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Imagerie cardiaque

Par Michael J. Shea, MD, Professor of Internal Medicine, Michigan Medicine at the University of Michigan

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Les examens d'imagerie standards comprennent

La TDM et l’IRM standard ont une application limitée car le cœur bat constamment, mais des techniques plus rapides de TDM et d’IRM peuvent procurer des images cardiaques utiles; parfois, les patients reçoivent un médicament (p. ex., β-bloqueur) pour ralentir la fréquence cardiaque pendant l'imagerie.

En cas de synchronisation avec l'ECG, la capture des images (ou leur reconstruction) est synchronisée avec l'ECG (synchronisation avec l'ECG) fournit les informations de plusieurs cycles cardiaques qui peuvent être utilisées pour créer des images à des temps précis du cycle cardiaque.

La synchronisation de la TDM avec l'ECG qui déclenche le faisceau de rx aux moments désirés du cycle cardiaque réduit l'exposition aux rx par rapport à la reconstruction synchronisée à l'ECG qui reconstruit simplement les informations à partir de la portion désirée du cycle cardiaque (reconstruction synchronisée à la fréquence cardiaque) sans interrompre le faisceau de rx.

Rx thorax

Les rx thorax sont souvent utiles comme point de départ dans un diagnostic cardiaque. Les clichés de face et de profil fournissent une vue globale de la taille et de la forme des cavités cardiaques puis de la vascularisation pulmonaire, mais des examens complémentaires sont presque toujours nécessaires pour une caractérisation précise de la structure cardiaque et de ses fonctions.

TDM

La TDM hélicoïdale (spirale) peut être utilisée pour évaluer les péricardites, les cardiopathies congénitales (en particulier les connections artérioveineuses anormales), les anomalies des gros vaisseaux (p. ex., anévrisme, dissection aortique), les tumeurs cardiaques, les embolies pulmonaires aiguës, le cœur pulmonaire chronique et la dysplasie arythmogène ventriculaire droite. Cependant, la TDM nécessite l'injection IV d'un produit de contraste rx-opaque qui peut limiter son utilisation chez les insuffisants rénaux.

La TDM à faisceau électronique, anciennement appelée TDM ultrarapide ou ciné-TDM, contrairement à la TDM conventionnelle, n'utilise pas de déplacement de la source de rx et de la cible. Au lieu de cela, la direction du faisceau de rx est guidée par un champ magnétique et détectée par un réseau de détecteurs stationnaires. Puisqu'aucun mouvement mécanique n'est requis, les images peuvent être acquises en une fraction de seconde (et ciblées sur un point précis du cycle cardiaque).

La TDM à faisceau électronique est principalement utilisée pour détecter et quantifier les calcifications des coronaires, un des premiers signes de l'athérosclérose. Cependant, sa résolution spatiale est médiocre et l'équipement ne peut être utilisé pour des pathologies non cardiaques, aussi les nouvelles techniques de TDM conventionnel sont préférées pour une utilisation cardiaque.

La TDM multidétecteurs (multibarrettes), avec 64 détecteurs, a un temps de balayage très rapide; certaines machines de pointe peuvent générer une image d'un seul battement de cœur, bien que les temps d'acquisition habituels soient de 30 s. La TDM utilise 2 sources de rx et 2 systèmes multidétecteurs (multibarrettes) sur un seul portique, ce qui réduit le temps de balayage de moitié. Ces deux modalités semblent capables d'identifier les calcifications coronaires et les sténoses coronaires significatives (c'est-à-dire, > 50%). Typiquement, un agent de contraste IV est utilisé, bien que la TDM sans contraste puisse détecter les calcifications des artères coronaires.

La TDM multidétecteurs (multibarrettes) est actuellement utilisée en cas de résultats douteux des examens d'imagerie d'effort comme alternative non invasive à la coronarographie. Le principal avantage de la TDM multidétecteurs (TDM multibarrettes) semble être de pouvoir exclure une maladie vasculaire coronarienne cliniquement significative chez les patients à risque faible ou intermédiaire de maladie coronarienne. Bien que la dose de rayonnement puisse être significative, environ 15 mSv (versus 0,1 mSv pour une rx thorax et de 7 mSv pour une coronarographie), de nouveaux protocoles d'imagerie peuvent réduire l'exposition à 5 à 10 mSv. La présence de plaques calcifiées de haute densité crée des artefacts qui perturbent l'interprétation.

IRM

L'IRM standard permet d'évaluer la région paracardiaque, particulièrement le médiastin et les gros vaisseaux (p. ex., pour visualiser anévrismes, dissections ou sténoses). Avec l'acquisition synchronisée à l'ECG, l'analyse des images se rapproche de celle de la TDM ou de l'échocardiographie, permettant ainsi une bonne interprétation de l'épaisseur et du mouvement de la paroi myocardique, du volume des cavités, des masses ou thrombi endocavitaires et des plans valvulaires.

L'IRM séquentielle après injection d'un produit de contraste paramagnétique (gadolinium-acide diéthylènetriamine pentaacétique [Gd-DTPA]) permet de mieux d'analyser les modes de perfusion cardiaque qu'avec les méthodes scintigraphiques. L'IRM est généralement considérée comme la mesure la plus précise et la plus fiable des volumes ventriculaires et de la fraction d'éjection. Cependant, les patients qui présentent une insuffisance rénale peuvent développer une fibrose systémique néphrogénique, un trouble pouvant mettre en jeu le pronostic vital, après utilisation de gadolinium.

Lorsque l'IRM est effectuée avec un produit de contraste, il est possible d'acquérir des informations tridimensionnelles sur l'emplacement et la taille d'un infarctus et les vitesses d'écoulement du sang dans les cavités cardiaques peuvent être mesurées. L'IRM peut évaluer la viabilité du tissu en déterminant la réponse de contraction à une stimulation inotrope par la dobutamine ou en utilisant un produit de contraste (p. ex., Gd-DTPA, qui est exclu par les cellules avec des membranes intactes). L'IRM peut différencier les cicatrices myocardiques et l'inflammation avec œdème. Dans le syndrome de Marfan, les mesures IRM de la dilatation de l'aorte ascendante sont plus précises que les mesures échocardiographiques.

L'angio-IRM est utilisée pour évaluer les volumes sanguins (p. ex., des principaux vaisseaux du thorax et de l’abdomen); tout le flux sanguin peut être évalué simultanément. L'angio-IRM permet de visualiser des anévrismes, des sténoses ou des occlusions des artères carotides, des coronaires, rénales ou périphériques. L'usage de cette technique pour détecter la thrombose veineuse profonde est en cours d'étude.

Tomographie par émission de positrons (Positron emission tomography, PET)

La TEP (PET scan ou tomographie à émission de positons) peut mettre en évidence la perfusion et le métabolisme myocardiques; cet examen est parfois utilisé pour évaluer la viabilité myocardique ou la perfusion myocardique devant le résultat non concluant d'une tomographie à émission de photons uniques (SPECT) chez le patient très obèse.

Les agents de perfusion sont des nucléides radioactifs utilisés pour mesurer le flux sanguin entrant dans une région spécifique; ils permettent de démasquer les déficits de perfusion myocardique qui ne sont pas évidents au repos. Ils comprennent le carbone-11 (11C), le CO2, l'eau avec oxygène-15 (15O), l'ammoniac avec azote-13 (13N) et le rubidium-82 (82Rb). Seul le 82Rb ne nécessite pas la présence d'un cyclotron sur place.

Les agents métaboliques sont des analogues radioactifs de substances biologiques normales qui sont captés et métabolisés par les cellules. Elles comprennent

  • Désoxyglucose marqué au Fluor-18 (18F) (FDG)

  • 11C acétate

Le FDG détecte le renforcement du métabolisme glucidique pendant l'ischémie et peut ainsi distinguer le myocarde ischémique mais encore viable du tissu cicatriciel. La sensibilité est meilleure qu'avec l'imagerie de la perfusion myocardique, rendant ainsi le FDG utile pour sélectionner le patient qui est à revasculariser et pour l'éviter quand on n'est qu'en présence de tissu cicatriciel. C'est la raison qui peut justifier le coût élevé de la PET. La demi-vie du 18FDG est assez longue (110 min), si bien qu'il peut être produit sur un autre site. Les techniques qui permettent d'utiliser l'imagerie FDG avec une caméra SPECT conventionnelle peut rendre ce type d'imagerie largement disponible. Le FDG a également été utilisé pour détecter les troubles inflammatoires, cardiovasculaires (p. ex., des fils de stimulateur cardiaque infectés, vasculite aortique, sarcoïdose cardiaque).

La captation de l'acétate marqué au Carbone-11 semble refléter globalement le métabolisme oxydatif des myocytes. Cette captation ne dépend pas de facteurs potentiellement variables, comme la glycémie qui peut influencer la distribution du FDG. L'imagerie au 11C acétate permet de mieux prédire la récupération de la fonction myocardique post-intervention que l'imagerie FDG. Cependant, du fait de sa demi-vie de 20 min, le 11C doit être produit par un cyclotron sur place.