Revue Détection de l`ischémie myocardique par l`IRM de stress

Revue
Détection de l’ischémie myocardique
par l’IRM de stress
Jérôme Garot , Thierry Unterseeh, Thomas Hovasse, Yves Louvard, Oscar Tavolaro, Pierre Dumas,
Olivier Pascal, Philippe Garot, Marie-Claude Morice
IRM cardiovasculaire, Institut hospitalier Jacques-Cartier, Massy
<[email protected]>
Résumé.L’IRM de stress est une technique non irradiante qui permet la détection de l’ischémie myocardique, soit par l’imagerie de la
perfusion myocardique au cours du stress pharmacologique (adénosine ou dipyridamole), soit par l’imagerie de la fonction ventriculaire
(ciné-IRM) lors d’une perfusion de doses croissantes de dobutamine-atropine à la recherche d’anomalies de la cinétique segmentaire. Elle revêt
une excellente précision diagnostique par comparaison aux techniques scintigraphiques ou échocardiographiques, et permet d’évaluer la
localisation et l’extension de l’ischémie, avec d’évidentes implications pronostiques. Cette recherche d’ischémie s’intègre dans un examen
complet, permettant l’analyse fine de l’anatomie, la fonction ventriculaire, et la viabilité myocardique. L’IRM apparaît désormais comme une
méthode très avantageuse pour la détection de l’ischémie, en particulier dans les très nombreuses situations pour lesquelles l’épreuve d’effort
est litigieuse, non réalisable, sous-maximale ou ininterprétable.
Mots clés : IRM cardiaque, ischémie myocardique, stress pharmacologique, fonction myocardique, perfusion myocardique
Abstract. Detection of myocardial ischaemia by stress cardiovascular magnetic resonance. Stress cardiovascular magnetic
resonance (CMR) allows for the detection of myocardial ischaemia with no radiation to the patient, either through the use of pharmacologic
stress (adenosine, dipyridamole) first-pass perfusion CMR, or through dobutamine-atropine stress cine CMR for the assessment of abnormal
segmental LV function. Stress CMR has excellent diagnostic accuracy compared to scintigraphy and echocardiography, and allows for the
evaluation of location and extent of myocardial ischaemia, with obvious prognostic implications. The detection of myocardial ischaemia is part
of a comprehensive CMR study, allowing for the detailed study of morphology, global and segmental LV function, and myocardial viability.
Stress CMR is a very useful method for the detection of myocardial ischaemia, especially in various situations for which treadmill test is doubtful,
impossible, sub-maximal or when ST segment cannot be reliably assessed.
Key words: cardiovascular magnetic resonance, myocardial ischaemia, pharmacological stress, myocardial function, myocardial perfusion
L
a détection de l’ischémie myocar-
dique est cruciale dans la prise en
charge des patients coronariens ou
ayant un diagnostic suspecté d’insuffi-
sance coronaire. Au-delà de l’étude
anatomique angiographique de la cir-
culation coronaire, cette approche a
l’avantage de préciser le retentissement
fonctionnel des sténoses coronaires.
Elle permet par la présence ou l’ab-
sence d’une ischémie myocardique,
par son extension, de mieux stratifier le
pronostic des patients et la nécessité de
revascularisation. Comme toute techni-
que d’imagerie couplée à une épreuve
de stress, l’IRM de stress est une mé-
thode de deuxième ligne lorsque
l’épreuve d’effort ne permet pas de
conclure ou dans les cas où celle-ci est
irréalisable. Les situations pour lesquel-
les l’épreuve d’effort est non contribu-
tive sont nombreuses : impossibilité
d’atteindre la fréquence cardiaque ci-
ble, les contre-indications à l’épreuve
d’effort, l’artéritique ou les problèmes
orthopédiques, les cas de lecture diffi-
cile ou impossible du segment ST de
l’ECG. De manière plus globale,
l’épreuve d’effort se caractérise par des
chiffres de sensibilité et surtout de spé-
cificité relativement décevants. L’IRM
de stress offre de nombreux avantages.
Cette technique, non irradiante et sans
danger pour le patient, permet de pré-
ciser la localisation et l’extension d’une
ischémie myocardique. La qualité de
l’imagerie est excellente et la technique
est très robuste. Les informations com-
plémentaires apportées sont très nom-
breuses et très précieuses, telles que la
doi: 10.1684/mtc.2008.0148
m
t
c
Tirés à part : J. Garot
mt cardio 2008 ; 4 (4) : 282-90
mt cardio, vol. 4, n° 4, juillet-août 2008
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visualisation de l’anatomie cardiaque, l’étude de la fonction
ventriculaire gauche (VG), et l’analyse de la viabilité myo-
cardique. Deux grandes modalités sont disponibles pour la
détection de l’ischémie myocardique :
–l’imagerie dynamique de perfusion au cours d’un stress
pharmacologique sous adénosine ou dipyridamole ;
–l’IRM de stress en mode ciné sous perfusion de doses
croissantes de dobutamine.
Techniques
Comme pour tout examen de stress en cardiologie, la
présence d’un médecin formé à l’imagerie par résonance
magnétique cardiaque et à la réanimation cardiovascu-
laire est nécessaire. L’examen requiert également la pré-
sence d’un(e) infirmier(e) diplômé(e) aguerri(e) aux tech-
niques de ressuscitation cardiovasculaire. Le matériel
requis comprend un électrocardiographe permettant l’en-
registrement des 12 dérivations, un chariot de réanimation
régulièrement vérifié, le monitoring de pression artérielle,
et un injecteur double corps.
IRM de perfusion
au cours du stress pharmacologique
L’imagerie dynamique de la perfusion myocardique
par résonance magnétique permet l’étude du passage
transmyocardique d’un agent de contraste au gadolinium
au cours de la minute suivant son injection (0,05-
0,1 mmol.kg
-1
IV à l’injecteur automatique au débit de
4-5 cc/s). La distribution intramyocardique du gadolinium
est proportionnelle à la perfusion myocardique. La pré-
sence d’un hyposignal (noir) au sein d’un ou plusieurs
segments myocardiques témoigne d’une hypoperfusion
relative par rapport aux territoires myocardiques sains
normoperfusés (figure 1). Divers types de séquences sont à
disposition de l’utilisateur (écho de gradient, hybride avec
lecture écho-planar, ou ssfp), permettant d’enregistrer 6 à
8 niveaux de coupes tous les 2 battements cardiaques,
dans la minute suivant l’injection de gadolinium. L’ima-
gerie est de bonne qualité avec une couverture anatomi-
que complète du VG et une bonne résolution spatiale
(2-3 mm). Le stress pharmacologique est représenté par
une injection IV lente (3 mn) de dipyridamole à la dose de
0,56 à 0,84 mg/kg, l’imagerie de stress étant acquise
2-3 mn après l’injection. Il peut également être obtenu par
une injection IV continue au pousse-seringue électrique
de 140 lg/kg/mn d’adénosine, l’imagerie étant acquise
lors de la perfusion à débit constant. Les avantages princi-
paux de l’adénosine tiennent à son temps de demi-vie
plasmatique très rapide, permettant une disparition pres-
que immédiate des effets secondaires à l’arrêt de la perfu-
sion. Les principaux effets secondaires de ces 2 molécules
sont une chaleur diffuse, un flush, des nausées et des
vomissements, une chute de pression artérielle, une lipo-
thymie, des palpitations, une oppression thoracique, une
dyspnée, une douleur thoracique, une bradycardie ou un
BAV. Les contre-indications à ces drogues comprennent
les blocs auriculo-ventriculaires de haut degré, l’asthme,
un AVC récent de moins d’un mois, et la présence de
sténoses carotidiennes serrées bilatérales.
Pour l’imagerie de perfusion au cours du stress, deux
grands types de protocoles bien standardisés sont actuel-
lement utilisés. Dans le premier cas, l’imagerie dynami-
que de la perfusion est acquise au cours du stress pharma-
cologique puis une nouvelle imagerie de la perfusion est
enregistrée 15 mn plus tard dans des conditions de base.
Ce protocole nécessite d’utiliser l’adénosine car le dipyri-
damole a une durée d’action trop longue. Par rapport au
protocole d’acquisition exclusive au cours du stress, il a
l’avantage d’aider à discerner certains artéfacts sur les
images en s’aidant de l’imagerie au repos. Cependant, ce
protocole est plus long et l’imagerie de perfusion acquise
exclusivement au cours du stress est validée, en prenant
soin d’y associer 10 min plus tard une imagerie de rehaus-
sement tardif afin de déterminer la présence éventuelle et
l’extension de foyers de nécrose myocytaire (infarctus)
(figure 2). L’ensemble de l’examen est réalisé en 30 mn et
associe l’imagerie ciné-IRM avant et après stress, l’image-
rie de la perfusion au cours du stress, et l’imagerie de
rehaussement tardif.
Ciné-IRM de stress sous dobutamine
L’imagerie en mode ciné est utilisée (séquence ssfp)
avec une synchronisation ECG le plus souvent rétrospec-
tive, les images étant enregistrées au cours d’apnées brè-
ves et répétées. Les images ont un excellent contraste entre
le sang intracavitaire qui apparaît blanc et le myocarde qui
apparaît noir, permettant une très bonne visualisation de
l’endocarde. Les plans de coupes peuvent être acquis dans
tous les plans de l’espace. La résolution spatiale est de
l’ordre de 1,5 mm, et la résolution temporelle de 35-
50 ms. Le protocole de stress sous dobutamine est très
semblable à celui pratiqué au cours de l’échocardiogra-
phie de stress sous dobutamine. Plusieurs niveaux de
Liste des abréviations
AVC : accident vasculaire cérébral
BAV : bloc auriculo-ventriculaire
BBG : bloc de branche gauche
ECG : électrocardiogramme
FMT : fréquence maximale théorique
IRM : imagerie par résonance magnétique
IV : intraveineux
SPECT : tomoscintigraphie monophononique
TEP : tomographie par émission de positons
TV : tachycardie ventriculaire
VD : ventricule droit
VG : ventricule gauche
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coupe (4à6engénéral), en vues petit axe et grand axe du
ventricule gauche, sont acquises de base et sous doses
croissantes de dobutamine (10-20-30-40 lg.kg
-1
.min
-1
de
dobutamine, avec possible adjonction de 1 mg d’atropine
par voie intraveineuse). La dobutamine est perfusée avec
une seringue électrique à débit constant si possible dans
une voie veineuse dédiée. Les mêmes vues du ventricule
gauche sont à nouveau acquises lors de chaque palier de
dose de dobutamine. Chaque palier dure environ 3 mn.
L’objectif est d’atteindre la fréquence maximale théorique
(220 – âge) ou à défaut au moins 85 % de la FMT.
Les bêtabloquants doivent être arrêtés 48 h avant l’exa-
men. L’examen se déroule avec une surveillance clinique
rapprochée (communication libre avec le patient), un
monitoring de la pression artérielle, de l’ECG, et une
visualisation quasiment en temps réel des images ciné-
IRM acquises au cours du stress. Le test est considéré
positif en cas d’apparition d’une nouvelle anomalie de
cinétique segmentaire dans au moins 2 segments myocar-
diques contigus. Cette anomalie peut s’accompagner
d’une douleur angineuse et de modifications ischémiques
du segment ST. Le test est négatif lorsqu’aux doses maxi-
males de dobutamine et à au moins 85 % de la FMT, on ne
met en évidence aucune anomalie de cinétique segmen-
taire et aucune modification ischémique du segment ST.
Les motifs d’arrêt du test sont : ischémie myocardique
Figure 1. Distribution progressive du gadolinium (de gauche à droite) au cours de l’imagerie dynamique de la perfusion obtenue 3 min après
injection de 0,84 mg/kg de persantine chez un patient ayant une épreuve d’effort sous-maximale. Il existe une zone d’hyposignal
sous-endocardique au niveau du septum apical au cours du stress (flèches), en vue 5 cavités (haut) et petit axe (bas), témoignant d’une ischémie
septo-apicale.
Figure 2. Chez ce même patient, l’image extraite de la séquence de perfusion au cours du stress (ischémie septo-apicale, à gauche) et confrontée
à l’image dite de réhaussement tardif acquise 10 min après injection de gadolinium (à droite), ne mettant pas en évidence d’infarctus au niveau
de ce territoire septo-apical (pas de rehaussement).
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authentifiée, chute de pression artérielle > 30 mmHg,
arythmies ventriculaires sévères, effets secondaires insup-
portables et demande du patient. Les contre-indications
cardiologiques aux fortes doses de dobutamine sont repré-
sentées essentiellement par la sténose aortique serrée
symptomatique, la cardiomyopathie obstructive sympto-
matique ou avec gradient dynamique intra-VG, les aryth-
mies ventriculaires sévères mal contrôlées, une sténose
significative connue du tronc commun, syndrome coro-
naire aigu récent de moins de 5 jours, l’insuffisance car-
diaque sévère décompensée. Aux premiers paliers, le
recrutement des segments myocardiques asynergiques
permet d’analyser la réserve contractile comme marqueur
de viabilité myocardique. Une réponse biphasique (amé-
lioration sous faibles doses et dégradation secondaire sous
fortes doses) est très prédictive de l’amélioration fonction-
nelle après revascularisation, de façon similaire à ce qui a
été décrit et validé en échographie sous dobutamine.
Performance diagnostique
IRM de perfusion
au cours du stress pharmacologique
La mise en évidence d’un défaut de perfusion myocar-
dique (hyposignal) par IRM au cours d’un stress pharma-
cologique (adénosine ou dipyridamole) a une sensibilité et
une spécificité équivalente à la tomographie par émission
de positons (TEP) (90 et 85 %, respectivement) pour le
diagnostic d’insuffisance coronaire, en prenant l’angiogra-
phie conventionnelle comme référence [1, 2]. Cependant,
la performance diagnostique de l’IRM de perfusion au
cours du stress pharmacologique a été montrée par com-
paraison à la tomoscintigraphie monophononique
(SPECT) ou à la TEP dans des séries prospectives essentiel-
lement monocentriques [1, 2]. Au cours d’une étude mul-
ticentrique, Giang et al. [3] rapportent des données d’effi-
cacité diagnostique de l’IRM de perfusion au cours du
stress pharmacologique avec des chiffres de sensibilité,
spécificité et efficacité diagnostique par rapport à l’angio-
graphie conventionnelle de 93, 75, et 85 %, respective-
ment.
Plus récemment, la valeur diagnostique de l’IRM a été
comparée à la scintigraphie monophotonique (SPECT)
dans un large essai multicentrique international (MR-
IMPACT). Schwitter et al. [4] ont rapporté une étude
multicentrique internationale prospective randomisée (18
centres en Europe et aux Etats-Unis), comparant l’IRM de
perfusion au cours du stress pharmacologique (adénosine
0,14 mg/kg/mn) et la scintigraphie monophotonique
(SPECT) de stress, avec l’angiographie coronaire conven-
tionnelle comme méthode de référence (sténose coro-
naire > 50 %, artère coronaire > 2 mm). Deux cent qua-
rante et un patients ont été inclus sur une période d’un an.
Au cours de cette étude multicentrique, les IRM ont été
réalisées sur 3 types de machines différentes, avec des
protocoles standardisés. Les images d’IRM ont été analy-
sées par 3 experts dans un laboratoire centralisé indépen-
dant. La prévalence de la maladie coronaire est élevée
dans la population étudiée (77 %). Les données ont été
interprétées par des courbes ROC et il apparaît que la
meilleure performance diagnostique pour l’IRM est obte-
nue avec la dose de 0,1 mmol/kg de gadolinium. L’effica-
cité diagnostique est comparable à celle de la scintigra-
phie pour la détection de l’ischémie myocardique (aire
sous la courbe de 0,86 ± 0,06 pour l’IRM versus
0,75 ± 0,09 pour le SPECT, p = 0,12). A titre d’exemple,
pour une sensibilité de détection (d’au moins une sténose
coronaire > 50 %) de 85 %, la spécificité de l’IRM est de
67 %. Si l’on compare l’efficacité diagnostique de l’IRM
chez les patients ayant reçu 0,1 mmol/kg de gadolinium
par rapport à l’ensemble de la population ayant bénéficié
du SPECT (n = 241), l’IRM a une meilleure valeur diagnos-
tique (aire sous la courbe 0,86 ± 0,06 versus 0,67 ± 0,05,
p = 0,013). La performance de l’IRM est également supé-
rieure chez les patients bi- ou tritronculaires (0,89 ± 0,06
versus 0,70 ± 0,05, p = 0,006). Chez seulement 2,2 % des
patients, les images d’IRM n’ont pas la qualité diagnosti-
que requise. La concordance des interprétations des 3
experts est bonne avec des coefficients kappa entre 0,3 et
0,4, ce qui est comparable à la concordance de l’interpré-
tation des scintigraphies. Aucun décès ou événement
grave n’a été déploré dans cette série. MR-IMPACT repré-
sente la plus grande étude multicentrique comparant
l’IRM de perfusion et la scintigraphie au cours du stress. A
ce titre, elle procure une vision probablement plus exacte
de la performance réelle diagnostique de l’IRM de stress
en pratique clinique, par rapport à celle publiée au cours
des essais monocentriques. Dans ces conditions, la perfor-
mance diagnostique de l’IRM de perfusion de stress reste
élevée et cette étude souligne la bonne valeur diagnosti-
que de l’IRM de stress par rapport à la scintigraphie. Elle
renforce le rôle de cette technique dans les centres expé-
rimentés pour la détection de l’ischémie myocardique.
Cet examen intégré de 30 min, non irradiant, permet dans
le même temps une étude précise de la fonction VG/VD et
de la viabilité myocardique.
L’adénosine et le dipyridamole agissent en créant un
phénomène de « vol » vasculaire aux dépens des territoi-
res ischémiques et il est logique de centrer l’attention sur
l’imagerie de perfusion. Cependant, l’imagerie en mode
ciné réalisée au cours du stress peut parfois aider au
diagnostic lorsqu’elle met en évidence une nouvelle ano-
malie de cinétique segmentaire (figure 3). Ce signe témoi-
gne presque toujours d’une sténose critique ou d’une
occlusion coronaire accompagnée d’une ischémie myo-
cardique profonde. Bien que peu fréquent, il permet d’ac-
croître la spécificité de l’examen. Outre l’absence d’irra-
diation, l’IRM de perfusion n’est pas limitée par les
artéfacts d’atténuation et on observe moins de faux positifs
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en cas de BBG, même s’il n’y a pas encore à ce jour de
démonstration scientifique, il est logique de prévoir une
moindre prévalence de faux négatifs en cas d’ischémie
diffuse équilibrée, essentiellement en raison de la
meilleure résolution spatiale que celle de la scintigraphie.
Dans un segment myocardique, on peut établir par un
logiciel automatisé les courbes de l’intensité du signal en
fonction du temps. Ces courbes sont caractérisées par une
pente de croissance du signal et un plateau puis une
décroissance du signal. Le rapport des pentes enregistrées
sous adénosine et dans les conditions de base représente
un indice de réserve de perfusion myocardique au sein du
segment considéré [5]. Nagel et al. [6] ont montré la
valeur diagnostique de cette approche avec une sensibilité
de 88 %, une spécificité de 90 %, et une précision de
89 % pour la détection de sténose coronaire > 50 %.
Ciné-IRM de stress sous dobutamine
Nagel et al . [7] ont été les premiers à rapporter la
faisabilité et l’efficacité du ciné-IRM de stress sous perfu-
sion de doses croissantes de dobutamine La première série
a comporté plus de 200 patients, étudiés par échocardio-
graphie de seconde harmonique et par IRM. Les protocoles
d’augmentation des doses ont été similaires avec les deux
techniques. Les auteurs ont rapporté une faisabilité de
l’IRM dans quasiment 100 % des cas, avec obtention d’une
imagerie fiable et de bonne qualité, alors qu’environ 10 %
des patients ont une qualité d’images échocardiographi-
ques insuffisante pour permettre un diagnostic. Les auteurs
décrivent une efficacité diagnostique supérieure de l’IRM
en se référant à l’angiographie coronaire conventionnelle.
Les chiffres de sensibilité et spécificité sont pour l’IRM de
86 et 86 %, alors qu’ils sont de 74 et 70 % pour l’échocar-
diographie, respectivement. Les auteurs attribuent cet
avantage sensible de l’IRM à la robustesse de la technique,
la qualité des images, l’excellent contraste entre le sang
et le myocarde permettant une très bonne visualisation
de l’endocarde, mais aussi la possibilité d’obtenir une
meilleure couverture anatomique du VG en choisissant
librement la localisation et le nombre de coupes VG. Par
rapport à l’échocardiographie, l’IRM a une meilleure re-
productibilité interobservateur [8]
. Il s’agit d’une techni-
que validée à visée diagnostique chez les patients ayant
une suspicion de maladie coronaire ou chez les patients
Diastole Systole
Figure 3.Toujours chez ce même patient, l‘imagerie en ciné-IRM en vue 4 cavités, enregistrée avant (haut) et après le stress (bas), montre
l’apparition d’une akinésie septo-apicale, confortant la présence d’une lésion sévère de l’IVA.
Détection de l’ischémie myocardique par l’IRM de stress
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