Imagerie cardiaque sans ECG avec scanner volumétrique

Imagerie cardiaque sans
ECG avec scanner
volumétrique
J. Dinkel1, S.H. Bartling2,3, J. Kuntz2,3, M. Grasruck4, M. Iwasaki5,
S. Dimmeler5, R. Gupta6, W. Semmler2, H.U. Kauczor1,7, F. Kiessling2,3
1 Radiologie, 2 Physique Médicale, 3 Junior Group Imagerie Moléculaire, German Cancer Research Center (DKFZ), Heidelberg,
Germany; 4 Siemens Medical Solutions, Forchheim, Germany; 5 Cardiologie Moleculaire, Université de Frankfurt, Germany;
6 Radiologie, Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USA; 7 Radiologie, CHU Heidelberg, Germany
Objectifs
• Réalisation d’une nouvelle méthode d’imagerie cardiaque sans ECG avec
un scanner volumétrique, dans laquelle le signal cardiaque est extrait
directement des projections des données brutes (signal intrinsèque).
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Julien Dinkel
Radiologie
Matériels et méthodes
• L’étude a été réalisée sur un scanner volumétrique expérimental pour petits
animaux (Siemens). Dans un premier temps, l’animal est scanné (a).
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Radiologie
Matériels et méthodes
• Une région d’intérêt (ROI) comprenant la silhouette cardiaque est dessinée
sur la première projection et se propage automatiquement sur les
projections suivantes (b).
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Radiologie
Matériels et méthodes
• Le centre de gravité de cette région d’intérêt est ensuite calculé. La
composante verticale du centre gravité est visible en (c). Les variations
intenses et rapides dues à la respiration sont annotées par des cercles.
Après filtrage (d) on obtient le signal intrinsèque (e) qui est utilisé pour
réarranger les projections. C’est ainsi que les volumes 4D correspondants
aux phases du cycle cardiaque sont reconstruits rétrospectivement.
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Radiologie
Matériels et méthodes
• Cette méthode a été évaluée sur 4 rats et 4 souris après administration d’un
produit de contraste (Fenestra) et comparée avec l’imagerie cardiaque
standard synchronisée avec ECG.
5 mm
5 mm
Scanner cardiaque de souris reconstruit en télédiastole grace au signal
intrinsèque. L‘artère coronaire gauche (flèches) est parfaitement visible malgré
une fréquence cardiaque >350 bpm.
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Radiologie
Resultats
• Les paramètres cardiaques fonctionnels tels que volumes ventriculaires et
fraction d’éjection mesurés à partir des données obtenu par les deux
méthodes se sont révélés être concordants (p>0,05).
• La différence moyenne entre les mesures intrinsèques et extrinsèques
(ECG) étaient de -0,20 ms pour les souris (intervalle de confiance à 95% de
-2,1 à 1,7 ms) et de 0,065 ms pour les rats (intervalle de confiance à 95%
de -1 à 1,1 ms). Les différences de fréquence cardiaque sont représentées
ci-dessous. (Bland-Altmann Plot)
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Radiologie
Resultats
• Cette technique a été employée avec succès dans un modèle murin
d’infarctus du myocarde ainsi que lors d’un test de stress chimique, illustrant
les potentialités de cette nouvelle méthode.
A droite: images d’un modèle
murin d’infarctus du myocarde en
télédiastole (A, C) et télésystole (B,
D). Le ventricule gauche est
clairement akinésique et présente
un amincissement focal (flèche).
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Radiologie
Resultats
• Videos du petit axe et long axe du ventricule d’une souris pendant le repos
(gauche) et pendant un stress médicamenteux à la dopamine (droite). Les
volumes ont été reconstruits avec le signal cardiaque intrinsèque. La
fonction ventriculaire gauche est particulièrement augmentée pendant le
stress à la dobutamine.
Repos
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Stress
Radiologie
Conclusion
• Cette étude prends en considération les avantages géométriques du
scanner volumétrique et atteste la remarquable fiabilité et relative simplicité
de cette nouvelle méthode d’imagerie cardiaque sans ECG, notamment
dans le cadre de la recherche pré-clinique sur souris transgéniques.
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Radiologie