecções sincronizadas. Imagem adaptada de Germano G et. al. (36).