In Search for Optimal Image Quality in Pediatric Cardiac CT Angiogram.

“Não existe revelação mais nítida da alma de uma sociedade do que a forma como esta trata as suas crianças”. Anos após a sua morte, essas palavras prolíficas de Nelson Mandela ainda ressoam universalmente com nossos fundamentos morais e éticos e, como pesquisadores, estamos muito felizes em saber que a ciência caminha no caminho certo da história.

Existem vários desafios metodológicos e éticos na realização de pesquisas em crianças. No entanto, não pode haver progresso no atendimento clínico pediátrico sem pesquisas nesta população, cujos achados também podem ser relevantes para a medicina de adultos. Dado que aproximadamente 1% das crianças nascidas terão algum tipo de doença cardíaca significativa,[1] é de fundamental importância maximizar o perfil de segurança e eficácia das intervenções diagnósticas e terapêuticas. A angiotomografia cardíaca (ATC) está sendo cada vez mais utilizada, mas sua precisão diagnóstica em crianças é altamente dependente da qualidade ideal da imagem, minimizando a exposição à radiação tanto quanto possível.

Mesmo com equipamentos modernos, a qualidade da imagem da angiotomografia cardíaca (ATC) ainda é altamente dependente de uma frequência cardíaca (FC) estável e relativamente lenta.[2] Para atingir as condições ideais pré-exame, geralmente se preconiza a administração de betabloqueadores e as sociedades de cardiologia já publicaram diversos documentos que fornecem orientação para a seleção e administração de pacientes.[3 , 4] No entanto, o diferente comportamento farmacocinético dos betabloqueadores em pacientes pediátricos (além da FC basal mais alta, movimento corporal e artérias coronárias menores) lançam uma sombra em relação à estratégia e dosagem ideais para obter imagens de alta qualidade sem incorrer no risco de bradiarritmias.[5] Os betabloqueadores devem ser administrados em dose apropriada, dados os possíveis efeitos colaterais, mas as doses e os protocolos geralmente variam entre os serviços de saúde.

De Oliveira Nunes et al.,[6] conduziram um interessante estudo que lança uma luz muito necessária e esperada sobre essa incerteza. O objetivo do estudo foi esclarecer a segurança e eficácia de um protocolo de metoprolol em uma série de pacientes pediátricos ambulatoriais encaminhados para ATC. Resumimos o protocolo usado na Figura 1 . Resumidamente, se a FC de um paciente estiver abaixo de 60 bpm, nenhuma redução da FC será necessária. Para aqueles com FC de pelo menos 60 bpm, na ausência de contraindicações ao uso de betabloqueador (por exemplo, estenose aórtica grave ou hipertensão pulmonar significativa), utilizou-se protocolo com metoprolol ( Figura 1 ). A qualidade média da imagem resultante foi próxima do ideal na maioria dos casos, com apenas 14% efetivamente abaixo do ideal, conforme considerado pelos pesquisadores. Os autores devem ser elogiados pelas adaptações ao protocolo, que vieram com o tempo e a experiência. Eles começaram usando o tratamento de primeira linha com metoprolol oral seguido por metoprolol IV se a FC estivesse persistentemente elevada (acima de 70 bpm). No entanto, eles observaram que não houve redução adicional significativa na FC com metoprolol IV, então interromperam seu uso a partir de 2013. Embora alguns protocolos ainda defendam seu uso na prática clínica, principalmente em adultos,[4] isso exige estudos prospectivos dedicados para responder a essa questão, principalmente em crianças de alto risco, nas quais o uso de betabloqueadores intravenosos pode aumentar o risco com pouco benefício.

Figura 1

– Resumo do protocolo de estudo utilizado por De Oliveira Nunes e cols.6 ATC: angiotomografia cardíaca. *Pacientes entre 6 e 18 anos. † Os pesquisadores pararam de dar uma dose IV adicional de metoprolol (de 2013 em diante) no caso de frequência cardíaca persistente >70 bpm uma hora após a dose oral, pois nenhuma redução adicional significativa da frequência cardíaca foi observada.

A tecnologia da tomografia computadorizada está em constante evolução e permite melhor qualidade de imagem, com o aumento da largura do detector, tempos de aquisição de imagem mais curtos e gating ideal no ECG. Uma característica particularmente interessante desse estudo é o amplo período que abrangeu, de 2007 a 2016. Isso significa que ocorreram avanços tecnológicos: foram utilizados equipamentos de diferentes gerações e tubos com diferentes potências, portanto mais representativos do mundo real.

Algumas lacunas nas evidências, entretanto, ainda existem. Diferentes betabloqueadores podem ser usados (com possíveis diferenças na eficácia), pacientes com menos de 6 anos não foram incluídos neste estudo (que são mais propensos a contribuir para pior qualidade de imagem) e um desenho de estudo prospectivo com um grupo de controle aumentaria o nível de evidência. Pesquisas adicionais nessas áreas são, portanto, desejáveis.

Mesmo as modalidades de ponta podem ter dificuldades com a obtenção adequada de imagens cardíacas ideais, particularmente na população pediátrica. Portanto, é importante focar nos pontos que ainda podem ser melhorados em nossa prática clínica, especificamente na FC. Esse aspecto deve ser bem estabelecido entre as equipes de cardiologistas pediátricos e técnicos de radiologia, antes de se tentar esquemas de aquisição (possivelmente desnecessários) que poderiam resultar em maior exposição à radiação ou mesmo exigir sedação. Soluções inteligentes como as apresentadas nos Arquivos Brasileiros de Cardiologia por De Oliveira Nunes e cols.6 são sempre bem-vindas e nos permitem subsidiar a tomada de decisões em nossa prática clínica.

“There can be no keener revelation of a society’s soul than the way in which it treats its children”. Years after his death, these Nelson Mandela’s prolific words still resonate universally with our moral and ethical foundations and, as researchers ourselves, we are very happy to know that Science walks on the right path of history.

There are a number of methodological and ethical challenges of performing research in children. However, there can be no progress in pediatric clinical care without research in this population, whose findings may also otherwise be relevant to adult medicine. Given that approximately 1% of born children will have some kind of significant heart disease,[1]it is of crucial importance to maximize the safety and efficacy profile of diagnostic and therapeutic interventions. Computed tomography cardiac angiography (CTCA) is being increasingly used, but its diagnostic accuracy in children is highly dependent on optimal image quality while minimizing radiation exposure as much as possible.

Even with modern scanners, image quality in CTCA is still highly dependent on a stable and relatively slow heart rate (HR).[2]To achieve optimal pre-scan conditions, beta-blocker administration is often advocated and a number of societal documents have been published providing guidance for patient selection and administration.[3 , 4]Nevertheless, the different pharmacokinetic behavior of beta-blockers in pediatric patients (in addition to the higher baseline HR, body movement and smaller coronary arteries) cast a shadow regarding the optimal strategy and dosage to obtain high quality images without incurring in the risk of bradyarrhythmias.[5]Beta-blockers should be given at an appropriate dose given the potential side effects, but doses and protocols typically vary among facilities.

De Oliveira Nunes et al.[6]share an elegant study that sheds a much needed and awaited light on this uncertainty. The aim of this study was to clarify the safety and efficacy of a metoprolol protocol in a series of pediatric outpatients referred for CTCA. We have summarized the protocol used in the Figure 1 . Briefly, if a patient’s HR is below 60bpm, then no HR reduction is necessary. For those with a HR of at least 60bpm, in the absence of contraindications to beta-blocker use (e.g. severe aortic stenosis or significant pulmonary hypertension), a protocol using metoprolol was employed ( Figure 1 ). The average image quality that resulted was close to optimal in most cases, with only 14% effectively being suboptimal as deemed by the researchers. The authors should be commended for the protocol adaptations that came with time and experience. They first started by treating patients with oral with oral metoprolol followed by IV metoprolol if the HR was persistently elevated (above 70bpm). However, they elegantly noted that there was no significant additional reduction in HR with IV metoprolol, so they stopped its use from 2013 onwards. Although some protocols still advocate its use in clinical practice, particularly in adults,[4]this calls for dedicated prospective studies to answer this question, particularly in high-risk children, in whom the use of IV beta-blockers can increase risk with little benefit.

Figure 1

– Summary of the study protocol used by De Oliveira Nunes et al.6 CTCA: computed tomography cardiac angiography. * Patients between 6 and 18 years old. † The investigators stopped giving an additional IV dose of metoprolol (from 2013 onwards) in the case of persistent heart rate >70bpm one hour after oral dose as no significant additional heart rate reduction was appreciated.

CT technology is continuously evolving and allows better image quality, with increasing detector width, shorter CT acquisition times and optimal ECG-gating. One particularly interesting feature of this study is the wide period of time it encompassed, from 2007 to 2016. This means that technological advances took place: different generation scanners and different tube potentials were used, thus more likely representative of the real world.

Some gaps in evidence, however, still exist. Different beta-blockers can be used (with potential differences in efficacy), patients younger than 6 years were not included in this study (who are more likely to contribute to poorer image quality) and a prospective study design with a control group would increase the evidence level. Additional investigation in these areas are thus desirable.

Even high-end modalities can struggle with appropriate attainment of optimal cardiac images, particularly in the pediatric population. It is thus important to focus on the points that can still be improved in our clinical practice, and here specifically on HR. This aspect should be well established among teams of pediatric cardiologists and radiology technicians, before attempting (potentially unnecessary) acquisition schemes that could result in more radiation exposure or even require sedation. Elegant solutions such as the ones presented in Arquivos Brasileiros de Cardiologia by De Oliveira Nunes et al.[6]are always welcome and allow us to support decision-making in our clinical practice.