Viabilité myocardique : apports de la xintigraphie et de I'IRM

4 Maurice Leq Bernard Noël, Hakim Benamer, Christel Perdrix

1 HEP la Roserale et lnstltut Jacques Cwtler

En présence d'une viabilité myocardique documentée, la revascularisation coronaire

réduit la mortalité annuelle de 16 à 3,2 % ; en son absence, le bénéfice de la revascularisation

reste plus incertain.

Pourquoi faut-il identifier la viabilité ? tique s'améliore ou se normalise après revascularisation. Une méta-analyse récente [Il portant sur 3 088 patients, Les techniques permettant d'établirce diagnosticdoivent avec une FEVG moyenne de 32 %, explorés par la scinti- donc le faire a priori. Cependant, cette définition est graphie au thallium (6 études et 573 patients), par la PET limitative sur le plan physiopathologique. FDG (1 1 études et 1 029 patients), par l'échographie à la D'abord, l'amélioration de la cinétique régionale après revas- dobutamine (8 études et 1 486 patients) retrouve : cularisation est fonction du nombre de myocytes normaux, - chez les patients avec viabilité myocardique, une mor- comme cela a été démontré par des biopsies in vivo ou in talité annuelle de 3,2 % en cas de revascularisation alors vitro, et de leur répartition dans I'épaisseurdu myocarde. On qu'elle est de 16 % en cas de traitement médical ; soit sait le rôle très important de l'épaississement de I'endo- une diminution de 79,6 % ; carde dans la fonction contrac- -chez les patients sans viabilité myocardique L'IRM supérieure tile segmentaire. Cependant, traités par revascularisation, une mortalité

à la xintigraphie pour chez ce type de patients, I'exis- annuelle de 7,7 % alors qu'elle est de 6,2 % tence de viabilité sous-épicar- s'ils sont traités médicalement. la détection des infarctus ne dique peut prévenir une dila- Si les patients sont traités médicalement, ceux touchant qu'une partie tation ventriculaire gauche qui présentent une viabilité myocardique ont de l'épaisseur du VG malgré l'absence d'améliora- une mortalité 158 % plus élevée que ceux qui tion de la cinétique après revas- n'en ont pas (1 6 vs 6,2 %). cularisation. Par ailleurs, il faut prendre en compte le fait que La détection de viabilité est donc un élément majeur dans la revascularisation peut supprimer l'angor, éviter I'insuffi- la décision thérapeutique chez les patients ayant une sance cardiaque, améliorer la tolérance à l'effort du fait de dysfonction ventriculaire gauche [2]. la diminution de l'ischémie ou de l'amélioration de la fonc-

tion diastolique, diminuer les troubles du rythme, et préve- Mais qu'est-ce que la viabilité et comment nir l'infarctus. Un travail récent concernant un groupe de la détecter ? patients avec dysfonction ventriculaire gauche montre une Classiquement, un segment myocardique est viablesi sa ciné- survie identique, que la FEVG soit augmentée ou pas après

AMCpratique no 140 / Juin 2005 1 35

I FIG. 1 : Infarctus transrnural et sous-endocardique.

revascularisation par pontage. Tout cela pour dire que l'amélioration de la cinétique est un critère probablement trop sévère pour définir la viabilité. Les techniques permettant de détecter la viabilité sont essentiellement de type fonctionnel. Rappelons d'abord le rôle de la gamma-caméra à positrons qui permet d'évaluer la perfusion grâce à l'ammoniac mar- qué et le métabolisme grâce à la fixation du FDG qui est un analogue du glucose. C'est le premier examen qui a permis d'évaluer la viabilité et qui a servi de référence pour les autres techniques. Cependant, sa résolution est mauvaise et ne per- met pas de distinguer l'endocarde de l'épicarde. Sa sensibi- lité est de 85 à 90 % et sa spécificité de 70 à 75 % quand on retient comme définition l'amélioration de la cinétique. Enfin, c'est un examen onéreux et très peu accessible. II a cependant permis de mieux comprendre la place de l'électrocardiogramme dans la détection de la nécrose. Les ondes Q sont le reflet d'une anomalie de I'activa- tion électrique. Elles ne permettent pas d'établir une cause ni d'affirmer l'existence d'un processus irréver- sible. En 1986, Tillisch utilise la PET pour montrer qu'un

36 1 AMCpratique no 140 1 Juin 2005

patient avec ondes Q de nécrose peut se retrouver dans plusieurs configurations différentes :

anomalie de perfusion et du métabolisme confirmant la nécrose électrique ;

anomalie de perfusion sans anomalie métabolique, ou absence d'anomalie de perfusion et du métabolisme contre-

FIG. 2 : Nécrose sous-endocardique en IRM sans aspect de nécrose en scintigraphie.

Viabilité myocardique : apports de la scintigraphie et de l'IR

disant l'aspect électrique de nécrose. II décrit même un cas La SPECT, que ce soit au thallium ou au MlBl permet d'éva- où on a une anomalie de perfusion sans anomalie du méta- luer la perfusion et l'intégrité de la membrane cellulaire. bolismeen préopératoiresuivied'une normalisation de I'élec- Elle a une mauvaise résolution et ne permet pas de dis- trocardiogramme après la revaxularisation. tinguer l'endocarde de l'épicarde. Sa sensibilité varie de De plus, très récemment, I'IRM qui permet de distinguer I'in- 83 à 90 %, et sa spécificité de 65 à 70 %. farctustransmural du sous-endocardique du fait deson excel- Des études histopathologiques ont montré qu'il y avait lente résolution, éclaire la notion d'infarctus avec ondes q une bonne corrélation entre la fixation du traceur radio- et infarctus sans ondes Q : l'infarctus avec ondes Q n'est actif et les arguments histologiques en faveur de la via- pas nécessairement transmural, et I'in- bilité. Un taux de myocytes nor- farctus sans ondes Q n'est pas néces- Le développement de I'IRM maux inférieur à 30 % est en faveur sairement SOUS-endocardique. Tout est a montré sue l'infarctus d'une fibrose, et un taux de mye- fonction de la taille : un sous-endo- myocardique à ondes Q n'est cytes normaux compris entre 31 et cardique étendu aura des ondes Q à 84 % correspond à un mélange de I'électrocardiogramme et un petit nécessairement trammural' tissu fibreux et viable. Ce sont des infarctus transmural sera sans ondes Q. et celui sans* implicitement éléments de ce type qui ont per- Ainsi, il est maintenant acquis que sous-endocardique mis de lier les images scintigra- l'électrocardiogramme n'est pas un phiques à l'existence d'une viabilité bon outil diagnostique pour la détection de la nécrose. et qui expliquent aussi pourquoi l'amélioration de la ciné- L'autre paramètre très accessible pour le cardiologue est tique est une définition insuffisante de la viabilité. l'étude du trouble de la cinétique au repos. L'IRM est l'examen qui suscite de plus en plus d'intérêt, Toujours en 1986, Tillisch et Brunken ont étudié la fonction car il permet d'étudier conjointement la cinétique, les ventriculairegaud-iedansdesrégionsavecondesQetdesrégions volumes, la fraction d'éjection et la viabilité. Son excel- sans ondes Q en la corrélant aux résultats de la PET [3]. lente résolution permet de délimiter parfaitement I'épais- Dans les régions avec ondes Q, les zones PET normales ont seur du myocarde. un score cinétique de 1,27 f 0,87, les zones ischémiques 2,17 f 0,81 et les zones 1 1 nécrosées de 2,69 f 0,59. Le score zone normale versus les autres zones est signi- ficativement différent, par contre, il n'y a pas de différence significative entre zone ischémique et zone nécrosée. De la même façon, l'analyse de la ciné- tique régionale des zones sans ondes q retrouve un score cinétique pour les zones PET normales de 1,00 f 0,76 ; 1,9 f 0.88 pour les zones ischémiques et 2,01 f 0,73 pour les zones nécrosées, sans qu'il n'y ait là aussi de différence significative entre ces deux dernières [4]. FIG. 3 : Même patient que fig. 2 : bon épaississement de la paroi inférieure. La seule chose que l'on puisse dire est que la probabilité de nécrose est d'autant plus grande que Le gadolinium, qui est un agent paramagnétique, va s'ac- le trouble de la cinétique est important. cumuler dans les zones myocardiques nécrosées. La très Donc ni I'électrocardiogramme ni l'anomalie de la cinétique importante augmentation de contraste va permettre de ne sont significatifs dans la détection de la viabilité. mesurer dans l'épaisseur de la paroi myocardique la En dehors de l'écho de stress, les techniques d'imagerie partie nécrosée et celle qui est saine. On distingue donc fonctionnelle qui vont permettre de préciser la viabilité trèsnettement I'infarctustransmural de I'infarctussous-endo- sont la PET, la SPECT et I'IRM [5-81. cardique. Les études subdivisent ainsi l'épaisseur de la paroi

AMCpratique 1 no 140 Juin 2005 / 37

II-

L I FIG. 4 : Nécrose transmurale septale et absence d'épaississement en systole.

Retenons celle de Kim parue dans le NEJM en 2000 [6]. Sur les 183 segments myocardiques dont la fixation de gado- linium est comprise entre 1 et 25 % de I'épaisseur de la paroi, 109 vont voir leur cinétique s'améliorer après revas- cularisation. Si I'épaisseur nécrosée est supérieure à 26 % mais inférieure à 51 %, le taux d'amélioration est alors de 451110. 1 1 passe à 131124 entre 51 et 75 % et il est enfin de 1158 entre 76 et 100 %. L'IRM semble donc une technique solide, mais il faut main- tenant la comparer aux techniques qui sont pratiquées au quotidien pour détecter la viabilité et notamment à la scintigraphie [9, IO].

1 Un travail datant de 2003 [IO] compare I'IRM et la scinti-

FIG. 5 : Bonne concordance entre les nécroses graphie au thallium chez l'homme. Mais i l commence

transmurales de la paroi inférieure en IRM et SpECT. par comparer ces deux techniques chez l'animal en pre- nant comme référence l'analyse histologique. Ainsi, les

myocardique en 4 zones, chacune occupant 25 % de l'épais- deux techniques détectent tous les segments où I'infarc- seur totale. On considère de façon arbitraire que I'infarctus tus touche histologiquement plus de 75 % de I'épaisseur sous-endocardique occupe moins de 50 % de I'épaisseur de du myocarde. Par contre, pour les segments (n = 140) où la paroi, en partant bien sûr de l'endocarde (fig. 1). histologiquement l'infarctus concerne moins de 75 % de De nombreuses études ont retrouvé d'excellentes corré- I'épaisseur, le nombre de segments non détectés par la lations entre la taille de I'infarctus chez l'animal en IRM et scintigraphie augmente au fur et à mesure que I'épais- sa mesure par des méthodesdecoloration histologiques(IX). seur atteinte diminue. Ainsi, pour les infarctus sous-endo- En clinique, on retrouve également des arguments indi- cardiques touchant histologiquement moins de 50 % de rects validant I'IRM. l'épaisseur, I'IRM en détecte 92 %, alors que pour la scin-

La taille de I'infarctus en IRM est bien corrélée à celle tigraphie ce chiffre tombe à 28 % (fig. 2 à 4). que l'on a en PET, à la fraction d'éjection, aux anomalies Les résultats en clinique humaine sont tout à fait super-

de la cinétique régionale, au taux d'enzymes cardiaques posables : il y a quasi-identité entre les 2 techniques libérées après infarctus [5]. lorsque l'infarctus est transmural alors que 47 % (851181)

Quelques études prédisent l'amélioration de la cinétique des segments avec infarctus sous-endocardique ne sont post-revascularisation en fonction de I'épaisseur de la zone pas retrouvés en scintigraphie. Pour un certain nombre nécrosée, c'est-à-dire présentant une fixation de gadolinium. de ces segments (51 %) le diagnostic est redressé, car la

38 / AMC pratique 1 no 140 / Juin 2005

bilité myocardique : apports de la scintigraphie et de I'IRNI I

scintigraphie va mettre en évidence une ischémie (fig. 5). met, en raison de sa meilleure résolution, de distinguer

Dans un autre travail, on retrouve que le pourcentage de seg- infarctus sous-endocardique et transmural et que l'on peut

mentsviablesdétectésparlaxintigraphieestd'autantplusélevé conjointement étudier l'épaississement myocardique. Par

que l'épaisseur de myocarde nécrosé est faible. ailleurs, c'est un examen beaucoup moins long, donc moins

L'IRM peut aider le cardiologue nucléaire dans l'analyse des pénible pour le malade et moins onéreux. Enfin, c'est I'exa-

segmentséquivoques, c'est-à-direceszonesqui présentent un men de l'avenir, car il est à la fois fonctionnel et anatomique défect fixe limité stable au repos avec cinétique normale ou et que très certainement il nous permettra de visualiser les légèrement anormale. II n'est pas illégitime de considérer dans artères coronaires, couvrant ainsi pratiquement tous les para-

certains cas qu'il s'agit d'artéfact. Ainsi, dans un travail très mètres nécessaires au cardiologue pour dépister et traiter récent [8], sur 41 segments équivoques 21 sont dans le terri- au mieux lescoronariens. Cependant, pour le moment, il est toireinférieur, lOenseptal,8enantérieuretZen latéral. L'IRM peu accessible du fait du faible nombre de machines. W

montre que sur ces 41 segments, 10 présentent une nécrose sous-endocardique. Cela doit donc inciter le cardiologue nucléaire à la prudence devant ce type d'images.

1. Allman KC, Shaw U, 6. Kim RJ, Wu E, Rafael A et al. Nous savons que la scintigraphie cardiaque est un grand uson JE. The use of contrast-enhanced rnagnetic pourvoyeur de coronarographies normales, notamment Myocardial viabiliiy testing and impaa of resonance imaging to identify reversible

ue a des anomalies dans le territoire inférieur. rwax~lanzation on prqnosis in patients myocardial dysfunction. N Engl J Med with coronary artery disease and left 2000 ; 343 : 1445-53.

Kakuva dans Radiolow [71 compare 22 patients en IRM venticulardvsfunction:a rneta-analvsis. 7. Kitaaawa K. Sakuma H. -- ~

et et il montre infarc- J am Coll ~ardiol2002; 39: 1151-8. ~iranoT,-0kamoto I Makino K. 2. Samady H, Elefteriades JA, Takeda K. Acute myocardial

tus sous-endocardique de la paroi inférieure avec bonne ,?,bbott BG MaRera JA, infarction: rnvocardial viabilitv contraction en ciné-IRM est considéré comme non viable Mc~herson CA, ~ackek FJ. Failure assessment h patients early ihereafter

to irnprove left ventricular fundion cornparison of contrast-enhanced MR en Cette ce*es sur un faible after coronary revascularization for irnaging with resting (201)TI SPECT de malades, retrouve pour la détection de la viabilité ischemiccardiomyopathy is not Single photon ernission cornputed

associated with worse outcorne. tornography. Radiology 2003 ; 226 : une spécificité de 75 % en IRM contre 54,4 % en scinti- Circulation 1999; 100 : 1298-304, 138-44, graphie avec, pour les 2 techniques, une bonne sensibi- 3. Brunken R,Tiilisch J, 8. Lee YS, Resnick D, Tiu SS,

Sanger JJ, Nazzaro CA, lsrael lité (supérieure à 90 %). L'IRM serait donc la seule tech- ~ $ ~ ~ ~ % ~ o ~ ~ ~ ; t ~ ~ ~ ~ ~ l a n d GM, OP. MR imaging

nique avec une bonne sensibilité et une bonne spécificité. Wall motion in patients with chronic evaluation of myocardial viability in Concernant la taille de l'infarctus, une étude sur 60 elearOcardiOgraphicQ wave the setting of equivocal SPECT results

infarctions: evidence for persistence of with (99rn)Tc sestarnibi. Radiology patients repeif~sés aU 6e jour retrouve Une taille moyenne viable tissue in some infala reaions 2004 : 230 : 191.7. superposable par les 2 techniques (20,7 et 19,4 %). Cepen- dant, la scintigraphie n'a pas détecté 6 infarctus dont la taille moyenne est de 6,4 f 5 %. Par contre, en ce qui concerne le pronostic, il n'y a prati- quement pas d'étude en IRM qui valide, comme en scin- tigraphie, une relation entre taille du défect et survenue d'événements coronariens.

Conclusion L'IRM nous semble une technique plus informative que la scintigraphie dans I'analyse de la viabilité puisqu'elle per-

by positron emission tomography. Circulation 1986 ; 73 : 951-63.

4. Moon JC, De Arenaza DP, Elkington AG. The pathologic basis of Q-wave and non-Q-wave myocardial infarction: a cardiovascular rnagnetic resonance study. J Am Coll Cardiol 2004 ; 44 : 554-60.

5. Knuesel PR, Nanz D, Wyss C et al. Characterization of dysfunctional rnyocardium by positron emission tornography and rnagnetic resonance: relation to fundionai outcome after revascularization. Circulation 2003 ; 108 : 1095-100.

9. Ansari M, Araoz PA, Gerard SK. Cornparison of late enhancement cardiovascular rnagnetic resonance and thallium SPECT in patients with coronary disease and left ventricular dysfunction. J Cardiovasc Magn Reson 2004 ; 6 : 549-56.

10. Wagner A, Mahrholdt H, Holly TA. Contrast-enhanced MRI and routine single photon ernission cornputed tornography (SPECT) perfusion irnaging for deteaion of subendocardial rnyocardial infarcts: an imaging study. Lancet 2003 ; 361 : 374-9.

AMCpratique 1 no 140 Juin 2005 1 39

L'IRA4 est plus informative, moins longue et moins coûteuse que la scintigraphie.