La perfusion myocardique en Médecine Nucléaire François Rouzet, MD, PhD

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1 La perfusion myocardique en Médecine Nucléaire François Rouzet, MD, PhD Service de Médecine Nucléaire, GH Bichat-Claude Bernard, Paris, France LVTS (Inserm U1148), Team 4: cardiovascular imaging Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, France

2 Flux sanguin myocardique L insuffisance coronaire x4 x2 % de sténose coronaire

3 Flux (ml/min/g) : 1 1 x4 x2 x4 x2

4 Traceurs de perfusion La captation myocardique des traceurs doit être proportionnelle au débit sanguin local. Une baisse du débit sanguin local va se traduire par une diminution proportionnelle de la captation myocardique du traceur.

5 Principes de la SMP Radiotraceurs (TEMP) mécanisme Thallium-201 Na/K ATPase (analogue K + ) Marqués au 99m Tc Gradient électrochimique (mitochondries) extraction 80-90% 40-65% redistribution OUI NON La captation et la rétention cardiaque de ces traceurs dépendent de : La perfusion (débit sanguin coronaire) La viabilité des myocytes (capacité à produire de l ATP)

6 fixation Thallium (%) 1 heure 2 heures 3 heures 4 heures Effort Injection Acquisition Effort Acquisition Repos (redistribution) Hypofixation focale du Thallium Redistribution

7 Viabilité myocardique : SPECT Lorsqu ils sont injectés au repos, la fixation myocardique des traceurs de perfusion dépend principalement de la viabilité des myocytes. Zimmermann, Circulation 1999

8 Examen normal

9 Ischémie du territoire antéro-septo-apical artère inter-ventriculaire antérieure effort repos

10 Ischémie du territoire latéral artère circonflexe effort repos

11 Quantification des anomalies perfusionnelles Modèle à 17 segments

12 ECG synchronisation à l ECG

13 Analyse de la cinétique 201 Tl stress MIBI rest

14 Synthèse : analyse de la SMP Perfusion effort Perfusion repos Cinétique repos Normal normale normale normale Ischémie abaissée normale normale Nécrose abaissée abaissée abaissée

15 Additional value of gated-spect <10% pretest likelihood Coronary artery disease Smanio PE et al, J Am Coll Cardiol 1997

16 Valeur diagnostique de la SPECT 8 études ( ), 1755 patients, vs. coronarographie Mc Ardle et al, J Am Coll Cardiol 2012

17 Reproductibilité ADVANCE MPI 2 trial PDS: perfusion defect size Mahmarian P et al, ijacc 2009

18 Valeur pronostique de la SPECT Prognostic value (summed score) 5183 patients, follow-up 642±226 days Hachamovitch et al., Circulation 1998

19 Exercise vs. Pharmacologic stress > 6,000 patients Comparative survival in exercise and adenosine patients following propensitymatching based on age, gender, chest pain symptom, and CAD risk factors. ACM, All-cause mortality. Rozanski et al., J Nucl Cardiol 2010

20 Valeur pronostique de la SPECT Therapeutic benefit of revascularization patients, mean follow-up 8 years Hachamovitch et al., Eur Heart J 2013

21 Scintillation detector Solid-state detector (CZT) better energy resolution higher count rate better compacity Courtesy GEMS

22 D-SPECT (Spectrum Dynamics) Discovery NM 530c (GE Healthcare)

23 Sensitivity in cardiac area Patton JA et al. J Nucl Cardiol 2007

24 Dosimétrie Diminution de la durée + de la dosimétrie Lane Duvall et al., J Nucl Cardiol 2010

25 Perfusion myocardique en TEP SPECT PET Qualitatively: Better contrast between ischaemic / non ischaemic segments No (much less ) attenuation artifacts

26 Perfusion myocardique en TEP Correction d atténuation Protocole d acquisition avec le 82 Rubidium

27 Flow = dynamic acquisition

28 Flow quantification

29 Flow quantification Compartmental model describing the dynamic exchange of activity between arterial blood and myocardial tissue Klein R et al., J Nucl Cardiol 2010

30

31 Perfusion: PET agents Absolute quantification of blood flow with PET 82 Rb uptake microspheres Lautamaki et al., EJNM 2007

32 Perfusion: PET agents Absolute quantification of blood flow with PET Normal Balanced ischemia 82 Rubidium

33 Reproductibilité Klein R et al, J Nucl Cardiol 2010

34 MBF: large-scale validation Hypothesis: incremental prognostic value of coronary flow reserve (CFR), beyond clinical risk factors and semi-quantitative assessment of myocardial ischemia and left ventricular function. Single-centre, non-randomized, observational study 2783 consecutive patients Perfusion analysis: 82 Rubidium PET Median follow-up: 1.4 years [ ] Extent of ischemia + scar Left ventricular ejection fraction Murthy et al, Circulation 2011

35 MBF: integration of risk profile Murthy et al, Circulation 2011

36 MBF: integration of risk profile CAD = coronary artery disease DM = diabetes mellitus Murthy et al, Circulation 2012

37 Myocardial blood flow (MBF) Microcirculation Camici PG, Rimoldi OE, J Nucl Med 2009

38 Microvascular dysfunction and risk factors Weight Diabetes / Hypertension OW = overweight; OB = obese; IR = normoglycemic insulin resistance, IGT = impaired glucose tolerance; DM = Diabetes mellitus, HTN = Hypertension. Schelbert HR, JACC 2009 ; Prior JO et al, Circulation 2005 ; Schindler et al, JACC 2006

39 Microvascular dysfunction and risk factors 20 patients DM2, 18 matched controls Schindler TH et al. Heart 2007

40 Conclusions La SMP est un examen parfaitement validé en routine pour - le diagnostic de l insuffisance coronaire - l évaluation de la viabilité myocardique - le pronostic des cardiopathies ischémiques Caméras de nouvelle génération : meilleure sensibilité Perspectives : TEP de perfusion myocardique - Correction d atténuation (patients obèses) - Quantification absolue du flux sanguin myocardique : intérêt en clinique et en recherche