Diagnostic de perméabilité du Foramen Ovale (FO) en scanner

Diagnostic de perméabilité
du Foramen Ovale (FO)
en scanner multicoupe
cardiaque
PA GANNE (1), S TISSIER(1), M. ANDRONACHE (2),
C BARBARY (1), A HUEBER (2), L MEYER-BISCH (1),
C DE CHILLOU (2), C CHABOT (3), D REGENT (1)
CHU Nancy - 2005 Léonardo Botallo (1519-1588)
Département de radiologie (1)
Département de cardiologie (2)
Réanimation respiratoire (3)
Explication anatomique et physiologique
du trou de Botal (Foramen Ovale) et du
canal artériel.
Rappels d’embryologie
Cloisonnement de l’oreillette primitive (4-6e semaine)
- Face septale de l’AG = septum primum, endocardique
- Face septale de l’AD = septum secundum, musculaire
Ces deux septa ont une croissance centripète, laissant un pertuis
central plutôt crânial à gauche (ostium primum) et plutôt caudal à droite
(ostium secundum).
Le foramen ovale (anciennement trou de Botal) correspond à la
persistance d’un canal entre ces deux septa (phénomène de valve à
trajet oblique)
oblique (1).
Pendant la vie fœtale :
- Afflux veineux oxygéné dans l’oreillette droite
(AD) en provenance de la veine ombilicale, s’ajoutant au
flux en provenance de la VCI
- Poumons collabés : la circulation droite est un
territoire résistif à haute pression
- Création d’un shunt ADAG via le Foramen
Ovale (2)
Rappels d’embryologie
A la naissance :
- La ventilation des poumons fait réduire significativement les
pressions des cavités cardiaques droites
- Parallèlement, la pression dans les cavités gauches augmente
Inversion du shunt
Phénomène de clapet entre le septum primum et le
septum secundum
Fermeture spontanée du FO
(chez environ 75 % des individus) (7)
Anatomie descriptive
Foramen ovale perméable = défect septal atrial
- Situé au niveau de la fossette ovale,
portion la plus fine du septum inter-atrial
- Correspond au pertuis résiduel entre le
septum primum (épais, versant AG) et le
septum secundum (fin, versant AD) (2,3)
La valve de la VCI d’Eustachi oriente le
flux veineux ascendant vers le FO,
pouvant le maintenir ouvert et perméable
Épidémiologie
• Foramen ovale perméable (FOP) est le
shunt cardiaque le plus fréquent.
• Prévalence : 17 à 30 % des individus (1)
• Plus fréquent à l’âge jeune : jusqu’à
34% chez les moins de 30 ans (séries
autopsiques) (3).
Éléments de physiopathologie
Si PAD > PAG : réouverture possible du FO (3,6)
- Circonstances physiologiques : toux, défécation, manœuvre de Valsalva,
plongée sous-marine.
- Circonstances pathologiques : BPCO, cœur pulmonaire post embolique,
insuffisance ventriculaire droite, pathologie tricuspide, rétrécissement pulmonaire,
œdème pulmonaire d’altitude, tamponnade...
- Circonstances médicales : ventilation mécanique, chirurgie thoracique à ciel
ouvert, cathétérisme cardiaque, procédures électrophysiologiques...
Clinique
- Asymptomatique +++
- Sujets âgés : dyspnée, asthme, flutter atrial, fibrillation auriculaire, insuffisance cardiaque droite,
HTAP (5)
- Migraine : (2 à 5 fois plus de FOP chez les migraineux) : rôle de certaines substances vasoactives
( sérotonine ) du sang veineux libérées dans la circulation artérielle (4), microembols ? (1)
- Accidents neurologiques chez les plongeurs
- AVC ischémique par embolie paradoxale ++++
Embolie paradoxale
- Après investigation intensive, 30 à 40% des AVC ischémiques ne sont
pas expliqués : un FOP serait présent dans 40 à 75 % de ces AVC
ischémiques dits cryptogénétiques (1, 2,4)
- Plus le FOP est large, plus le risque relatif augmente : de 1,7 à 4,7%
supplémentaire par an (2,4)
- Les FOP de faible grade n’augmenteraient pas le risque d’embolie
paradoxale
- Mécanismes complexes :
- Embolie paradoxale d’un thrombus formé dans la circulation
périphérique (TVP), traversant le FO et se dirigeant vers les territoires
cérébraux
- Formation in situ d’un thrombus par stagnation sanguine au sein
du FO
- Formation du thrombus par fibrillation atriale associée
- Une TVP est rarement retrouvée (<10%) (4)
- Un FOP augmente 5 fois le risque de récurrence d’AVC ischémique
Plongée sous-marine
- Relation entre accident neurologique de décompression et
présence d’un large FOP : de 49 à 66% (Germonpré)
- Accident cérébral plutôt que médullaire
- Survenant précocement (<30 min après la remontée), malgré le
respect des paliers de sécurité
- Ventilation en pression positive génère une augmentation de
pression dans l’AD : embolie gazeuse paradoxale à travers le
FOP
Recommandations (6)
- Risque supplémentaire réel en cas de FOP est en fait limité : pas de
justification de recherche systématique chez le plongeur
- Le FOP n’est pas une contre indication à la pratique de la plongée
sous-marine
- Le dépistage d’un FOP reste obligatoire après un accident
neurologique de décompression
- Intérêt éventuel de la fermeture chirurgicale du FOP chez les
plongeurs professionnels
Moyens diagnostics
Gold standard = échographie trans oesophagienne
avec produit de contraste (PC)
- Technique la plus sensible (1)
- Bonne corrélation de taille si le PC est injecté par voie fémorale
(l’ostium de la VCI étant directement orienté vers le FO) (2)
- Fondée sur la visualisation du passage trans septal de micro bulles
de l’AD vers l’AG au cours de 3 cycles cardiaques
- Couplée aux manœuvres habituelles de provocation (Valsalva)
- Critères (4):
•Grade 0 : aucun passage de micro bulle
•Grade 1 : passage de 3 à 9 micro bulles
•Grade 2 : passage de 10 à 30 micro bulles
•Grade 3 : passage de plus de 30 micro bulles
-Taille : petit (0-1,9mm), moyen (2-3,9mm),
et large (>4 mm) (1)
Moyens diagnostics
IRM
- Réalisé avec Gating cardiaque, injection de Gadolinium
et Valsalva +++
- En imagerie rapide (FIESTA / FISP)
- Bolus 10 mL, débit 6mL/s
- 2 plans de coupe, 40 images temporelles par coupe (4)
- Excellente sensibilité et spécificité (90 à 100 %) (3,4)
- Mauvaise corrélation du grading du FOP
- Bonne visualisation du septum secundum (musculaire,
épais)
Limites : (4)
- Maintien de l’apnée : partiellement corrigé par les
techniques d’imagerie parallèle ? (8)
- Accés à l’IRM difficile, coût, claustrophobie
Traitement
• Indication de fermeture du FOP (4):
– Patient jeune, AVC récidivant sous AVK, sans
autre cardio-vasculaire potentielle, ou en cas
de contre-indication aux AVK
– AVC récidivant avec thromboses veineuses
périphériques (+/- thrombophilie)
• Efficacité 90-95% : diminution significative
du risque de récurrence d’embolie
paradoxale (6)
• Abord percutané, sous anesthésie
locale (30 minutes de procédure)
Matériel et méthodes 1
- Étude prospective unicentrique ayant inclus 45 patients, dont 27 ont bénéficié d’une
procédure éléctrophysiologique nécessitant le franchissement du FO (ablation par
radiofréquence de fibrillation atriale dans l’oreillette gauche par exemple)
- Sexe ratio : 1 femme pour 3 hommes
- Age moyen : 51,9 ans
Protocole spécifique :
CINE CARDIAQUE sur le FORAMEN OVALE en VALSALVA+++:
- Repérage du foramen ovale sur l’acquisition sans injection
- Placement du bloc ciné-cardiaque (collimation 8 x 2.5 mm soit 20 mm
d’épaisseur) englobant le FO et une veine pulmonaire inférieure
- Résolution temporelle de 0.5s par volume
- Protocole d’injection bi phasique typique (3.5 mL/s)
- Retard du ciné-cardiaque par rapport à l’injection : 4 secondes
- Durée de l’acquisition : 26 secondes en VALSALVA +++
Matériel et méthodes 2
Analyse des données :
- Logiciel Functool 2, CT Perfusion© (GE)
- Mise
en place de différentes “regions of interest “ (ROI) élliptiques
dans l’atrium droite, dans l’atrium gauche et dans les veines pulmonaires
- Permet d’obtenir des courbes de densité en fonction du temps
ROI dans l’OD
ROI dans l’OG
Gold standard :
- cathétérisme cardiaque avec tentative de franchissement du FO pour 27 pts.
- échographie cardiaque trans oesophagienne avec injection pour 18 patients
Résultats : critère de perméabilité du FO
Critère diagnostique robuste de large perméabilité du FO :
rehaussement trop précoce des cavités gauches, avant le rehaussement
physiologique des veines pulmonaires
Rehaussement plus précoce de
l’AG par rapport aux veines
pulmonaires
ROI veine pulmonaire
FOP positif
Shunt estimé à seulement 1,8s
Résultats
Calcul du shunt AD->AG
Ordonnée : rehaussement (UH)
Lecture en abscisse des numéros de
coupe temporelle de rehaussement de l’
OD et de l’OG
Conversion en temps exprimé en
secondes : délai de rehaussement de
l’atrium gauche et de l’atrium droit
(57 images en 26s et un retard de 4 s)
= 4 + n° x 26/57
abscisse : numéro
de coupe temporelle
On en déduit l’écart temporel de rehaussement de l’AD et de
l’AG : « shunt »
Résultats
Gold
STD
Pouvoir diagnostic du scanner
dans le dépistage de foramen
ovale perméable (analyse de la
population totale) :
Pas
FOP
de
+
FOP
Sensibilité: 5/12 = 42 %
TDM
FOP
+
Pas
de
FOP
total
Spécificité: 33/33 = 100 %
5
0
(vrais
positifs)
(faux
positifs)
7
(faux
négatifs)
5
33
40
(vrais
négatifs)
12 33 45
Valeur prédictive négative: 33/40 = 82,5 %
Valeur prédictive positive: 5/5 = 100 %
- Parmi les 3 FOP de haut grade
diagnostiqués en échographie, tous ont été
identifiés au scanner.
- Parmi les 7 FOP (de bas grade :
franchissement du FO par simple appui de
cathéters intra-cardiaques) diagnostiqués
lors d’une procédure interventionnelle
seulement 2 ont été identifiés au scanner.
Résultats
ANALYSE DES SHUNTS
• Population saine
• 35 patients
Comparaison population saine et
FOP de haut grade
• Moyenne : 6,5736 s
Différence statistique significative
• Ecart-type : 1,9459 s
P< 0,005
• FOP de haut grade
• 3 patients
• Moyenne : 2,1 s
Loi de
Student
• Ecart type : 0,9367 s
• FOP de bas grade
• 7 patients
• Moyenne : 6,297 s
• Ecart type : 1,4762 s
Comparaison population saine et
FOP de bas grade
Pas de différence statistique
significative
Discussion 1
Le foramen ovale perméable est un diagnostic accessible au scanner
cardiaque. Le protocole de recherche incluant une séquence en ciné-scanner
peut être effectué lors de tout protocole d’acquisition (que ce soit dans le
cadre d’un bilan d’hypertension artérielle pulmonaire ou d’un bilan de
dépistage spécifique aux plongeurs par exemple).
Le critère principal du diagnostic positif repose sur la constatation d’un
rehaussement trop précoce de l’atrium gauche par rapport aux veines
pulmonaires. L’utilisation de courbe densité / temps et du logiciel
CTperfusion facilite le diagnostic, tout en restant simple et rapide.
Le calcul du shunt exprimé en seconde ajoute un argument supplémentaire
en faveur de la perméabilité du FO.
Le pouvoir de détection des FOP de hauts grade par scanner
est bon avec une sensibilité de 100% et une spécificité de
100%.
Le temps moyen du shunt AD-AG est significativement plus
court (p<0,05) pour les patients FOP de haut grade (2,1 s) en
comparaison avec la population saine (6,59 s)
Exemple 1
FOP grade 3 (shunt important)
Vidéo à cliquer
pas de FOP
Absence de shunt D-G
Discussion 2
Par contre, les FOP de bas grade sont difficilement diagnostiqués (sensibilité
de 28% et pas de différence significative en ce qui concerne les temps de
shunt AD-AG) par ce protocole d’acquisition en raison de plusieurs limites :
- le volume d’acquisition restreint à 20 mm, explorant une région
anatomique en mouvement (rythme cardiaque et respiration), génératrice
d’artéfact de durcissement du faisceau (et donc de variation des densités
intra-cavitaires)
- la séquence de ciné-TDM est de type « low dose ». Le rapport signal
sur bruit en résultant dégrade également les densités mesurées. Un shunt DG minime passe alors inaperçu dans la majorité des cas, lors de
l’interprétation des courbes densité – temps.
- la majorité de nos patients n’ont pas bénéficié du gold standard
reconnu, mais d’un diagnostic interventionnel opérateur dépendant. Ceci
pouvant expliquer la discordance des résultats et la difficulté de corréler
certains examens.
Discussion 3
Notre population bien qu’âgée (en raison des critères d’inclusion)
présente néanmoins une incidence de foramen ovale perméable de
26%.
L’IRM reste une méthode non invasive, sensible et spécifique du
diagnostic positif de FOP. Le scanner peut dans les situations contreindiquant l’IRM représenter une alternative, surtout en cas de forte
suspicion.
L’acquisition spécifique de recherche de FOP s’intègre facilement
dans un bilan complet d’HTAP, par exemple, avec exploration des
structures cardiaques, sans gêner l’acquisition pulmonaire
principale.
Bilan d’HTAP sévère :
découverte d’un FOP de grade 3
et d’un anévrisme septal
Bibliographie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1. Meier B, Lock J.Contemporary Management of Patent Foramen Ovale.
Circulation, Jan 2003; 107: 5 - 9.
2. Homma S, Sacco R. Patent Foramen Ovale and Stroke Circulation, Aug 2005;
112: 1063 - 1072.
3.Mohrs K, Petersen S. Diagnosis of Patent Foramen Ovale Using ContrastEnhanced Dynamic MRI: A Pilot Study. Am. J. Roentgenol., Jan 2005; 184: 234 240.
4. Schuchlenz H, Weihs W. Transesophageal Echocardiography for Quantifying
Size of Patent Foramen Ovale in Patients With Cryptogenic Cerebrovascular
Events. Stroke, Jan 2002; 33: 293 - 296.
5. Wang Z, Reddy G. Cardiovascular Shunts: MR Imaging Evaluation.
RadioGraphics 2003; 23: 181.
6. Le dépistage du foramen ovale chez les plongeurs, par le docteur JeanFrançois Bruntz
7. Halperin J, Fuster V. Patent Foramen Ovale and Recurrent Stroke: Another
Paradoxical Twist. Circulation, Jun 2002; 105: 2580 - 2582.
8. EdelmanR. Contrast-enhanced MR Imaging of the Heart: Overview of the
Literature
Radiology 2004 232: 653-668
9. Steiner M, Di Tullio M. Patent Foramen Ovale Size and Embolic Brain Imaging
Findings Among Patients With Ischemic Stroke. Stroke, May 1998; 29: 944 - 948.