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Imagerie cardiaque

Mis à jour le 13/08/2010 par SFR

Cette revue des communications, posters et sessions sur l'imagerie cardiaque du RSNA 2001 n'est pas exhaustive, l'imagerie interventionnelle cardio-vasculaire n'est notamment pas traitée. Les travaux présentés cette année montrent que l'imagerie cardiaque bénéficie pleinement des dernières avancées technologiques en IRM et en scanner multibarette. A la lumière de plusieurs études, il semble que la possibilité d'étudier la morphologie, la cinétique, la perfusion et la viabilité myocardique rapidement et en un seul examen, grâce à l'IRM ou au scanner multibarette, pourrait bientôt remettre en cause la place centrale qu'occupent actuellement l'échographie et la scintigraphie dans l'imagerie cardiaque. La visualisation des coronaires et la caractérisation de la plaque d'athérosclérose en scanner et IRM sont également un domaine en plein essor.

Morphologie, cinétique, perfusion et viabilité myocardique

Morphologie

Calcul des volumes et fractions d'éjection ventriculaires semble pouvoir être fait de manière fiable en scanner multibarette. Plusieurs études, qui ont évalué les capacités du scanner multibarette ( coupes de 4*1 mm) à calculer le volume et la fraction d'éjection du ventricule gauche comparativement à l'échographie (780, 783, 928) et à l'IRM (927), n'ont pas rapporté de variation significative entre les techniques. Le scanner paraît même plus précis que l'échographie dans l'évaluation des paramètres du ventriculaire droit (780). Un seul auteur (927) a noté que le scanner multibarette avait tendance à sous estimer les volumes télé-systoliques et télé-diastoliques du VG comparativement à l'IRM chez 15 patients. L'utilisation d'un protocole plus " standard " (coupes plus épaisses, de 4 mm) avec gating cardiaque et reconstructions semble donner également des mesures fiables (783).

Cinétique

Etude de la cinétique cardiaque devient possible avec le scanner multibarette. Dans une étude (779) portant sur 15 patients, il existait une excellente corrélation (94%) entre la contractilité du ventricule gauche en scanner multibarette (avec gating cardiaque rétrospectif) et la ventriculographie. En IRM, l'étude de la cinétique cardiaque devrait bénéficier des nouvelles séquences IRM dites en steady state free precession (Balanced FFE). Ces séquences permettent d'augmenter le rapport signal sur bruit et la qualité de l'image (425CV-p) même avec des fréquences cardiaques élevées sous stress pharmacologique (405), comparativement aux séquences plus classiques d'écho-planar. Les calculs des volumes ventriculaires et de la fraction d'éjection deviennent ainsi encore plus précis.

Perfusion

Deux communications (409, 410) rapportaient la possibilité de détecter des sténoses coronaires significatives (>70%) en étudiant la perfusion myocardique sans et avec stress pharmacologique, comparativement à la coronarographie et à la scintigraphie. Dans ces études, l'IRM aurait une sensibilité de respectivement 90% et 92%, et une spécificité de respectivement 82% et 92% dans la détection d'une sténose sur un des 3 troncs coronariens, (comparativement à la coronarographie). Les performances diagnostiques de l'IRM avec injection de dobutamine semblent par ailleurs nettement supérieures à celles de la scintigraphie (SPECT) sous stress comme le note une autre communication (409).

Viabilité

La majorité des communications (406, 407, 408, 411) a porté sur l'intérêt des séquences tardives (5 à 20 minutes) après injection de Gadolinium pour différencier le myocarde nécrosé (rehaussement tardif) du myocarde viable (absence de rehaussement) chez des patients coronariens et/ou porteur d'un infarctus myocardique. Plusieurs auteurs (406, 411) ont rapporté une bonne sensibilité de l'IRM comparativement à la scintigraphie au Thallium (91% et 80% respectivement). La spécificité de l'IRM était même meilleure (98% pour l'IRM versus 86% pour la scintigraphie) si l'on utilisait les séquences de Ciné-Mr en cas de discordance entre les 2 techniques ce qui revenait à mettre en cause la scintigraphie comme " gold standard ". Des résultats similaires ont été rapportés (408) lorsque l'IRM était comparé au PET-scan (sensibilité 82%, spécificité 94% versus PET-scan). Les auteurs notaient également que l'IRM, à la différence du PET-scan, permettait d'apprécier, grâce à sa résolution spatiale supérieure, l'extension intra-murale de l'infarctus (infarctus transmural versus sous endocardique). La différenciation infarctus transmural versus infarctus sous endocardique est un information importante si une revascularisation chirurgicale est envisagée. Une communication (408) a en effet étudié la viabilité myocardique avant et après revascularisation chirurgicale chez des patients coronariens, comparativement à la scintigraphie au MIBI. Aucun des segments myocardique étiqueté non viable par l'IRM pré-opératoire sur les séquences tardives après injection de Gadolinium ; n'a vu sa cinétique s'améliorer après revascularisation. En revanche les segments avec atteinte sous endocardique isolé ont amélioré leur contractilité de manière significative après chirurgie. Ces résultats laissent entrevoir tout intérêt de l'IRM cardiaque avant revascularisation chirurgicale pour évaluer le bénéfice de l'intervention sur la cinétique du muscle cardiaque. Une étude (404) a rappelé l'intérêt de coupler l'étude de la cinétique et de la perfusion myocardique aux séquences tardives dans l'étude de la viabilité myocardique avec une spécificité globale de 88%.
Divers produits de contraste sont par ailleurs à l'étude chez l'animal pour différencier myocarde sain, myocarde à risque et myocarde nécrosé. Des études (1462, 1465) ont montré qu'il était possible de différencier le myocarde à risque du myocarde nécrosé en utilisant des produits de contraste à base de manganèse (1462) ou des USPIO (1465). Le Gadophrin III (1464), autre agent de contraste spécifique de la nécrose cellulaire, testé chez le lapin, pourrait permettre de différencier infarctus aigu récent (se rehausse) d'infarctus chronique (absence de rehaussement).
Le scanner multibarette pourrait également montrer des défauts de perfusion myocardique après injection qui seraient corrélés à la taille de la zone ischemié en scintigraphie comme l'a rapporté un poster qui a étudié 45 patients porteurs d'un infarctus aigu (410CV-p). La profondeur du défect de perfusion dans la paroi myocardique (<50% ou >50%) en phase aiguë de l'infarctus serait par ailleurs un critère prédictif de la restauration de la mobilité pariétale après revascularisation : une étude a montré que lorsque le défect de perfusion atteignait plus de 50% de la paroi, la cinétique de la paroi ne s'améliorait pas 1 mois après revascularisation. A l'inverse quand le défect ne dépassait pas 50% de la paroi, le contrôle scannographique 1 mois après revascularisation montrait une amélioration de la cinétique (408CV-p). Le même auteur montrait dans une autre étude (409CV-p) qu'il est possible de prédire le devenir clinique de la zone infarcie après revascularisation en couplant les renseignements de la perfusion et ceux du rehaussement tardif.

Sténose coronaire

Plusieurs présentations comparaient le scanner multibarette à la coronarographie dans la détection des sténoses dites significatives (>50 ou 70%). Les études sur la visualisation des sténoses coronaires en IRM étaient moins nombreuses de même que les travaux comparant les 2 techniques (1 poster).
Les artéfacts de mouvements semble représenter un problème en scanner multibarette : une première étude (1132) portant sur 83 patients examinés en scanner multibarette et coronarographie rapportait que le scanner (coupes de 4*1 mm) analysait correctement 71% des coronaires de plus de 2 mm de diamètre (coronaires gauche, droite, IVA, circonflexe) comparativement à la coronarographie. Les artéfacts de mouvement rendaient 29% des coronaires non analysables. La sensibilité du scanner multibarette dans la détection des sténoses serrées (>70%) s'élevait à 90%, et la spécificité à 86% parmi les coronaires sans artéfacts. Si l'on considère la totalité des segments, seulement 56 % des sténoses de plus de 70% étaient détectées. Une autre présentation (1467) rapportait des chiffres proches chez 35 patients, 73% des 237 segments de coronaires étudiés étaient correctement analysable en scanner multibarette, les artéfacts de mouvements empêchaient l'analyse des 27% restant. La détection des sténoses (plus de 50%) se faisait avec une sensibilité de 81% et une spécificité de 97% parmi les segments sans artéfact. Une communication (1269) a également montré qu'il était possible de diagnostiquer des sténoses coronariennes significatives sur un examen TDM multibarette " standard " (coupes de 2,5 ou 1,25 mm sans gating) comparativement à la coronarographie. Sur 16 patients, 10 des 13 sténoses (ou occlusions) présentes sur la coronarographie, étaient identifiées en scanner, avec toutefois une tendance du scanner à la surestimation. Les premières images de " coronaroscopie " réalisées à partir d'une acquisition multibarette ont été également présentées (1272).
Les études sur l'IRM et les sténoses coronaires étaient moins nombreuses. Une étude (1469) sur 17 patients avec une nouvelle séquence écho de gradient rapide 3D gatée rapportait des chiffres proches du scanner multibarette avec une sensibilité 70% et une spécificité 88% dans la détection des sténoses de plus de 50%. L'étude de la perfusion myocardique semble également un moyen intéressant pour détecter des sténoses coronariennes en IRM (cf. Chapitre perfusion). A noter que l'administration de dérivés nitrés ne paraît pas améliorer la visualisation des coronaires en IRM (1468).
Un poster a comparé l'angio-MR (2D et 3D) au scanner multibarette (coupes de 4*2 mm) chez 168 patients ayant eu une coronarographie. L'IRM 2D avait une meilleure sensibilité que le scanner (83% versus 40%) et une meilleure spécificité (89% versus 71%), la coronarographie restant le gold standard.
Notons enfin que l'évaluation de la perméabilité des pontages coronaires semble également possible en scanner multibarette (1269) en en IRM (1470). L'étude du réseau coronaire en scanner pourrait d'ailleurs représenter un intérêt dans le bilan préopératoire des pontages coronariens en influençant le geste chirurgical (1274). Une communication (1470) a suggéré d'utiliser des séquences de flux en IRM pour mesurer les vitesses de circulation et la réserve de vasodilatation dans les pontages coronariens avant et après administration d'adénosine : la réserve de vasodilatation, la vitesse moyenne et le pic de vitesse maximum seraient plus élevés dans les pontages fonctionnels.

Score calcique en TDM

Plusieurs présentations étaient consacrées à la mesure du score calcique en scanner multibarette ou à faisceau d'électrons. Comme le montrait une étude réalisée sur plus de 1800 patients (1129), le score calcique (calculé à l'aide d'un scanner à faisceau d'électrons) était directement corrélé à l'évolution de la maladie athéroscléreuse coronaire et au risque d'infarctus : l'auteur rapportait notamment que chez les hommes un score calcique supérieur à 500 augmentait de 5,1 fois la probabilité de faire un infarctus. Une étude (1271) a par ailleurs montré que le score calcique (mesuré également avec un scanner à faisceau d'électrons) diminuait sous l'action anti-inflammatoire des statines chez 29 patients coronariens suivis pendant 6 mois, et pourrait donc être un moyen de surveillance du traitement. Une autre présentation (1130) est venue tempérer ces résultats en montrant que le score calcique était plus élevé en cas de pathologie coronarienne stable qu'en cas de pathologie évolutive : sur 50 patients suivis pendant 3 ans, le score calcique moyen était de 906 chez les patients sans complication coronarienne contre 63 chez les patients ayant fait une complication pendant ces 3 ans (infarctus, angor, ischémie aigu). Le score calcique semble donc être le reflet d'une atteinte coronarienne à prédominance calcique qui n'est pas la forme la plus à risque de la maladie, la plaque à risque étant plutôt lipidique. Une étude (1127) a enfin montré que l'évaluation du score calcique en scanner multidétecteur paraissait plus reproductible que le calcul du score calcique à l'aide d'un scanner à faisceau d'électrons et qu'il n'était pas nécessaire de répéter l'examen pour augmenter la certitude de la mesure.

La plaque d'athérosclérose

Une session spéciale présentée par les Dr Brady et Fayad était consacrée cette année à l'imagerie de la plaque à risque. Le Dr Brady nous a tout d'abord rappelé que la problématique actuelle de l'imagerie était moins la distinction entre plaques sténosantes et non sténosantes que la distinction entre plaques stables et plaques instables (ou à risque). Il est en effet admis que les accidents coronariens aigus surviennent le plus souvent sur des plaques peu sténosantes (20-30%) qui se rompent et ont entraînent une occlusion brutale du vaisseau du fait d'une thrombose locale rapide. A l'inverse des plaques sténosantes peuvent évoluer lentement et rester silencieuse cliniquement pendant des années. Ces différences de comportement sont dues à des compositions différentes. Une plaque à risque se caractérise par un cœur lipidique important, une chape fibreuse fine et peu de calcification (d'où la difficulté de les détecter avec le score calcique en scanner). En revanche les plaques stables ont une chape fibreuse épaisse, plus de calcifications et un cœur lipidique de petite taille. Lorsque la fine chape fibreuse de la plaque vulnérable se rompt (pour des raisons encore mal connues), le cœur lipidique thrombogène vient au contact du sang circulant et entraîne la formation d'un caillot qui vient réduire la lumière du vaisseau avec ischémie aiguë en aval. Le Dr Fayad, prenant ensuite la parole, a expliqué qu'un des objectifs actuel de la recherche en imagerie cardiovasculaire était de trouver un marqueur de la plaque à risque. Il a notamment présenté certains de ces travaux qui lui ont permis de marquer la fibrine du caillot de la plaque à risque à l'aide d'un agent spécifique couplé au gadolinium. D'autres travaux se sont orientés sur l'affinité des particules ferromagnétiques (USPIO) pour le système réticulo-endothélial. Notons enfin intérêt potentiel de l'imagerie optique dans cette indication : les premières images (coupes de 4 µm !) de rupture de plaque in vivo chez l'homme ont été présentées
Une présentation (1134) a comparé la caractérisation de la plaque en scanner multibarette et en IRM sur 10 cœurs ex vivo.Des coupes de 3mm étaient réalisées en IRM sur la coronaire gauche et la partie initiale de l'interventriculaire antérieure : sur 16 plaques en histologie, 15 étaient visibles avec une détermination correcte de la composition (plaque fibreuse, calcifiée ou lipidique). Le scanner, qui explorait l'ensemble des coronaires, détectait 49 plaques soit une sensibilité de 92% par rapport à l'histologie, avec une corrélation significative entre les 3 types de composant de la plaque et la densité mesurée. Un constructeur (1133) présentait une étude sur fantôme de la composition de la plaque en scanner multibarette avec différentes épaisseurs de coupe : d'après cette étude il faudrait des coupes <= 1,3 mm pour étudier la composition de la plaque

Dysplasie arythmogène du ventricule droit (DAVD)

Le diagnostic de DAVD en IRM pose encore des problèmes. Une étude intéressante (561) a étudié la variabilité des protocoles communément utilisés en IRM pour explorer cette pathologie. Il ressort de l'étude que 72 % des séquences ont été jugées interprétables par 3 reviewers et que seuls 8% des patients avaient des séquences de Ciné-Mr de qualité correcte. L'auteur plaide pour une harmonisation des protocoles. Un poster (419CV-p) a montré que les séquences sans fat sat étaient plus sensibles que les séquences fat sat et qu'une anomalie de cinétique du ventricule droit était visible une fois sur deux sur les séquences ciné. Les critères de DAVD peuvent également être appliqués au scanner comme l'a rapporté une communication (781) : chez 35 patients porteurs d'une DAVD le scanner hélicoïdal avait dans 83% des cas confirmé le diagnostic de DAVD en utilisant les critères suivant : présence de graisse dans la paroi latérale du ventricule droit, graisse dans le septum, aspect festonné de la paroi latérale du ventricule droit, et présence de graisse dans la paroi latérale du ventricule gauche.

Paramètres techniques en scanner multibarette

La dose délivrée en scanner multibarette a fait l'objet de plusieurs communications. Une étude (784) menée sur fantômes avec la méthode de Monte Carlo concluait à une augmentation de la dose qui passait de 0,5 mSv (acquisition séquentielle, 4*2,5mm, 120 kV) à 1,9 mSv (acquisition hélicoidale 4*2,5mm, 120 kV) lorsque le protocole score calcique était utilisé. La dose montait à 4,9 mSv si le protocole angioscanner coronaire est employé (hélice, 4*1,5mm, 140 kV). L'auteur concluait que la dose restait toutefois faible représentant au maximum 4 ans d'irradiation naturelle. Une autre communication confirmait que le scanner multibarette semblait plus irradiant que le scanner à faisceau d'électrons (dose augmentée d'un facteur 7) dans l'évaluation du score calcique (1273).
Le gating cardiaque (rétrospectif) est un élément important dans la réalisation d'un scanner cardiaque. Comme le rapportait une communication, le gating cardiaque rétrospectif semblait améliorer la rentabilité de l'examen (comparativement à un scanner sans gating) lorsqu'une étude des veines pulmonaires, d'une anomalie cardiaque congénitale ou d'une pathologie coronaire était nécessaire (777). Le gating ne semblait en revanche pas améliorer significativement l'examen lorsqu'une pathologie péricardique, une cardiomyopathie hypertrophique ou une dysplasie arythmogène du ventricule droit devaient entre recherchées (777). Une nouvelle méthode permettant un gating cardiaque automatique sans ECG sur scanner multibarette a été présentée (931) : lors de l'acquisition des images, l'appareil déterminait automatiquement la fréquence cardiaque du patient et effectuait la reconstruction rétrospective la plus adaptée. D'après l'auteur, cette technique fiable permettrait de se passer de gating cardiaque d'où un gain en temps et un gain matériel.

Auteurs :Jean François DEUX