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Imagerie Cardiaque

Mis à jour le 13/08/2010 par SFR

Imagerie Cardiaque


Mehdi Bennaceur (1), Olivier Vignaux (2)
(1) Service de Radiologie, CHU Rangueil, Toulouse
(2) Service de Radiologie, Hôpital Cochin, CHU Paris V

Le nombre croissant de sessions et la diversité des thèmes abordés cette année au RSNA en imagerie cardiaque traduisent l'implantation du scanner et de l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) dans le diagnostic et le suivi de multiples pathologies cardiovasculaires. Le scanner connaît depuis quelques années des progrès considérables pour l'imagerie des artères coronaires (coroscanner) notamment grâce à l'amélioration de la résolution spatiale et temporelle. L'IRM n'a pas connu de telles avancées mais elle est considérée aujourd'hui comme la technique de référence pour la perfusion myocardique et l'étude de la viabilité grâce à sa fiabilité et sa reproductibilité.

Coroscanner : validation clinique et nouvelles indications pour le radiologue
La plupart des communications ont évalué les performances du scanner 64 coupes pour la détection des sténoses coronaires dans différentes situations cliniques telles que les douleurs thoraciques atypiques, les syndromes coronariens aigus et les bilans préopératoires pour chirurgie valvulaire ou thoracique. Le scanner 64 coupes a montré sa supériorité par rapport aux 16 coupes pour l'analyse des branches distales des artères coronaires avec une apnée nécessaire lors de l'acquisition plus courte mais une irradiation plus importante. La sensibilité, la spécificité, la valeur prédictive positive et la valeur prédictive négative pour la détection des sténoses supérieures à 50 % sont respectivement de 93 %, 98 %, 88 % et 98 % (1).
La visualisation des stents en scanner 64 coupes et la détection des resténoses intra stents dépendent de deux facteurs principaux : le diamètre du stent et le type de stent. Les artéfacts tels que le « blooming » artéfact sont plus ou moins importants en fonction de la marque du stent. Dans les cas les plus favorables (stents proximaux et peu artéfactants), la lumière intra stent est analysable en scanner 64 coupes (8).
Le scanner bitube développé par Siemens (Definition) a été au centre de plusieurs études (2-4). L'amélioration de la résolution temporelle à 83 ms en monosegmenté (à partir d'un seul cycle cardiaque) permettrait de s'affranchir d'artéfacts liés aux reconstructions en multisegmenté (reconstructions rétrospectives réalisées sur 2 voire sur 4 cycles cardiaques pour améliorer la résolution temporelle chez les patients tachycardes). Cette avancée permettrait de réaliser un scanner cardiaque sans administration préalable de médicaments chronotropes négatifs quelle que soit la fréquence cardiaque du patient. Le deuxième grand intérêt serait la réduction des doses délivrées au patient par rapport aux scanners 64 coupes grâce d'une part à la réduction de dose synchronisée à l'ECG (ECG pulsing) applicable sur une grande partie du cycle cardiaque et d'autre part à l'utilisation d'un pitch variant de 0,2 à 0,5.
L'étude de Weustink (2) a évalué prospectivement sur 100 patients les performances du scanner bitube par rapport à la coronarographie conventionnelle pour la détection des sténoses coronaires supérieures à 50 %. La fréquence cardiaque moyenne était de 73 +/- 16 et les patients n'ont pas reçu de bétabloquants. Les résultats sont comparables aux résultats du 64 coupes même pour les patients tachycardes avec une sensibilité, une spécificité, une valeur prédictive positive et une valeur prédictive négative respectivement de 92 %, 96 %, 73 %, et 99 %. Il est intéressant de noter que l'irradiation était plus élevée chez les patients tachycardes (de l'ordre de 7 msv contre les 5 msv annoncés) car la fenêtre d'irradiation maximale est plus large pour obtenir des images de qualité fiable.

La plaque d'athérome : en aigu et en chronique
Pulgiese (14) a rapporté les performances du scanner 64 coupes dans la détection des lésions coronaires au cours d'un syndrome coronarien aigu (angor instable ou infarctus) et surtout dans la détection de la lésion « coupable ». Le scanner a été réalisé chez 30 patients, 4 heures avant le cathétérisme et 18 ont eu une échographie endo-coronaire pendant la coronarographie. Le scanner a permis de montrer l'absence de lésion coronaire chez 2 patients, de différencier les patients monotronculaires des patients multitronculaires avec une tendance à la surestimation des lésions (4 patients classés multitronculaires par excès), et surtout de préciser la lésion coupable sur les caractéristiques de la plaque.
Deux études (5-6) ont rapporté sur des faibles cohortes de patients un suivi de la plaque coronaire en scanner sous traitement hypocholestérolémiant par atorvastatine à l'instar de ce qui s'est fait par échographie endo-coronaire. Le scanner a permis de montrer sous traitement d'une part une réduction en volume de ces plaques et d'autre part une augmentation des densités (moins de lipides).

Les veines aussi, ainsi que l'aorte et les artères pulmonaires
La cartographie veineuse coronaire réalisée par un angioscanner coronaire permet de vérifier la faisabilité de la mise en place de stimulateurs multi-sites et de choisir les veines susceptibles d'être implantées chez des patients souffrant d'insuffisance cardiaque d'origine ischémique (afin de resynchroniser la contraction myocytaire et d'améliorer la fraction d'éjection ventriculaire gauche). L'analyse des veines pulmonaires et des cavités cardiaques avec la fusion d'images permet au cardiologue d'adapter et de suivre en temps réel son traitement lors de l'ablation d'un flutter ou d'une fibrillation auriculaire (7).
De très nombreuses études (9-12) ont montré l'importance du scanner cardiaque pour la détection de pathologie extracardiaque vasculaire (aorte et artères pulmonaires), médiastinale et parenchymateuse notamment par la détection de nodules pulmonaires. Mayer (9) a évalué rétrospectivement 964 examens (comprenant des coroscanners et des scanners pour mesure de score calcique). Le scanner a permis dans plus de 20 % des cas de révéler une anomalie extracardiaque majeure nécessitant une prise en charge adaptée ou un suivi étroit.
L'analyse des différentes structures vasculaires thoraciques (artères coronaires, pulmonaires et aorte thoracique) est faisable en scanner coronaire avec un rehaussement optimal par l'utilisation d'un protocole d'injection proposé par Nguyen (13) : injection automatique par un double injecteur de 80 cc de produit de contraste hautement concentré suivi d'un mélange équimolaire de 50 cc de produit de contraste et de sérum physiologique suivi par 50 cc de sérum physiologique à un débit de 5 cc par seconde.

La perception du coroscanner par la communauté cardiologique
Un questionnaire de 2 pages comprenant 30 questions a été remis à 35 cardiologues de l'hôpital de Haïfa (15) qui ont prescrit 533 coroscanners scanner 64 coupes. Cette étude avait pour but de déterminer la place du coroscanner et l'impact qu'il avait eu dans la prise en charge de leurs patients. Seule une faible minorité de cardiologues (11 %) pense que le scanner est un moyen de dépistage de pathologie coronaire chez des patients asymptomatiques. Par contre, 50 % des cardiologues et 60 % des cardiologues interventionnels pensent que le coroscanner remplacera à terme la coronarographie conventionnelle et 75 % ont trouvé que les informations apportées par le scanner ont modifié leur prise en charge.

Etude du myocarde : l'essor de l'IRM

L'IRM de perfusion myocardique : mieux que la scintigraphie !
La perfusion myocardique sous stress en IRM en est une technique fiable et reproductible. Le stress pharmacologique est obtenu soit par vasodilatation (dipirydamole ou adénosine) soit par augmentation de la contractilité myocardique (dobutamine). Cet examen permet d'évaluer la réserve coronaire en mettant en évidence des zones d'ischémie myocardique sous stress. L'agent le plus communément utilisé est l'adénosine qui est très facilement utilisable en routine clinique avec des effets indésirables mineurs et rares. Klumpp (16) a réalisé une IRM de stress sous adénosine chez 140 patients suspects de sténose coronaire avec angor stable en excluant les contre indications habituelles (94 épreuves de stress positives). Des effets indésirables sont survenus chez seulement 3 patients (deux bloc auriculo-ventriculaires de 3ème degré et un bronchospasme) et ont cédé spontanément à l'arrêt de l'injection de l'adénosine sans nécessiter de traitement particulier.
L'imagerie à 3T avec tagging sous forte dose de dobutamine est réalisable et semble supérieure à l'imagerie ciné en écho de gradient pour la détection des anomalies de la contractilité myocardique (17).
L'IRM de perfusion est plus sensible que le SPECT (tomographie d'émission par simple photon) pour la détection des lésions coronaires significatives (FFR -fractional flow reserve - < 0.75) comme l'a montré Huber (18) qui a comparé les résultats de 129 territoires en IRM et en SPECT par rapport à l'angiographie avec mesure de la FFR trans-sténotique. La sensibilité en IRM était de 88 % et la spécificité de 90 % alors qu'elle n'est que de 71 % en SPECT pour une spécificité identique.
So (19) a rapporté une expérience préliminaire pour l'étude de la perfusion de stress en scanner 64 coupes. Un scanner sans et 3 minutes après injection de dipirydamole a été réalisé chez 5 patients avec sténose coronaire documentée en coronarographie. L'analyse de la perfusion a été effectuée sur des cartes de flux myocardiques (myocardial blood flowMBF). Une diminution significative de la perfusion aurait été observée pour les territoires vascularisés par des artères avec des sténoses supérieures ou égales à 90 %.

Combinaison avec le rehaussement tardif
L'appréciation du défaut de clairance de gadolinium en IRM est une technique de référence dans l'imagerie de l'infarctus. L'intérêt est diagnostique et également pronostique par la mise en évidence d'un hyposignal tardif (no reflow) traduisant une obstruction microvasculaire corrélé à un mauvais pronostic. L'intérêt de combiner imagerie de premier passage et imagerie de rehaussement tardif dans l'infarctus du myocarde a été souligné dans de nombreuses études pour la détection de l'obstruction microvasculaire (imagerie de premier passage) et la taille de l'infarctus (rehaussement tardif) (20-23). La présence d'obstruction microvasculaire sur l'imagerie de premier passage (hyposignal précoce) est un signe de mauvais pronostic en terme de récupération de la fraction d'éjection ventriculaire gauche même après un geste de revascularistion (20). Cette imagerie de premier passage est plus fiable sur le plan pronostique que le « no reflow tardif » (hyposignal tardif traduisant l'obstruction microvasculaire) en terme de mauvaise récupération de la fraction d'éjection et en terme de remodelage du ventricule gauche (21). La détection d'infarctus du ventricule droit est très bien détecté en IRM avec une sensibilité de 100 % et une spécificité de 78 %. Les patients ayant un infarctus étendu du ventricule droit ont développé une dilatation du ventricule droit détecté par une IRM à 6 mois (24).
L'imagerie de rehaussement tardif permet de différencier la pathologie ischémique (hypersignal sous endocardique) d'une pathologie inflammatoire comme les myocardites ou les localisations myocardiques de sarcoïdose (hypersignal sous épicardique ou en mottes) (25). La réalisation d'une IRM cardiaque et d'un scanner coronaire afin d'exclure une lésion coronaire grâce à sa très forte valeur prédictive négative permet de faire le diagnostic de myocardite aiguë sans recourir à une coronarographie invasive (26).

Spectroscopie IRM myocardique
Plusieurs études ont rapporté les indications potentielles de la spectro-IRM myocardique en dosant le phosphore 31 myocardique (P31). Le métabolisme du P31 est fortement diminué dans les zones infarcies et ces altérations peuvent affecter des zones non infarcies du même territoire (27). Des altérations ont également été observées chez les patients chez des patients ayant une cardiomyopathie hypertrophique et des zones de rehaussement tardif (traduisant la fibrose) avec une bonne corrélation entre la spectro-IRM et l'imagerie de rehaussement tardif (28). Esposito (29) a montré des altérations du métabolisme myocardique du P31 chez des patients diabétiques et insuffisants rénaux et ce en dehors de toute altération de la fraction d'éjection ventriculaire gauche. La donnée intéressante de cette étude était la normalisation du métabolisme myocardique du P31 après transplantation rein-pancréas suggérant une réversibilité des anomalies.
Enfin, il semble possible d'effectuer des mesures du signal T2* myocardique reproductibles entre différents centres sur des machines différentes pour mesurer la surcharge ferrique du myocarde dans l'hémochromatose comme cela se fait dans le foie (30).

Pacemaker en IRM
Il est actuellement possible de réaliser des IRM extrathoraciques à 1,5T (31) et à 3T (IRM cérébrale) (32) en s'entourant de certaines précautions (adaptation des séquences IRM et monitorage du patient) chez des patients porteurs de pacemakers sans altération de celui-ci (contrôle des différents paramètres techniques avant et après l'IRM, à 0 et à 3 mois). Aucune reprogrammation de pace maker n'a été nécessaire. Sur 115 examens IRM 1,5 T, seul un patient a présenté une élévation de la troponinémie traduisant une souffrance myocardique probablement par effet thermique.

Artères coronaires calcifiées : intérêt de l'IRM ?
L'IRM est actuellement moins performante que le scanner pour l'analyse des artères coronaires même si des avancées sont attendues par l'utilisation de produits de contraste à rémanence vasculaire et des techniques d'acquisition rapides en 3D avec injection de gadolinium. Une indication intéressante pourrait être l'analyse des segments très calcifiés difficilement interprétables en scanner. Zhao (33) a rapporté son expérience en comparant les performances de l'IRM coronaire et du scanner 64 coupes pour l'analyse de 155 plaques calcifiées chez 24 patients avec la coronarographie conventionnelle comme référence. Il a observé une surestimation des sténoses par le scanner, la spécificité étant à 33 % contre 89 % en IRM avec des sensibilités respectivement de 89 % et de 83 %.

Conclusion
Le RSNA 2006 a confirmé l'étendue des perspectives en scanner cardiaque : coroscanner à haute résolution temporelle fiable quel que soit le rythme cardiaque, imagerie multiénergie avec deux tubes à rayons X ou par la mise en place de deux couches de détecteurs, ou imagerie sur une rotation avec 256 détecteurs ouvrant la voie à la perfusion myocardique. L'IRM, de son côté, poursuit sa validation clinique pour l'imagerie du muscle cardiaque et permettra peut-être prochainement une imagerie coronaire, myocardique et valvulaire en un seul temps.

Références

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2. Weustink A.C, Mollet N.R, Meijboom B et al. Diagnostic accuracy of dual sourceCT coronary angiography in patients referred for conventional angiography. RSNA 2006;SSC08-05

3. Johnson T.R, Nicolaou K, Wintersperger B.J et al. Dual source CT cardiac imaging: Initial experience. RSNA 2006;SSC08-08

4. Weustink A.C, Meijboom B, Pulgiese F et al. Influence of heart rate on the presence of motion artefacts and image reconstruction with dual source CT coronary angiography. RSNA 2006;SSG08-07

5. Uehara M., Funabschi N, Hori Y et al. Quantitative evaluation of annual change of non-calcified plaques of coronary arteries following Atorvastatin treatment by multislice CT: Initial experiences. RSNA 2006;SSG08-02

6. Reimann A.J, Burgstahler C.B, Heushmid M et al. Influence of a lipid lowering therapy on coronary atherosclerosis in patients with elevated risk for an acute coronary event assessed by multislice computed tomography. RSNA 2006;SST 06-06

7. Feuchtner G, Hintringer F, Stuhlinger M et al. Three dimension fusion of multislice computed tomography and electroanatomical mapping data for navigation of right and left atrial catheter ablation: feasibility and validation of alignment. RSNA 2006;SSC 07-03

8. Anders K, Rixe J, Baum U et al. In vivo assessment of coronary artery stent patency and restenosis by 64 slice computed tomography: predictors of evaluability. RSNA 2006;SSM09-04

9. Mayer F, Nguyen S.A, Schoepf U.J et al. Extra-Cardiac findings at cardiacCT. RSNA 2006 SSA 07-01

10. Dennis J.M, Dowe D.A, Johnson K.M. Prevalence and clinical significance of non cardiac findings in coronary computed tomography angiography for coronary artery disease assessment. RSNA 2006;SSC 07-03

11. Carbone I, Ascarelli A, Francone M et al. Detection of pulmonary nodules in patients undergoing multidetector CT angiography of the coronary arteries: Utility of an enlarged FOV reconstruction. RSNA 2006;SSJ08-04

12. Wahba P.R, Halpern E.J, O'Keane P.L et al. Significant incidental extracardiac findings. RSNA 2006;SSQ 08-08

13. Nguyen M.X, Kareti K, Klassen C et al. Evaluation of pulmonary arteries, coronary arteries and thoracic aorta with one CT angiography acquisition. RSNA 2006;SSE 09-01

14. Pulgiese F, Weustink M.C, Meijboom B et al. Suspected Acute Coronary syndrome: Culprit and remote definition with 64-slice CT coronary angiography. RSNA 2006;SSM 09-01

15. Gaspar T, Schliamser J.E, Rubinschtein R et al. Viewpoint and perceptions of hospital and community-based cardiologists regarding the use of 64-slice coronary CT angiography. RSNA 2006;SSA07-09

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17. Sommer T, Strach K, Meyer C et al. Myocardial tagging at 3T during high dose Dobutamine stress MR imaging: Initial results in patients with suspected coronary artery disease. RSNA 2006;SSG 09-07

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20. Huber A.M, Werle A, Wintersperger B.J et al. Microvascular obstruction (MVO) and recovery of systolic left ventricular function in patients with myocardial infarction. RSNA 2006;SSG 09-05

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26. Tomas M, Arjonilla A, Orejas M et al. Non invasive diagnosis of acute myocarditis using delayed enhancement cardiac MRI and coronary MDSCT: No need for conventional angiography. RSNA 2006;SSC07-02

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28. Esposito A, De Cobelli F.A, Belloni E. Phosphorous MR spectroscopy and delayed enhanced MR imaging in hypertrophic cardiomyopathy: relationship between alteration of heart metabolism and intramyocardial fibrosis. RSNA 2006;SSJ09-01

29. Esposito A, De Cobelli F.A, Perseghin G et al. Cardiac MR imaging and phosphorous 31 MR spectroscopy in type 1 Diabetic-Uremic patient: Assessment of left function and energy metabolismand evaluation of the effect of kidney-pancreas transplantation. RSNA 2006;SSM08-01

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31. Schmiedel A, Naehle C.P, Hackenbroch M et al. Strategy for safe performance of extrathoracic MRI at 1.5 T in the presence of cardiac pacemakers in non-pacemaker dependent patients: a prospective study with 115 MR Exams. RSNA 2006;SSA08-07

32. Naehle C.P, Schmiedel A, Strach K et al. MR imaging of the brain at 3T in patients with permanent cardiac pacemakers. RSNA 2006;SSJ09-02

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