La scintigraphie de perfusion myocardique Objectif de l imagerie : Déceler des rétrécissements coronariens (plaques d athéromes). Si détachement de la plaque d athérome Obstruction coronarienne Ischémie du myocarde (IDM). Coronarographie Technique d imagerie La coronarographie (la plus courante) inconvénient : Technique invasive Tomodensitométrie (TDM) coronaire injectée (avec produit de contraste) = Coroscan. (Image 3D des coronaires possible à posteriori) Curved MPR : Technique dérivée du coroscan. Elle étale la coronaire en longueur en déformant l image obtenue par TDM. IRM cardiaque (sans produit de contraste). (Image 3D des coronaires possible à posteriori) Nota : Ces techniques ne donnent pas d info sur les répercutions fonctionnelles des sténoses coronariennes. TDM Plaque d athérome calcifiée = hyperdensité Curved MPR La TDM coronaire injectée (coroscan) IRMPlaque d athérome calcifiée = hyposignal I. Répercussions fonctionnelles des sténoses coronaires sur le myocarde Le débit sanguin dans la coronaire dépend de : La sévérité du rétrécissement (noté en % de lumière artérielle obstruée) La longueur de la plaque, sa forme et son excentricité (centrale ou sur le bord de la lumière) Les rétrécissements en série Le tonus vasomoteur et la fonction endothéliale (Récepteur endothéliaux constriction ou dilatation) La présence d un flux sanguin collatéral (des réseaux artériels accessoires peuvent se mettre en place) L hémodynamique cardiaque La cascade ischémique Apports insuffisant en O 2 Moyens pour explorer et quantifier une insuffisance coronarienne: ECG d effort, Echocardiogrammes de stress (stress constitué par un effort ou par injection de certains médicaments) II. Modulation du flux sanguin coronaire F : Flux sanguin P= Pression artériole (Pa) pression veinules (Pv) Rs : résistance dues aux sténoses Rd : Résistance du lit artériolaire (contrôlé par les muscles lisses qui entourent les artérioles et qui sont contractés en condition de repos et relaché en condition d effort ou de sténose, pour compenser Rs) Absence de sténose / Condition de repos (débit coronaire bas, 1ml/min/g de tissu) Modification du métabolisme du myocarde = changement de filière énergétique : β oxydation glycolyse anaérobie Absence de sténose / Condition d Effort (débit coronaire B x 3 ou 4) Mauvais rendement énergétique : Manque d ATP Anomalies de contractilité (détectées par échographie cardiaque) Angor l ECG montre un sous décalage du segment ST Muscles lisses péri artériolaires contractés Muscles lisses péri artériolaires relâchés pour permettre l augmentation du débit coronaire RFC (Réserve de Flux Coronaire) = Différence entre le flux maximal et le flux de repos. 19.10.2011 Vincent B Page 1 sur 6
Sténose / Condition de repos Sténose < 80% de la lumière endothéliale débit coronaire normal. Sténose > 80% débit N Sténose / Condition d effort Sténose < 50% de la lumière endothéliale débit coronaire normal. Sténose > 50% diminution de la RFC (les muscles ne peuvent pas plus se dilater car ils se sont déjà dilatés pour compenser les sténoses) Débit N Déficit des apports d O 2 au myocarde Insuffisance coronarienne d effort Muscles lisses péri artériolaires relâchés pour compenser la résistance induite par les sténoses III. Augmentation du flux sanguin coronaire Muscles lisses péri artériolaires relâchés pour compenser la résistance induite par les sténoses, mais dans l impossibilité se dilater plus A. L épreuve d effort : Objectif : En cas de sténose, reproduire le déficit d apport en O 2 (ischémie) et mettre en évidence les signes induits (= angor d effort) Principe : Augmenter les principaux déterminants des besoins en O 2 du myocarde (FC et Pression Artérielle Systolique) augmentation indirecte du flux sanguin coronaire si sténose RFC N déficit d apport en O 2. Moyen : Sur bicyclette ou tapis roulant ECG d effort négatif ECG d effort positif ECG d effort : (Sensibilité 60-70% ; spécificité 75-80%) Test permettant de dépister l insuffisance coronarienne à l effort. Le test est positif s il met en évidence un sous-décalage horizontal de ST > 1mm (Nota : En V1, on note un sus décalage du segment ST image en miroir du sous-décalage qu on retrouve de V2 jusqu'à V6) Condition de validité du test : Nécessité pour le patient d atteindre 85% de sa Fréquence (cardiaque) Maximale Théorique (FMT = 220 - âge) B. Les tests pharmacologiques Indiqué pour les patients incapables de faire un effort suffisant. C est une simulation d effort. La dobutamine Adénosine et dipyridamole : Stimulation β1 adrénergique : Augmentation de la consommation d O 2 du myocarde. Utilisé pour les échographies de stress pour dépister une ischémie à l effort (simulation d un effort) IV. Imagerie de la perfusion du myocarde V1 V2 ECG normal ECG avec un sous décalage horizontal de ST Provoquent une vasodilatation artériolaire directe Ne provoque pas d augmentation des besoins en O 2 du myocarde. Utilisé surtout en scintigraphie cardiaque. ( Visualisation des régions moins biens dilatées que d autres ) Echocardiogramme avec contraste (avec des microbulles très échogènes) : on injecte des microbulles très échogènes (opaque) et on regarde la vitesse à laquelle elles vont envahir le myocarde IRM avec contraste (au Gadolinium DTPA, c est l équivalent du Technétium de la scintigraphie). Ces deux techniques ne sont pas encore bien mises en œuvre sur le marché clinique. Scintigraphie SPECT (99mTc MIBI) au repos (tomoscintigraphie) On parle de SPECT et pas de TEP car il n y a pas d émission de positrons. Scintigraphie SPECT à l effort On parle de SPECT et pas de TEP mais lors d un effort, ou d une stimulation pharmaceutique 19.10.2011 Vincent B Page 2 sur 6
A. Scintigraphie de perfusion myocardique : Traceurs radioactifs de la perfusion myocardique Thallium 201 : 201 TI Ion analogue du K+ Passe par la pompe Na/K ATPase Photon : 60-80 kev Période ou demie vie : 72h (Longue demie vie problème d irradiation prolongée) Dosimétrie : 30 msv / 150 MBq Tc 99m MIBI MIBI : Lipophile diffusion libre à travers les membranes cellulaires Chargé + Séquestré dans les mitochondries (chargée -) Tc 99m : Photon 140 kev Période ou demie vie: 6h Dosimétrie : 10 msv / 1500 MBq La fixation myocardique du 201 TI et du Tc 99m MIBI dépend : Du flux sanguin coronaire local (perfusion myocardique) De la «viabilité» des cellules myocardiques : - Pompe Na+/K+ ( 201 TI) - Activité mitochondriale (99mTc MIBI) Nota : 4-5% du MIBI injecté se retrouve dans le myocarde Les cellules mortes ne fixent pas les traceurs! B. Scintigraphie de perfusion myocardique TEMP (SPECT): Acquisition,Traitement des images 1 er temps : Acquisition des images : On obtient des projections avec les caméras qui tournent autour du patient 2 ème temps : Traitement des images : On reconstruit des coupes de la zone qui nous intéresse (le myocarde) On détermine le grand axe du ventricule gauche puis on fait des coupes perpendiculaires à ce grand axe, de façon à débiter le VG en tranches très fines (coupes petit axe, perpendiculaires au grand axe). Chaque coupe mesure environ 5mm d épaisseur. Projection Coupes transversales On obtient à terme une série de coupes de tout le myocarde. Petit Axe Grand Axe Vertical Grand Axe Horizontal Projection antérieure Image obtenue 60 min après Injection IV de 99mTc MIBI 19.10.2011 Vincent B Page 3 sur 6
C. Scintigraphie de perfusion myocardique : Interprétation des images Echelle de couleurs : Blanc : Fixation = 100% Noir : Fixation = 0% L échelle des couleurs s établie toujours par rapport à la région qui fixe le plus de traceur. Cet examen est donc valide seulement si au moins une artère assure une irrigation normale, afin que cette région normalement irriguée soit une référence fiable pour interpréter les couleurs des autres régions. Si toutes les artères sont obstruées, le maximum de l image ne correspondra pas à une valeur normale. REPOS Perfusion myocardique homogène Image homogène EFFORT Défaut de perfusion de 50% par rapport à la région normale Défaut de fixation de 50% par rapport au max. de l image Comme la perception des couleurs dépend des gens, il existe différentes échelles de couleurs. Analyse de l examen d effort : Examen d Effort Examen de repos Conclusion Normal Pas d examen Normal Anormal Réversible Ischémie Fixe Nécrose Interprétation des images d un examen d effort Anormal: Examen de repos : Réversible Ischémie myocardique Petit axe vertical horizontal Examen de repos : Fixe Nécrose Petit axe vertical horizontal Image à l effort Image au repos : Interpréta tion des images L examen d effort est anormal, la région de l apex a très peu de fixation, car peu perfusée. L examen au repos est normal Ischémie myocardique L examen d effort est anormal, la région de l apex a très peu de fixation car peu perfusée. L examen au repos est anormal, la région de l apex a très peu de fixation Nécrose myocardique (IDM) D. Scintigraphie de perfusion myocardique : Traitement des images 3D A partir des coupes séparées, on peut former une cartographie en 2 ou 3 dimensions, de la fixation du traceur (le MIBI ici) en chacun des points du myocarde. Le pôle de la carte correspond à l apex, et plus on va vers la périphérie, plus on va vers «l équateur». L échelle de couleurs est proportionnelle au niveau de fixation : En orangé on retrouve les zones normales, en bleu/violet, les zones moins normales, et en noir, les zones franchement anormales. On récupère des images à l effort, puis au repos, et enfin, on fait la différentielle de fixation des traceurs, qui permet d établir le taux de réversibilité de l ischémie, ainsi que son étendue. 19.10.2011 Vincent B Page 4 sur 6
Coupes Cartographie en 3 dimensions Coronarographie correspondant à la scintigraphie Situation d effort Situation de Repos E. Synchronisation TEMP et ECG Ajout d une 4 ème dimension = Contraction du cœur. Synchronisation des images à l ECG du patient Acquisitions d images à chaque instant du cycle cardiaque sur plusieurs cycles Superposition de toutes les images correspondant à un même moment du cycle. Nota : Ne marche pas si le patient est arythmique. Reconstruction 3D : Possibilité avec cette technique, de reconstruire des images fonctionnelles en 3D, permettant d explorer la contraction cardiaque et de repérer des dyskinésies, tout ça avec un seul examen. TEMP ( ou SPECT) de perfusion TEMP ( ou SPECT) synchronisé à l ECG F. Scintigraphie de Perfusion Myocardique : «One stop shop» dans la prise de décision C est l examen qui regroupe toutes les informations utiles à la prise de décision pour des patients coronariens. La scintigraphie de perfusion myocardique permet d évaluer l hémodynamique cardiaque car elle peut : Quantifier la perfusion myocardique au repos et à l effort Détecter les anomalies de contractilité Mesurer les volumes des cavités cardiaques V. La Scintigraphie de perfusion myocardique : Indications Les principales indications de la scintigraphie de perfusion myocardique sont : 1. Exploration des douleurs thoraciques chez les patients avec une probabilité intermédiaire de maladie coronarienne, identifiée après l anamnèse et plusieurs ECG Prévalence de la maladie coronaire en fonction de l âge, du sexe et des symptômes Schéma illustrant la probabilité que le patient soit atteint de maladie coronarienne. Utilisé pour choisir l examen de diagnostique adapté, de façon à ne pas faire de coronarographies inutiles (qui reste un examen présentant un risque). Objectif : Eloigner le diagnostic de maladie coronarienne par des examens non invasifs (comme l épreuve de stress, l échographie de stress ou encore la scintigraphie de perfusion myocardique). 19.10.2011 Vincent B Page 5 sur 6
Probabilité de maladie coronaire : signes cliniques, facteurs de risques, X - ECG Probabilité basse : < 20% Probabilité intermédiaire : 20-80% Probabilité élevée : > 80% Suivi Epreuve de stress avec imagerie Coronarographie Diagnostic : Echographie, Scintigraphie Comparaison des Epreuves de stress avec imagerie Echographie Stress : Dobutamine, (Effort) Avantages : - Rapide - Au chevet du patient - Coût modéré - Non irradiant Limites : - Opérateur dépendant - Echogénicité des patients Scintigraphie Stress: Effort, persantine, (Dobutamine) Avantages : - Perfusion et fonction - Vrai 3D - Opérateur indépendant - Peu influencé par le morphotype du patient Limites : -Dosimétrie (thallium 201) - Artéfacts (atténuation) Pronostic : Le pronostic est un indicateur important : Les patients coronariens ont 2 gros risques : - Faire un IDM (Infarctus du myocarde) - Mourir brutalement d un trouble du rythme. Ce pronostic dépend de l étendue des anomalies de perfusion. Le pronostic de mortalité cardiaque lors d un défaut de perfusion inférieur à 10% est très bon, similaire à la normale 2. Indication dans les populations à risques : Les diabétiques L insuffisance rénale chronique Avant une chirurgie vasculaire Avant une chirurgie lourde, puisqu il existe un risque de faire un IDM lors de l anesthésie. 3. Indication de revascularisation Permet de quantifier l étendue de l ischémie myocardique et sa topographie, pour justifier et guider une revascularisation chirugicale ou par endoprothèse (stent) Intérêt des images de fusion avec le coroscan 4. Evaluation thérapeutique : Effets du traitement médical et/ou de la revascularisation chirugicale ou par endoprothèse (stent) 5. Viabilité myocardique : La revascularisation peut améliorer la fonction cardiaque, les symptômes et le pronostique des patients en insuffisance cardiaque sévère s il y a du myocarde viable (suceptible d améliorer sa contractilité après revascularisation). Insuffisance cardiaque sévère : La probabilité de récupération fonctionnelle est déterminée par le niveau de fixation du traceur Sensibilité scintigraphie > échographie cardiaque > ECG d effort Nota : La sensibilité correspond à la capacité de l examen à détecter la maladie coronarienne lorsque le patient est réellement malade. La spécificité correspond à la capacité de l examen à détecter l absence de maladie coronarienne lorsque le patient est sain. 19.10.2011 Vincent B Page 6 sur 6