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GENERALITES
Les techniques d’imagerie
isotopique permettent d’explorer le
système cardiovasculaire de façon
atraumatique et rapide grâce aux caractéristiques
physico-chimiques des traceurs utilisés.
Il est possible d’obtenir des informations
quantitatives sur la concentration locale
d’une substance dans un organe et
d’en suivre l’évolution
au cours du temps donc d’explorer
les capacités fonctionnelles des
organes et des tissus.
Les traceurs utilisés sont des radioéléments
soit émetteur * (Tl201,
Tc99m, In111, etc...)
soit émetteur ß+
(FDG18, O15, N13).
Les techniques d’imagerie isotopique
permettent
L’exploration de la perfusion et de
la viabilité myocardique dans les
maladies coronariennes
L’exploration de la fonction ventriculaire
L’exploration de la ventilation et
de la perfusion pulmonaire
D’autres explorations plus rares :
shunt droite gauche des cavités cardiaques,
shunt artério-veineux, myocardites,
rejet de greffe cardiaque, etc.…).
EXPLORATION
DE LA PERFUSION ET DE LA VIABILITE MYOCARDIQUES
La scintigraphie myocardique
permet d’étudier la perfusion
coronaire et le métabolisme du myocarde.
Le traceur utilisé
doit avoir une répartition myocardique
proportionnelle à celle du débit
coronaire (quelle que soit la valeur de
ce dernier) à l’effort et au
repos.
1. Les radiotraceurs
les plus utilisés sont :
1.1
– Thallium 201
C’est un cation analogue au K+,
il rentre dans la cellule par l’intermédiaire
du processus actif (NA+/K+/ATPase)
Il a une fraction d’extraction myocardique
importante d’environ 88 % à
l’état basal
Sa répartition initiale traduit celle
du débit coronaire
Sa redistribution est totale entre la 2ième
et la 4ième heure après
injection et sa répartition est proche
de celle du K+ cellulaire
Les cellules viables ont un K+
intracellulaire élevé, donc
la répartition du thallium traduit
la viabilité cellulaire
Sa demie vie est de 73 heures
Le Tl201
est donc un bon traceur du débit
et de la viabilité myocardique
1.2
- Les produits technetiés
Les propriétés physiques sont
plus intéressantes du Tc 99m
sont notamment plus intéressantes
que celles du Tl 201 car le Tc
99m a une demie vie d’environ
6 heures et une énergie de 140 kev
(2 fois celle du Tl 201).
En pratique 2 produits technetiés
sont accessibles :
La tétrafosmine
marquée au Tc 99m - MyoviewTM
Ce radio traceur a une captation myocardique
rapide
C’est un complexe cationique et lipophyle
Il pénètre dans la cellule
par diffusion passive
Sa fraction d’extraction myocardique
est d’environ 54 % mais il a une plus
forte fixation myocardique que le Tc 99m
MIBI
Sa fixation myocardique reflète celle
du débit coronaire
Absence de redistribution
Le MyoviewTM
est un traceur du débit coronaire
Le Tc 99m MIBI
(Methoxyisobutylisonitrile) - CardioliteTM
C’est un cation lipophyle
Il pénètre dans la cellule
par diffusion passive
Sa fraction d’extraction myocardique
est d’environ 65,5 %
Sa fonction myocardique reflète celle
du débit coronaire
Le Tc 99m
MIBI est un traceur du débit coronaire
1.3-
18-Fluoro-désoxy-glucose (FDG)
C’est un radioélément
produit du cyclotron, émetteur *ß+
de 511 kev (radiotraceur puissant). Son
emploi nécessite une gamma caméra
spécialement adaptée PET (Positon
Emission Tomography)
La captation et la rétention cellulaires
du FDG sont linéairement corrélées
à celle du glucose
Le myocarde ischémique consomme plus
de glucose que d’acides gras dans
l’accumulation cellulaire donc l’accumulation
cellulaire du FDG traduit fidèlement
l’utilisation globale du glucose.
Le FDG est un produit
coûteux, réservé à
l’étude de la viabilité
myocardique post-infarctus
2
– Approche du débit coronaire
et de la consommation d’oxygène
du myocarde
Quand les artères coronaires sont
normales, il existe une relation linéaire
entre le débit coronaire, le travail
du cœur et la consommation d’oxygène
au repos et à l’effort. A l’effort,
le débit coronaire est multiplié
par 4 par rapport au débit de repos.
Une sténose qui réduit la
valeur du débit maximal est hémodynamiquement
significative. L’absence d’augmentation
du flux au cours de l’effort va entraîner
une ischémie myocardique.
L’approche du débit coronaire
suppose qu’on puisse au cours d’une
même séance analyser le débit
coronaire basal et le débit coronaire
maximal. Pour cela, des épreuves
de sensibilisation doivent être utilisées
:
Epreuve d’effort classique sur cyclo-ergomètre
ou sur tapis roulant
Epreuve pharmaco-dynamique: Adénosine,
Dipyridamole ou Dobutamine.
2.1 - Epreuve d’effort
(EE) classique
La méthodologie est identique à
une épreuve d’effort ordinaire
sans injection de traceur (cf chapitre Epreuve
d’Effort).
Le traceur est injecté à l’acmé
de l’effort. Les images sont saisies
à l’acmé de l’effort
ou immédiatement après l’interruption
de l’effort et au repos, 2 à
4 heures après la réalisation
de l’effort.
La présence d’un Cardiologue
et de tout le matériel nécessaire
à une réanimation cardio-vasculaire
et pulmonaire (y compris défibrillateur
et chariot d’urgence) sont obligatoires.
Voie d’abord pour permettre l’injection
du traceur ou d’autre médicament
en cas d’urgence
Un ECG de 6 ou 12 pistes est enregistré
en continu pendant l’effort.
La tension artérielle est mesurée
toutes les minutes durant l’effort.
L’exercice est maintenu jusqu’à
ce que le patient ait atteint une fréquence
cardiaque (FC) supérieure à
85% de la fréquence maximale théorique
(FMT = 220 - âge du patient) ; au-dessous
de cette valeur le résultat de l’épreuve
d’effort n’est pas fiable (Epreuve
d’effort dite non diagnostique) et
en particulier si l’EE est négative.
L’idéal serai a 100%de la FMT.
La phase de récupération de
l’EE est de 6 minutes (recommandation
SFC).
A l’acmé
de l’effort, le
radiotraceur est injecté et
l’épreuve se poursuit pendant
une minute à la fréquence
maximale atteinte .
2.2 Epreuves pharmacodynamiques
Deux techniques sont
possibles :
Vasodilatation directe : Dipyridamole, Adénosine,
ATP…
Vasodilatation secondaire ou augmentation
des besoins en oxygène : Dobutamine.
2.2.1.
Adénosine :
Sa demi-vie plasmatique très courte
(d’environ 2 secondes) nécessite
son administration en perfusion continue
à la dose de 140mg/Kg/mn pendant
6 minutes. A cette dose, on estime que le
débit coronaire augment d’un
facteur 4.3 +- 1.6 en moyenne, la FC augmente
de 10 à 14 battements/s et la pression
artérielle diminue de 10 à
14 mm de Hg. Le
radiotraceur est injecté 3
minutes après le début de
la perfusion.
2.2.2
Dipyridamole :
C’est un vaso-dilatateur puissant.
L’épreuve peut être associée
à une épreuve d’effort
classique. La dose injectée est de
0.56 à 0.85 mg/kg pendant 5 minutes.
Sa demi-vie est de 30 mn. Le débit
coronaire est multiplié par un facteur
4±1.3 sous Dipyridamole. Le radiotraceur
est injecté à la 4ème
minute après la fin de la perfusion.
le radiotraceur
est injecté 4 à 5 minutes
après l’injection du vasodilatateur.
2.2.3
Test à la Dobutamine :
La Dobutamine est un sympathomimétique
qui augmente les besoins en oxygène
puisqu’il augmente la contractilité
et la fréquence cardiaque. Sa demi-vie
plasmatique est de 2 mn. Une perfusion de
10-20-30-40 mg/ kg/ mn est pratiquée
pendant 3 minutes. Le radiotraceur est injecté
lorsque la FC a atteint 85% de la FMT ou
à la dose de 40mg/kg/mn et l’épreuve
se poursuit pendant une minute à
la fréquence maximale atteinte.
3. Acquisition des images: Technique et
Méthodes
La méthode la plus utilisée
pour l’étude de la vascularisation
et de la viabilité myocardique est
le mode SPECT (Single Photon Emission Computed
Tomography). Le SPECT donne une vue du myocarde
en 3D et permet, après la reconstruction,
une amélioration du contraste des
lésions et une suppression des superpositions
des cavités ventriculaires.
Il est intéressant
de noter que la tomographie SPECT permet,
à l’aide d’un ordinateur,
de reconstruire des coupes selon n’importe
quel axe, en particulier selon les 3 axes
du cœur : petit axe (coronal), grand
axe (sagittal) et 4 cavités (transversal).
A partir de ces coupes, l’interprétation
des images peut se faire de façon
visuelle et également par l’utilisation
de méthodes de quantification de
la fixation.
La position la plus
souvent adoptée est le décubitus
dorsal et beaucoup moins fréquemment
le décubitus ventral.
Les images de la répartition du traceur
sont obtenues à l’aide d’une
gamma caméra à une ou deux
tètes munie d’un collimateur
basse énergie haute résolution.
Une rotation de la
caméra sur 180° est généralement
adoptée (de l’oblique antérieur
droit 45° à l’oblique postérieur
gauche 45°). Dans ces conditions, le
détecteur est placé le plus
près du cœur pendant le déplacement
et par conséquent il y a moins d’atténuation
et de diffusion du traceur.
La matrice d’acquisition
est de 64*64 pixels, la taille du pixel
de l’ordre de 6 mm donne une résolution
suffisante pour l‘interprétation
des images.
Il existe deux méthodes
d’acquisition :
Le mode tomographique pas à pas,
le plus répandu, le détecteur
effectue des acquisitions statiques à
différents angles présélectionnés.
L’acquisition sur 180° est répartie
en 32 images de 30 à 40 secondes
chacune.
Le mode tomographique synchronisé
à l’ECG (gating), à
chacun des 32 pas d’acquisition, 8
images sont prises par cycle cardiaque et
environ 60 cycles sommés sont nécessaires
pour former une image interprétable.
Cette méthode
permet, en plus de l’étude
de la perfusion myocardique, de mesurer
la taille de l’infarctus du myocarde
; elle permet, également l’étude
de la cinétique et de l’épaississement
systolique des parois et ainsi l’évaluation
de fa fraction d’éjection et
des volumes ventriculaires. 
4. Interprétation
et présentation des résultats
L’étude la perfusion myocardique
nécessite une comparaison entre les
coupes tomographiques de l’effort
et celles du repos. Cette analyse doit se
faire selon les trois axes définis
précédemment :
Une scintigraphie myocardique normale à
l’effort témoigne d’une
perfusion myocardique normale.
Un défaut de fixation du traceur
à l’effort disparaissant après
réinjection au repos dans un territoire
donné évoque une ischémie
myocardique réversible.
Un défaut de fixation du traceur
à l’effort persistant après
réinjection au repos indique la présence
d’une nécrose myocardique.
En cas de tomographie
synchronisée au MyoviewTM
ou au CardioliteTM, en plus de
la perfusion myocardique, plusieurs paramètres
sont à analyser :
La cinétique segmentaire
L’épaississement systolique
ou non des parois hypofixantes
Les volumes ventriculaires et leur variation
effort/repos
Les fractions d’éjection à
l’effort et au repos
L’analyse quantitative de la perfusion
La viabilité
myocardique ne peut être étudiée
qu’avec la tomographie au Thallium
et après redistribution tardive du
traceur actuellement.
5.2 Evaluation
thérapeutique :
Surveillance après angioplastie coronaire
ou après pontage aorto-coronaire
Appréciation de l’efficacité
d’un traitement médicamenteux.
5.3
Pronostiques :
Etude de la viabilité myocardique
après infarctus du myocarde par le
thallium ou le FDG
Etendue de l’infarctus du myocarde
par la tomographie synchronisée
5.4
Contre indications :
Radio-traceurs : femme enceinte.
Epreuve d’effort : voir contre-indication
dans le chapitre de l’EE.
6.
Artefacts
Il faut chercher les artefacts sur les images
brutes, leur dépistage est impératif
pour éliminer les faux positifs.
Les artefacts les plus souvent rencontrés
sont :
Mauvais réglage de l’appareillage
: homogénéité, centre
de rotation, réglage identique des
2 tètes
Déplacement du cœur vers le
haut qui engendre une hypoactivité
inférieure et septale
Mouvement du patient pendant l’acquisition
Atténuation du rayonnement qui est
plus important avec le thallium qu’avec
le technétium en raison de son énergie
: Glande mammaire, graisse de la paroi latérale,
présence de liquide dans la plèvre
Faux positif du à un bloc de branche
gauche complet : en présence de BBGC,
la scintigraphie myocardique couplée
à l’épreuve d’effort
objective fréquemment des défauts
de perfusion indépendants de l’état
anatomique des gros vaisseaux coronaires.
De même, en cas du bloc du branche
gauche complet ou de rythme électron
entraîné permanent (pace maker)
ou en présence de préxitation
paraseptale droite (syndrome de Wolf Parkinson
White), les vasodilatateurs sont préférables
à l’épreuve d’effort
standard (recommandation de la Société
française de Cardiologie) .
7.
Valeur diagnostique de la méthode
L’interprétation d’une
épreuve d’effort par scintigraphie
myocardique doit porter à la fois
sur :
L’aspect électrocardiographique
observé pendant l’épreuve
d’effort et l’épreuve
pharmaco-dynamique,
Les images scintigraphiques.
Le recours à
la scintigraphie permet d’améliorer
la performance générale de
l’épreuve d’effort. Toutefois,
la sensibilité et la spécificité
sont prises en défaut, les faux positifs
et les faux négatifs s’observent
dans environ 10% des cas.
Les mêmes règles
qui prévalent pour l’interprétation
de l’épreuve d’effort
classique doivent être appliquées
pour la scintigraphie myocardique. En particulier,
on doit se souvenir que la valeur prédictive
positive et la valeur prédictive
négative varient beaucoup en fonction
de la prévalence de la maladie au
sein d’une population ou de la suspicion
clinique chez un individu (théorème
de Bayes, cf chapitre Epreuve d’Effort).
8.
Arrêt des traitements : selon l’indication
Attitude à prendre vis à vis
d’un traitement anti-angineux :
Evaluation diagnostique : pour mettre en
évidence une ischémie myocardique
potentielle, il est nécessaire d’interrompre
les médicaments qui ont une action
anti-angineuse (bêta bloqueur, calcium
bloqueur, dérivés nitrés,
etc.) quelques jours avant la scintigraphie
S’il s’agit d’un coronarien
connu, n’ayant pas fait l’objet
d’une revascularisation complète,
chez qui l’on veut s’assurer
de l’efficacité d’un
traitement médical, la scintigraphie
sera effectuée sous traitement.
SCINTIGRAPHIE
CAVITAIRE
La scintigraphie cavitaire
occupe une place de choix parmi les méthodes
non invasives pour l’exploration de
la fonction ventriculaire. C’est une
méthode non Opérateur dépendant
qui donne accès de façon simple
et répétitive aux principaux
paramètres ventriculaires :
fraction d’éjection,
volumes ventriculaires,
cinétique pariétale régionale.
1. Technique
Les radio-traceurs le plus couramment utilisés
sont l’albumine humaine ou les globules
rouges autologues marquées par 99
mTc, administrés par une veine périphérique,
formant ainsi un complexe radioactif distribuant
uniquement dans le secteur vasculaire. L’étude
des variations temporelles de la radioactivité
dans les cavités cardiaques à
l’aide d’une gamma caméra
permet d’obtenir des informations
quantitatives et qualitatives sur les paramètres
ventriculaires. Cette étude peut
être pratiquée lors du premier
passage ou à l’équilibre.
1.1.
Scintigraphie cavitaire au premier passage
:
Le radio-traceur est injecté dans
une veine périphérique sous
forme d’un bolus dont l’activité
volumique doit être maximale. En pratique
une durée de 25 msec par image est
recommandée, et une durée
totale de 30 sec est suffisante pour permettre
la quantification et le suivi dans le temps
de l’acheminement successif du radio-traceur
dans les différents compartiments
à étudier (veine sous clavière,
ventricule droit, artère pulmonaire,
ventricule gauche). L’indication actuelle
de cette méthode est la cardiopathie
congénitale et en particulier la
détection d’un shunt droite-gauche
intra-cardiaque et extra-cardiaque, dilatation
des cavités, déformation des
contours et sténose artérielle.
1.2.
Scintigraphie cavitaire à l’équilibre
:
Après administration par une veine
périphérique, le radio-traceur
est dilué de façon homogène
dans le pool sanguin au bout de 5 minutes.
Un mauvais marquage des globules rouges
ou de l’albumine humaine est à
l’origine d’une activité
dans les glandes salivaires, la thyroïde,
l’estomac. Il entraîne une augmentation
du bruit de fond et une mauvaise délimitation
des images en systole et en diastole. L’acquisition
des images est réalisée en
mode «gated» et en mode «liste»
si le patient est en arythmie.
Mode «gated»
ou «synchronisée», l’onde
R de l’ECG déclenche l’acquisition
durant le cycle cardiaque. Un minimum de
16 images par intervalle R-R est nécessaire
pour une appréciation de la cinétique
des parois et la mesure de la fraction d’éjection.
Une somme de plusieurs centaines de cycles
cardiaques (R-R) est également nécessaire
pour créer une image analysable.
L’incidence
OAG 25° à 60° est adoptée,
parfois avec une inclinaison caudale pour
séparer au mieux les deux ventricules.
1.3 Le traitement
d’image comporte plusieurs étapes
:
Visualisation en mode ciné la série
des images enregistrée pour vérifier
la qualité du positionnement, du
marquage et de la synchronisation à
l’ECG.
L’analyse sectorielle du mouvement
des parois ventriculaires en comparant les
contours, manuellement ou automatiquement,
en télésystole et en télédiastole
permet l’étude de la contractilité
myocardique et de la cinétique segmentaire.
Mais une approche plus élaborée
de l’évolution de la contractilité
du myocarde repose sur l’analyse de
Fourrier «images de phase et d’amplitude»
après soustraction du bruit de fond,
la courbe d’évolution du volume
ventriculaire au cours du cycle cardiaque
est obtenue en traçant la courbe
d’évolution du nombre de coups
dans la région d’intérêt
tracée sur les ventricules.
calcul de la fraction d’éjection
: coups de télédiastole –
coups de télésystole
coups de télédiastole
Valeur normale
de la Fraction d’Ejection Ventricule
Gauche >53 % et Fraction d’Ejection
Ventricule Droit >45 %.
Calcul de volumes ventriculaires : on mesure
l’activité dans l’échantillon
du sang du patient prélevé
dans une seringue de 5 ml et on le compare
au taux de comptage mesuré au niveau
ventriculaire.
L’analyse fine des variations de la
radioactivité par rapport au temps
permet l’étude de la fonction
diastolique du ventricule gauche.
La scintigraphie
cavitaire à l’équilibre
est réalisable au repos et à
l’effort.
2. Indications
Indications générales :
• mesures de la fraction d’éjection
du ventricule gauche ou droit au repos ou
à l’effort.
• évaluation de la cinétique
régionale du myocarde du Ventricule
Gauche ou Ventricule Droit au repos ou à
l’effort
La scintigraphie
cavitaire est plus spécifiquement
utilisée:
• Dans le cas de maladie coronaire
pour le diagnostic de l’infarctus
du myocarde et de l’anévrysme
ventriculaire gauche.
• Chez les patients sous chimiothérapie
pour la détection des signes pré-cliniques
de la cardio-toxicité,
• Dans le cas de la valvulopathie,
pour estimer la fraction d’éjection,
• Dans les autres cas (insuffisance
cardiaque, cardiomyopathies) pour le diagnostic
et le suivi des patients,
• Diagnostic de la dysplasie arythmogène
du ventricule droit et diagnostic différentiel
entre celui-ci et l’infarctus myocardique
du ventricule droit.
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