Service de Médecine Nucléaire - Pr J.P. Esquerré EXPLORATION de la FONCTION VENTRICULAIRE GAUCHE par les TECHNIQUES ISOTOPIQUES Dr Eric OUHAYOUN Service de Médecine Nucléaire - Pr J.P. Esquerré CHU Purpan Toulouse - France

Déterminants de la fonction VG DC = Fc x VES VES = VTD - VTS = VTD x FEV FEV = (VTD - VTS)/ VTD Quelques valeurs : DC : env 5 l/mn VTD : env 100 ml FEV : 0,60 ± 0,05

Insuffisance Cardiaque

ICC : DVG SYSTOLIQUE Diagnostic : Epidémiologie : Etiologies : signes congestifs + FEVG < 40 % Epidémiologie : > 70 % des insuffisants cardiaques Etiologies : insuffisance coronaire HTA myocardiopathie dilatée primitive

ICC : DVG DIASTOLIQUE Diagnostic : Epidémiologie : Etiologies : signes congestifs + FEVG > 40 % Epidémiologie : 30 % des insuffisants cardiaques fréquente chez le sujet âgé, hypertendu, coronarien Etiologies : insuffisance coronaire RAO, HTA, MCH diabète amylose, hémochromatose

MYOCARDIOPATHIES DILATEES Etiologies Infections (virus, bactéries, mycoses) Alcool et autres toxiques (adriamycine, cyclophosphamide, stupéfiants...) Tachycardie (FA, TSV à cadence ventriculaire rapide) Infiltrations (BBS, hémochomatose, amylose, collagénose) RAA Déficiences nutritionnelles (thiamine, sélénium...) Endocrinopathies (diabète, dysthyroïdie...) Péripartum Autres (rares)

L'EXPLORATION DE LA FONCTION TECHNIQUES

TRACEURS UTILISÉS Technétium : Marquage : énergie 140 keV, période 6 h, doses de 10 à 30 mCi Marquage : Des hématies (fixation du Tc sur l'hème après action des pyrophosphates) Sestamibi (MIBI®) et Tetrofosmin (MYOVIEW®)

TECHNIQUE D'IMAGERIE VENTRICULOGRAPHIE À L'ÉQUILIBRE Après marquage des hématies au 99mTc Acquisition synchronisée (7 mn ou 500 kcps/im) 2 incidences ( OAG-Face ) Cycle segmenté en 16 ou 24 images

Principe de la synchronisation

VENTRICULOGRAPHIE ÉQUILIBRE Pyrophosphates IV 99mTc OAG FACE 0 30' Acquisition 500 kcps/image Collimateur HR Perchlorate Per Os

Ventriculographie à l'équilibre (OAG)

O.A.G. Aorte AP OG VG OD VD Foie Rate

Ventriculographie OAG

Ventriculographie Face Akinésie antéro apicale

TECHNIQUE D'IMAGERIE DTPA 99mTc, MIBI, MYOVIEW VENTRICULOGRAPHIE AU PREMIER PASSAGE DTPA 99mTc, MIBI, MYOVIEW Acquisition continue (30s) après injection d'un bolus radioactif par voie jugulaire externe 1 incidence (Face) [2 sur nouvelles caméras] Cycle composite reconstruit (pdt transit VG ou VD)

Ventriculographie au Premier Passage Acquisition de face

Analyse des images Analyse qualitative : Analyse quantitative : Volumes ventriculaires Cinétique segmentaire Présence d’un éventuel épanchement péricardique Analyse quantitative : Mesure de la Fraction d’Ejection Ventriculaire Analyse paramétriques (phase et amplitude) Quantification de la fonction diastolique Fraction(s) de régurgitation Approximation des volumes,calcul du débit

Analyse cinétique segmentaire Face OAG

Analyse volumes ventriculaires Face OAG

Principe du calcul de la FEV

Tracé de ROI pour calcul FEV Diastole systole

Calcul de la Fraction d’Ejection FEV = ( VTD-VTS ) / VTD Principe : les volumes sont proportionnels à l'activité détectée (après correction du BDF) FEV = (kN roi TD - kN roi TS) / kN roi TD Pas de calcul de volume direct : k est inconnu Pas d’hypothèses ni de modèles géométriques = MÉTHODE DE RÉFÉRENCE

Calcul de la Fraction de Régurgitation DC (VG) = DC (VG) VES (VG) = VS (VD) FR = VES (VG) / VES (VD) (kN roi TDG - kN roi TSG) FR = ________________________________________ (kN roi TDD - kN roi TSD) FR > 1 … à l’état normal (1,1 à 1,2) Si IM ou IAo >>1, si IT < 1

Images Paramétriques Calcul sur un ensemble de pixels : f(volume Vg)/t Modélisation de la variation d’une série de pixels par la transformée de Fourier : Amplitude de variation de volume Décalage temporel de la variation (phase) Représentation du paramètre sur une image

Analyse de la fonction diastolique Courbe Volume VG /Temps

Images Paramétriques Amplitude Phase Histogramme de phase Image brute

Analyse spatiale contraction VG

Exemple Examen Normal Images Paramétriques FEV Images Paramétriques Amplitude et phase Courbe Volume Vg/temps Image systolique et ROIs

Apport images paramétriques

Simulation Résection Anévrysme

Analyse temporelle contraction (1)

Analyse temporelle contraction (2)

Analyse temporelle contraction (3) Normal IVG stimulation multisite

TOMOGRAPHIE SYNCHRONISEE Utilisation d'un traceur de PERFUSION Acquisition de la tomographie synchronisée avec le cycle cardiaque (8 ou 12 images par cycle) Obtention de 8 à 12 jeux de coupes puis reconstruction volumique. Extraction automatique de contours pour calcul de volumes puis de FEV. Analyse de la cinétique segmentaire et de l'épaississement myocardique

Tomographie synchronisée, pseudo 3D

Quantification GSPECT(Adac)

IMAGES PARAMETRIQUES (contraction)

Tomographie synchronisée Bonne corrélation avec les autres méthodes. Problème de la détection des contours sur des coeurs pathologiques. Incertitude sur le plan des valves donc sur la determination des volumes. Interêt dans la possibilité d'obtention de la fonction VG de REPOS en même temps que la tomographie de perfusion

Angiographie VG iodée 1er temps de la coronarographie Injection d’iode +++ Vue planaire 1 incidence par injection Calcul par méthodes géométriques Surestimation FEV fréquente

ECHOGRAPHIE Nécessité de "modèles géométriques" Erreurs sur les coeurs a FEV altérées, ou avec anévrysmes. Difficultés sur l'obtention des incidences adéquates Problèmes des "fenêtres" échographiques Temps de réalisation Utilisée sous stress pour l'analyse de la cinétique segmentaire chez le coronarien

IRM Non invasif Séquences rapides en écho de gradient Coupes PA jointives Mesure très fiable Mais très long à réaliser et disponibilité faible

Exemples de modéles de volume IRM, Gated SPECT Echographie, Angiographie

AVANTAGES des Techniques isotopiques Rapidité de réalisation (15 mn) REPRODUCTIBILITE Fiabilité (pas de modélisation géométrique) Irradiation faible (vs angiographie) Analyse de la cinétique segmentaire Etudes à l'EFFORT

APPLICATIONS : AU REPOS Bilan post IDM et suivi Bilan et suivi des cardiopathies non ischémiques Bilan pré-thérapeutique et suivi des chimiothérapies cardiotoxiques Etude du VD (dysplasie, IDM) Etudes pédiatriques (en particulier myopathes) Possibilités de couplage avec la scintigraphie de perfusion grâce aux acquisitions synchronisées.

APPLICATIONS : A L'EFFORT Diagnostic des cardiopathies ischémiques en ASSOCIATION avec la tomoscintigraphie de PERFUSION. Elements pronostiques. Evaluation et suivi des cardiopathies valvulaires en particulier aortiques (décision d’opérabilité).

EXPLORATION de la FONCTION VG à l'EFFORT Utilisation du premier passage Exploration à l'acmé de l'effort Possibilité d'utiliser le MIBI Couplage avec les études de perfusion Chez le coronarien Utilisation de l'équilibre Exploration à différents paliers Durée d'imagerie "longue" : environ 3 mn Chez le valvulaire

MIBI REPOS / STRESS + 1er PASSAGE MIBI 10 mCi MIBI 30 mCi TOMO TOMO PP PP Pers Effort 0 +1H variable +4' +15'

Exemple d'examen normal

Evolution de la FEV à l'effort

LE PREMIER PASSAGE À L'EFFORT VALEUR DIAGNOSTIQUE

CONSEQUENCES FONCTIONNELLES DE L'ISCHÉMIE MYOCARDIQUE Apparition ou aggravation d'une anomalie régionale de contraction du VG Dilatation cavitaire Chute de la fraction d'éjection

Ischémie antérieure

Patient tritronculaire ...

Perfusion normale

Fonction VG anormale

Détection Globale (ischémie ± nécrose) 100 87 81 77 % détection 75 50 25 EE Fonction Perfusion Technique Ouhayoun, ICNC3, 1997

LE PREMIER PASSAGE À L'EFFORT VALEUR PRONOSTIQUE

COMPARAISON TRAITEMENT MEDICAL vs PONTAGE JONES et al (1983) - 278 patients - suivi 3 ans Pour les patients traités médicalement, le taux de survie à trois ans est significativement plus bas chez ceux qui baissent leur FEV à l'effort. Parmi les variables cliniques et objectives étudiées, dont les données de la coronarographie, la chute de la FEV à l'effort est le paramètre qui identifie le mieux les patients qui seront améliorés par le pontage.

VALEUR PRÉDICTIVE FEV EFFORT PRYOR et al (1984) - 386 patients La FEV à l'effort est le paramètre le mieux corrélé à la survenue de complications cardiaques futures Il existe bien sur une forte corrélation entre les données coronarographiques et l'évolution de la maladie Mais même en classant les patients en fonction de la sévérité des lésions anatomiques, la FEV d'effort reste un puissant paramètre pronostique

Valeur pronostique de la variation de FEV

Utilisation pratique Cet examen représente donc un CONCENTRE de l'exploration non invasive des coronariens qui comprend : Les paramètres issus de l'EE (sous décalage ST, charge maximale, Fc max) Les anomalies de perfusion, (étendue, intensité, réversibilité et localisation) La mesure de la charge ischémique globale avec la FEV à l'effort L'état fonctionnel basal avec la FEV au repos

Chez le valvulaire Mettre en évidence une altération de la réserve contractile du VG Et éventuellement du VD (atteintes mitrales) Décider du moment du remplacement valvulaire chez le patient asymptomatique

Insuffisance aortique chronique Adaptation par dilatation et hyperkinésie Evolution vers une augmentation de la dilatation et une chute de la FEV La FEV à l'effort pourrait aider à mettre en évidence une dysfonction ventriculaire gauche latente Prédiction du résultat du remplacement valvulaire et individualisation des patients à risque.

Utilité La fraction d'éjection d'effort est un des arguments pouvant aider à choisir le moment du remplacement valvulaire Ne peut prédire totalement le bénéfice chirurgical Permet le suivi après chirurgie pour individualiser les patients à risque (Borer 1991) L'évolution des volumes et de la FEV sous stimulation pharmacologique pourrait apporter des éléments utiles

Utilisation pratique La ventriculographie isotopique d'effort Est un moyen "simple" fiable et reproductible d'exploration de la FEV à l'effort N'oblige pas à se contenter d'un stress pharmacologique A une utilité limitée dans les valvulopathies Peut être couplée à l'imagerie de perfusion chez le coronarien

Programme Suite des cours : 2/04 : Cas cliniques (et fin !) 12/03 : Explorations isotopiques dans le cancer du poumon (PP) 19/03 : Utilisation « raisonnée » de la TEP + HTA rénovasculaire 26/03 : Explorations rénales chez l’enfant 2/04 : Cas cliniques (et fin !)