Évaluation multivariée de la maladie coronarienne à l'aide de l'imagerie CT cardiaque

Arrière-plan

La tomodensitométrie multidétecteur (MDCT) est l'ajout le plus récent à l'arsenal des modalités d'imagerie cardiaque. Grâce à sa résolution spatiale inégalée et à des techniques bien établies d'amélioration du contraste à l'aide d'agents conventionnels à base d'iode, il permet la visualisation des artères coronaires et est donc de plus en plus utilisé comme alternative à l'angiographie coronarienne invasive (ICA) (de Roos A. et al. 07, Deetjen et al. 07, Schroeder et al. 08). La valeur diagnostique de la coronarographie non invasive (CTCA) a été établie par rapport aux techniques conventionnelles utilisées pour le diagnostic et l'évaluation de la maladie coronarienne (CAD), y compris l'ICA (Budoff et al. 07, Leber et al. 05, Raff et al. 05 ,Rubinshtein et al. 07) et imagerie de perfusion myocardique SPECT (MPI) (Hacker et al. 07,Rubinshtein et al. 07,Schuijf et al. 06). Néanmoins, la signification physiologique de la sténose de grade intermédiaire détectée par CTCA chez des patients individuels est inconnue et ces patients sont systématiquement référés pour des tests d'effort afin de définir une stratégie thérapeutique individuelle. Il a été suggéré que la distribution intramyocardique du contraste pendant la phase artérielle de rehaussement pourrait être liée à la perfusion myocardique (Cury et al. 07). Plusieurs études ont démontré des zones hypo-rehaussées correspondant au tissu cicatriciel du myocarde chez un petit nombre de patients après un infarctus du myocarde (IM) (Gerber et al. 06, Henneman et al. 06, Mahnken et al. 05, Nieman et al. 06, Nikolaou et al. 05), et dans des modèles animaux d'IM aigu (George et al. 07,Gerber et al. 06,Hoffmann et al. 04,Lardo et al. 06). Notre hypothèse est que les informations de perfusion, qui peuvent être extraites des images acquises pour CTCA sans exposition supplémentaire au rayonnement ou charge de contraste, pourraient être un complément utile à l'évaluation MDCT de la cardiopathie ischémique (IHD).

En conséquence, nous avons récemment terminé une étude visant à déterminer la valeur de l'évaluation MDCT de la perfusion myocardique au repos chez des patients consécutifs référés au CTCA. Dans cette étude, nous avons développé et testé une nouvelle technique d'évaluation quantitative de la perfusion myocardique basée sur l'analyse d'images MDCT acquises pour CTCA. La précision de la perfusion MDCT au repos a été testée par rapport à l'ICA ainsi qu'au MPI. Les deux protocoles comprenaient une enquête détaillée sur les sources de discordance inter-techniques.

Les comparaisons avec l'ICA ont révélé que la majorité des anomalies de perfusion détectées sur les images MDCT au repos étaient associées à un IM antérieur, comme indiqué précédemment (Gerber et al. 06, Henneman et al. 06, Mahnken et al. 05, Nieman et al. 06 ,Nikolaou et al. 05), ou diminution de l'apport sanguin secondaire à une sténose importante. Cette découverte jusque-là inconnue peut avoir des implications cliniques importantes dans le contexte de la détection de l'ischémie myocardique. Bien que les comparaisons avec les données MPI au repos aient montré des niveaux élevés de concordance, nous avons noté un grand nombre de défauts de perfusion qui n'ont pas été confirmés par le MPI au repos. Ces résultats apparents de "faux positifs" se sont avérés être directement liés à une qualité d'image sous-optimale ou étaient de vrais positifs par rapport au stress MPI. Cette dernière découverte surprenante peut probablement s'expliquer par les effets de la nitroglycérine utilisée lors de l'imagerie MDCT, ainsi que par les effets vasodilatateurs possibles des produits de contraste à base d'iode (Limbruno et al. 00), qui peuvent dans une certaine mesure imiter ceux des agents de stress vasodilatateurs. utilisés lors du MPI, à savoir l'adénosine ou le dipyridamole.

La principale conclusion de ces études récentes était que de futures études sont nécessaires pour explorer le potentiel diagnostique complet de la perfusion MDCT lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec un stress vasodilatateur.

Objectifs

En conséquence, nous prévoyons une nouvelle étude dans laquelle l'imagerie MDCT sera réalisée pendant le stress vasodilatateur chez des patients consécutifs référés pour CTCA cliniquement indiqué. La perfusion myocardique sera évaluée à l'aide d'une analyse volumétrique quantitative de l'atténuation des rayons X myocardiques et comparée aux résultats de l'ICA ou du MPI dans un sous-groupe de patients qui subissent également l'un de ces tests.

Méthodes

Nous étudierons prospectivement 120 patients consécutifs référés au CTCA pour l'évaluation de la coronaropathie. L'imagerie MDCT sera réalisée selon le protocole clinique standard, qui sera modifié pour inclure l'agent de stress vasodilatateur Regadenoson (Astellas Pharmaceutical) récemment approuvé par la FDA pour une utilisation clinique. Cet agoniste A2A sélectif sera administré conformément aux directives du fabricant. L'imagerie sera effectuée pendant son effet maximal.

Les contre-indications standard au CTCA seront observées, y compris les allergies connues à l'iode, le dysfonctionnement rénal (créatinine> 1,4 mg / dL), l'incapacité à effectuer une apnée de 10 secondes. Les images seront obtenues à l'aide d'un scanner MDCT (256 canaux, Philips) utilisant un déclenchement ECG rétrospectif. Un agent de contraste iodé non ionique (Omnipaque-350, Amersham) sera injecté dans une veine antécubitale droite (80-120 ml selon le poids corporel, à 5-6 ml/sec), suivi d'un bolus chaser de 20-50 ml (70 % solution saline, contraste 30 %, à 5 ml/sec). L'acquisition d'images sera déclenchée par l'apparition d'un contraste dans l'aorte thoracique descendante et réalisée pendant la respiration suspendue.

Un ensemble supplémentaire d'images sera acquis 10 min plus tard afin de visualiser l'amélioration du contraste retardé, qui est utilisée pour estimer la viabilité dans le myocarde hypoperfusé. Cet ensemble d'images sera acquis sans injection de contraste ou Regadenoson. Le gating ECG prospectif sera utilisé pour obtenir une seule phase d'un cycle cardiaque afin de minimiser la dose totale de rayonnement.

Mesures régionales de perfusion MDCT

L'analyse de perfusion volumétrique MDCT sera effectuée à l'aide d'un logiciel personnalisé de la même phase du cycle cardiaque utilisé pour CTCA (75 % de l'intervalle RR chez la plupart des patients). La détection semi-automatisée des surfaces endo- et épicardiques sera effectuée sur la base de l'approche level set, comme décrit précédemment (Corsi et al. 05), et le myocarde sera divisé en 16 segments (6 basaux, 6 mi-ventriculaires, 4 apical) en utilisant une segmentation standard. Dans chaque ROI myocardique 3D, l'atténuation moyenne des rayons X sera mesurée et divisée par l'atténuation moyenne mesurée dans la ROI correspondante dans le groupe témoin de sujets normaux. Cette normalisation compensera l'hétérogénéité inter-segmentaire dans l'atténuation des rayons X. La valeur résultante sera ensuite multipliée par le rapport entre la moyenne des trois valeurs d'atténuation les plus élevées mesurées dans le groupe témoin et chez le patient individuel. Cette remise à l'échelle compensera les différences de niveaux de contraste entre les patients. La valeur résultante sera utilisée comme indice de perfusion myocardique MDCT.

Détection objective des anomalies régionales de perfusion MDCT

Par définition, l'indice de perfusion MDCT (sous-endocardique et transmural) obtenu dans le groupe témoin est environ égal à 1 dans tous les segments. Le SD de cet index moyenné sur les 16 segments, SD16, sera utilisé pour déterminer le seuil de détection automatique des anomalies de perfusion, qui sera défini comme [1-SD16] pour tous les segments. A cet effet, chez chaque patient, les segments dont l'indice de perfusion est inférieur à ce seuil seront considérés comme anormaux. Un territoire d'une artère coronaire individuelle sera considéré comme anormal lorsque l'indice de perfusion est anormal dans au moins un segment. Pour l'analyse patient par patient, une perfusion anormale sera diagnostiquée lorsqu'au moins un territoire est anormal.

Comparaisons inter-techniques

L'anatomie coronaire représentée sur le rendu volumique MDCT du cœur de chaque patient sera utilisée pour déterminer le territoire de perfusion de chaque artère et de ses principales branches, c'est-à-dire pour attribuer chaque segment myocardique au territoire d'une artère coronaire spécifique. Des comparaisons inter-techniques seront réalisées segment par segment, territoire vasculaire et patient par patient. Les concordances inter-techniques seront évaluées en comptant les concordances (vrais positifs et vrais négatifs) ainsi que les discordances (faux positifs et faux négatifs) par segment, territoire vasculaire et patient. Pour chaque comparaison, ces comptages seront utilisés pour calculer la sensibilité, la spécificité, les valeurs prédictives positives et négatives (VPP, VPN) et la précision globale.

Résultats attendus

Nous prévoyons qu'environ 60 % des patients de l'étude auront des données MPI ou ICA (ou les deux) disponibles comme référence pour les comparaisons avec la MDCT. Nous prévoyons que la combinaison de l'imagerie MDCT avec le stress vasodilatateur s'avérera hautement réalisable et que les anomalies de perfusion détectées sur les images MDCT seront corrélées avec les résultats du stress MPI et/ou ICA.

Importance

À notre connaissance, ce sera la première étude à valider l'évaluation quantitative MDCT de l'imagerie de perfusion myocardique avec stress vasodilatateur par rapport à la référence MPI/ICA chez des patients consécutifs référés pour CTCA. Étant donné que l'ajout d'informations sur la perfusion de stress permettra d'élucider la signification clinique des lésions coronariennes dans le même test, un tel ajout promet non seulement d'améliorer la précision du scanner cardiaque dans le diagnostic et l'évaluation de l'IHD, mais est également susceptible de s'avérer être un coût -alternative efficace à guichet unique aux tests en série coûteux. Nous prévoyons que les résultats de notre étude soutiendront l'utilisation de cette méthodologie chez chaque patient référé pour CTCA, similaire à l'utilisation de routine du stress vasodilatateur avec MPI.