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Scintigraphie

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

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La scintigraphie utilise un détecteur spécial (gamma caméra) pour créer une image après l'injection d'un produit radioactif. Ce test est effectué pour évaluer ce qui suit

  • Coronaropathie

  • Valvulopathies cardiaques

  • Pathologies congénitales cardiaques

  • Cardiomyopathie

  • Autres troubles cardiaques

La scintigraphie expose le patient à moins d'irradiations qu'une rx comparable. Cependant, comme le produit radioactif est retenu brièvement par le patient, des alarmes sophistiquées pour radiation (p. ex., dans les aéroports) peuvent être déclenchées par le patient plusieurs jours après ces examens

Tomographie à émission monophotonique (single-photon emission CT ou SPECT)

Les techniques planaires, qui produisent une image bidimensionnelle, sont peu utilisées; la tomographie d'émission monophotonique (SPECT), qui utilise un système de caméra rotatif et une reconstruction tomographique pour produire une image à tridimensionnelle, est plus couramment utilisée aux États-Unis. Avec la SPECT à plusieurs caméras, l'acquisition des images peut souvent être terminée en 10 min. La comparaison visuelle des images prises avant et après stress peut être améliorée par des analyses quantitatives. Avec la SPECT, les éléments suivants peuvent être identifiés:

  • Des anomalies inférieures et postérieures

  • Petites zones d'infarctus

  • Les vaisseaux responsables de l'infarctus

On peut également quantifier la masse myocardique infarcie ou viable, aidant ainsi à déterminer le pronostic.

Imagerie de perfusion myocardique

Dans la scintigraphie de perfusion myocardique, les radio-isotopes IV sont captés par les tissus cardiaques en proportion de leur perfusion; ainsi les zones d’hypofixation représentent des zones d'ischémie relative ou absolue.

L'atténuation de l'activité myocardique par superposition des tissus mous peut entraîner de faux positifs. L'atténuation par le tissu du sein chez la femme est particulièrement fréquente. De même, le diaphragme ou le contenu de l'abdomen peuvent donner lieu à des defects artefactuels de la paroi inférieure du myocarde dans les deux sexes, mais plus particulièrement chez l'homme. Une atténuation est plus probable avec le technétium-99m (99mTc) qu'avec le thallium-201 radioactif (201TI).

Indications

L'imagerie de la perfusion myocardique est utilisée lors d'un test d'effort pour

  • Évaluer les patients présentant des douleurs thoraciques d'origine incertaine

  • Déterminer la signification fonctionnelle de la sténose aortocoronarienne observée à l'angiographie

  • Déterminer la signification fonctionnelle des vaisseaux collatéraux observés sur l'angiographie

  • Évaluer le succès des interventions de reperfusion (p. ex., un pontage aorto-coronarien, intervention percutanée, thrombolyse)

  • Estimer le pronostic après un infarctus du myocarde

Après un infarctus du myocarde, la scintigraphie myocardique de perfusion peut permettre d'estimer le pronostic en montrant l'étendue des anomalies de la perfusion anomalie due à l'infarctus du myocarde aigu, l'extension des zones cicatricielles dues à de précédents infarctus et les zones d'ischémie réversible.

Protocoles et agents d'imagerie

Différents protocoles sont utilisés en fonction de l'agent d'imagerie, lesquels comprennent

  • Thallium-201 radioactif (201TI)

  • Les marqueurs au technétium-99m (99mTc) (sestamibi, tétrofosmine et téboroxime)

  • Acides gras marqués à l'iode-123 (123I)

  • 123I-métaiodobenzylguanidine

Le thallium-201 radioactif (201Tl), qui est un analogue du K, a été le premier traceur utilisé dans les épreuves d'effort. Il est injecté au pic du stress et visualisé en SPECT, avec 4 h plus tard, au repos, une autre injection de la moitié de la dose initiale et nouvelle imagerie. L'objectif de ce protocole est d'évaluer les troubles réversibles de perfusion qui peuvent justifier une intervention. Après l'épreuve de stress, le déséquilibre de perfusion entre les artères coronaires normales et celles en aval d'une sténose se traduit par une baisse relative de la capture de TI201dans les zones tributaires des artères sténosées. La sensibilité du test au thallium 201pour dépister une coronaropathie, est identique que l'examen d'imagerie soit fait après effort ou après stress pharmacologique.

Plusieurs marqueurs de perfusion myocardique au technétium-99m (99mTc) ont été développés parce que les caractéristiques d'imagerie du 201Tl ne sont pas idéales pour la gamma-caméra. Les marqueurs comprennent le sestamibi (fréquemment utilisé), le tétrofosmine et le téboroxime ( Marqueurs au technétium-99m de la perfusion myocardique). Les protocoles comprennent 2 jours de stress-repos, 1 jour de repos-stress, et 1 jour de stress-repos. Certains protocoles utilisent deux isotopes (201TI et 99mTc), bien que cette approche soit coûteuse. Avec n’importe lequel de ces marqueurs, la sensibilité est d’environ 90% et la spécificité de 71%.

Dans le cas des protocoles de 2 jours, on peut annuler l'imagerie au repos si l'épreuve de stress ne met en évidence aucune anomalie de perfusion. Lorsqu'on utilise des doses élevées de 99mTc (> 30 mCi), des études fonctionnelles de premier passage (avec une ventriculographie) peuvent être couplées à l'imagerie de perfusion.

Les autres radio-isotopes comprennent les acides gras marqués à l'iode-123 (123I), qui produisent des zones froides là où le myocarde est ischémique; le citrate de gallium-67 (67Ga) qui s'accumule dans les régions inflammatoires (p. ex., dans les cardiomyopathies inflammatoires aiguës); la 123I-métaïodobenzylguanidine, un analogue de neurotransmetteur capté et emmagasiné par des neurones du système nerveux sympathique et utilisée en recherche afin d'évaluer une insuffisance cardiaque, un diabète, un phéochromocytome, certains troubles du rythme et la dysplasie arythmogène ventriculaire droite.

Marqueurs au technétium-99m de la perfusion myocardique

Marqueur

Caractéristiques

99mTc sestamibi

La fixation myocardique est plus lente que celle du thallium, mais il y a peu d'élimination par le myocarde, permettant une grande flexibilité dans le temps; ainsi, dans des cas aigus, on peut injecter immédiatement du sestamibi et recueillir les images plusieurs heures plus tard.

La fixation dépend plus du débit sanguin que de la quantité de myocarde viable; ainsi des régions viables mais avec bas débit sanguin peuvent être classées à tort comme cicatricielles.

On peut effectuer des études sur un ou plusieurs jours, avec une dose initiale faible au cours de l'épreuve de stress, suivie d'une dose beaucoup plus élevée au repos.

Avec l'imagerie synchronisée à l'ECG, on peut estimer le mouvement de la paroi ventriculaire, son épaississement et la fraction d'éjection.

99mTc tétrofosmine

Ses caractéristiques sont semblables à celles du sestamibi.

99mTc téboroxime

Son extraction par le myocarde au premier passage est élevée avec une élimination rapide; la 1/2 du pic d'activité myocardique est perdue en 10 min.

En raison de sa dynamique rapide, son utilisation lors d'exercice sur tapis roulant est difficile.

Des études préliminaires suggèrent que les tests d'effort (de stress) avec redistribution peuvent être réalisés dans les 15 min qui suivent un stress pharmacologique. La maladie coronarienne peut être détectée en analysant l'élimination myocardique du traceur après injection au repos, sans la nécessité de l'épreuve d'effort.

Imagerie d'infarctus avide

Cette imagerie utilise des marqueurs radioactifs qui s'accumulent dans les zones de myocarde lésées, comme le 99mTc pyrophosphate et les Ac marqués (à l'indium-111 [111In] anti-myosine cardiaque). Les images deviennent habituellement positives 12 à 24 h après l’infarctus du myocarde aigu et le demeurent pendant environ 1 semaine; elles peuvent rester positives s'il persiste une zone de nécrose post-infarctus du myocarde ou si un anévrisme se développe. Cette technique est rarement utilisée à présent car d'autres tests diagnostiques de l'infarctus du myocarde (p. ex., biomarqueurs) sont d'accès plus facile et moins coûteux et parce qu'elle ne fournit aucune information pronostique en dehors de la taille de la nécrose.

Ventriculographie isotopique

La ventriculographie isotopique est utilisée afin d'évaluer la fonction ventriculaire. Elle permet d'évaluer la fraction d'éjection au repos et à l'effort au cours dans les coronaropathies, valvulopathies et cardiopathies congénitales. Certains la préfèrent pour faire une série d'évaluations de la fonction ventriculaire sur des patients sous chimiothérapie anticancéreuse cardiotoxique (p. ex., anthracyclines). Cependant, la ventriculographie isotopique a été en grande partie remplacée par l'échocardiographie qui est moins coûteuse, ne nécessite pas d'exposition aux radiations et peut théoriquement évaluer avec autant de précision les fractions d'éjection.

Des globules rouges marqués au 99mTc sont injectés par voie intraveineuse. La fonction ventriculaire gauche et la fonction ventriculaire droite peuvent être évaluées par... ou par

  • Analyses du premier passage (un type d'évaluation battement par battement)

  • Synchronisation (avec l'ECG) d'une imagerie poolée reconstruite en quelques minutes (ventriculographie radio-isotopique, multiple-gated acquisition [MUGA])

Tous ces examens peuvent être effectués au repos ou après effort. Les études du premier passage sont rapides et relativement aisées, mais la ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) procure de meilleures images et est plus largement utilisé.

Dans ces études de premier passage, 8 à 10 cycles cardiaques sont visualisés au fur et à mesure que le marqueur se mélange au sang et passe dans la circulation centrale. Elles sont idéales pour déterminer la fonction ventricule droit et les shunts intracardiaques.

Dans la ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA), l'imagerie est synchronisée avec l'onde R de l'ECG. Plusieurs images sont prises de portions courtes de chaque cycle cardiaque pendant 5 à 10 min. L'analyse informatique génère une configuration moyenne de la masse sanguine pour chaque partie du cycle cardiaque et synthétise l'évolution du volume sanguin cardiaque dans une boucle continue rappelant un cœur battant.

La ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) permet de quantifier nombre d'indices de la fonction ventriculaire, dont le mouvement des différentes parois myocardiques, la fraction d'éjection; le rapport du volume d'éjection systolique au volume télédiastolique, les vitesses d'éjection et de remplissage, les volumes du ventricule gauche et les indices de surcharge volémique relative (p. ex., rapports des volumes d'éjection ventricule gauche:ventricule droit). La fraction d'éjection est le plus souvent utilisée.

La ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) au repos ne comporte pratiquement aucun risque. Il est utilisé pour l'évaluation sériée des fonctions du ventricule droit et du ventricule gauche dans divers troubles (p. ex., valvulopathies); surveillance les patients qui prennent des médicaments potentiellement cardiotoxiques (p. ex., doxorubicine); et pour l’évaluation des effets de l’angioplastie, des pontages aortocoronariens, de la thrombolyse et d’autres procédures en cas de coronaropathie ou d’infarctus du myocarde. Les troubles du rythme constituent une contre-indication relative, car il peut n'y avoir que quelques cycles cardiaques normaux.

Ventriculographie gauche

La ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) permet de détecter les anévrismes du ventricule gauche; la sensibilité et la spécificité sont > 90% pour le diagnostic des anévrismes antérieurs ou antéroapicaux typiques. L’imagerie synchronisée conventionnelle bien visualise moins bien les anévrismes inféropostérieurs du ventricule gauche que les anévrismes antérieurs et latéraux; des incidences complémentaires sont nécessaires. L'imagerie SPECT synchronisée demande plus de temps (environ 20 à 25 min avec une caméra multifocale) qu'une imagerie monoplan (5 à 10 min), mais visualise toutes les parties des ventricules.

Ventriculographie droite

La ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) permet d'évaluer la fonction du ventricule droit chez des patients présentant une affection pulmonaire ou un infarctus inférieur du ventricule gauche qui peut toucher le ventricule droit. Normalement, la fraction d'éjection du ventriculaire droit (40 à 55% avec la plupart des techniques) est inférieure à la fraction d'éjection du ventriculaire gauche. La fraction d'éjection du ventricule droit est inférieure à la normale chez nombre de patients qui présentent une hypertension artérielle pulmonaire, un infarctus du ventricule droit ou une cardiomyopathie affectant le ventricule droit. La cardiomyopathie idiopathique est généralement caractérisée par un dysfonctionnement biventriculaire, contrairement à la coronaropathie typique qui habituellement affecte plus la fonction du ventricule gauche que celle du ventricule droit.

Évaluation valvulaire

La ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) peut être associée aux protocoles repos-effort afin d'évaluer les valvulopathies qui entraînent une surcharge volémique du ventricule gauche. En cas d'insuffisance aortique, la diminution anormale de la fraction d'éjection au repos ou son défaut d'élévation à l'effort sont des signes de détérioration de la fonction cardiaque et peuvent être une indication de remplacement valvulaire. La ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) peut également être utilisée pour calculer la fraction de régurgitation en cas d'insuffisance valvulaire. Normalement, le volume d'éjection systolique des 2 ventricules est identique. Cependant, en cas d'insuffisance valvulaire du côté gauche, le volume systolique du ventricule gauche est supérieur à celui du ventricule droit. Cette différence est proportionnelle à la fraction de régurgitation. Ainsi, lorsque le ventricule droit est normal, la fraction de régurgitation du ventricule gauche peut être calculée d'après le rapport des volumes d'éjection systoliques ventricule gauche/ventricule droit: ratio de volume systolique du ventricule droit.

Évaluation du shunt

Avec la ventriculographie radio-isotopique (multiple-gated acquisition, MUGA) et les programmes informatiques disponibles dans le commerce, le débit d'un shunt congénital peut être évalué par le rapport des volumes d'éjection systoliques ou pendant le premier passage du marqueur, en calculant le rapport entre la radioactivité due à la recirculation pulmonaire anormale précoce et la radioactivité pulmonaire totale.

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