4DCT sans contraste pour détecter les événements thromboemboliques pulmonaires

Le test standard pour diagnostiquer l'EP est l'angiographie par tomodensitométrie pulmonaire (CTA). Cela peut être prohibitif pour certains patients en raison de la quantité d'exposition aux rayonnements ainsi que des complications associées à la nécessité d'utiliser un contraste intraveineux (IV). Le CTA peut détecter l'EP aiguë avec une sensibilité de 99 % et une spécificité de 95 % lorsqu'il est combiné avec la phlébographie CT. Chez les patients non éligibles médicalement pour un CTA, l'autre option de diagnostic est une tomodensitométrie d'émission monophotonique (SPECT) de ventilation-perfusion (V/Q). Bien que cela soit souvent prohibitif en raison du transport vers le service de médecine nucléaire, du temps de test prolongé, de l'absence de test pendant les heures creuses, etc. Dans cette étude, les enquêteurs étudient une méthode alternative de diagnostic des EP dans le service des urgences où les enquêteurs examinent les images de ventilation et de perfusion par le biais d'une tomodensitométrie sans contraste à déclenchement respiratoire (communément appelée 4DCT).

L'albumine macroagrégée au technétium-99 m (99mTc-MAA) imagée par tomographie d'émission monophotonique (SPECT) est considérée comme la méthode standard pour la détermination quantitative de la perfusion pulmonaire. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) avec des agents de contraste a été utilisée expérimentalement pour imager le système vasculaire pulmonaire et la perfusion tissulaire. La quantification des images SPECT nécessite une correction des données acquises pour l'atténuation et la correction de l'atténuation, ce qui a conduit au développement de scanners SPECT/CT. Le scanner à faible dose peut être utilisé pour évaluer l'architecture des voies respiratoires pulmonaires, le parenchyme pulmonaire et l'espace pleural en conjonction avec les images de perfusion enregistrées rivalisant avec le CTA en termes de sensibilité et de spécificité.

Dans une étude comparant l'atténuation CT avec les défauts de perfusion SPECT, les patients présentaient des régions pulmonaires hypo-atténuées correspondant à des régions avec une diminution de la perfusion dans 57 % des cas d'embolie pulmonaire aiguë et 88 % des cas d'embolie chronique. Dans la même étude, les régions hyper-atténuées correspondaient aux régions avec hyperperfusion. Une méthode pour mesurer la perfusion pulmonaire basée sur la fluoroscopie numérique de soustraction sans contraste a été rapportée. Dans cette étude, des images de soustraction ont été générées entre des images de projection thoracique à la systole et à la diastole générant une image représentant la différence de perfusion. Ces images de projection de perfusion ont été corrélées avec la scintigraphie au 99mTc-MAA. Ainsi, des changements dans la quantité et la distribution de la perfusion pulmonaire tout au long du cycle respiratoire peuvent être attendus et ces changements peuvent être apparents sur la TDM dynamique.

Simon a décrit une technique pour calculer le changement du contenu fractionnel de l'air dans le tissu pulmonaire entre des régions CT anatomiquement appariées sur la base d'un modèle simple qui suppose que les changements de densité étaient uniquement dus au contenu en air. Les enquêteurs ont appliqué avec succès ce modèle pour inspirer et expirer des paires d'images CT en apnée ainsi que des images 4DCT pour créer des images de ventilation. Cependant, la quantité de sang dans le thorax et les poumons varie avec le cycle respiratoire, violant ainsi l'hypothèse de ce modèle. Les chercheurs ont trouvé une variation cyclique du poids apparent du poumon sur 4DCT et d'autres ont rapporté des variations induites par la respiration dans la perfusion pulmonaire du poumon sur l'IRM. Les changements de densité pulmonaire trouvés sur 4DCT résultent donc à la fois des changements de la teneur en air et en sang.

Les images de ventilation dérivées de 4DCT peuvent également être déduites des changements de volume de tissu local induits par le mouvement respiratoire indépendamment des valeurs de densité 4DCT. Le déterminant jacobien du champ de déformation, calculé à partir du résultat d'images représentant différentes phases respiratoires des poumons, est utilisé pour estimer les variations de volume local ou de ventilation. Il existe un écart entre les images de ventilation basées sur la densité et les images de ventilation basées sur le jacobien suggérant une méthode pour extraire le changement de masse sanguine induit par la respiration à partir d'images 4DCT. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que la modification de la masse sanguine induite par la respiration (RIBMC) ne se produira que dans les régions pulmonaires perfusées. Chaque ensemble d'images contiendra des informations représentant le changement de densité résultant à la fois de la ventilation et du RIBMC. Notre objectif est d'extraire à la fois l'image de ventilation et de perfusion à partir des intensités d'image 4DCT, appelées unités Hounsfield (HU).

Les investigateurs ont trouvé une variation cyclique de la masse apparente du parenchyme pulmonaire. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que cette variation est due à des changements dans la perfusion pulmonaire dus à une variation du débit cardiaque induite par la respiration. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que ce changement de masse sanguine induit par la respiration (RIBMC) permettra l'identification des régions pulmonaires hypoperfusées. Les enquêteurs ont réalisé une étude préliminaire en créant des images 4DCT RIBMC à partir de cas de vasoconstriction induite par l'hypoxie, de patients présentant une constriction maligne des voies respiratoires. Les images résultantes se comparent bien aux images SPECT 99mTc-MAA. On ne sait pas, cependant, si ce processus fonctionne pour détecter les défauts de perfusion dus à l'EP où la perfusion est obstruée et la respiration normale.

Dans cette étude, les patients présentant de nouveaux défauts de perfusion segmentaires, lobaires ou plus importants seront imagés avec 99mTc-MAA SPECT/CT et 4DCT pour comparer la perfusion avec les défauts RIBMC. Il s'agit d'un essai d'imagerie prospective de 20 sujets diagnostiqués par CTA.

Environ 15 sujets seront inscrits dans la cohorte 1 et chacun recevra 99mTc-MAA SPECT/CT et deux (2) scans d'imagerie 4DCT (dos à dos) le même jour. Ces données seront analysées pour les objectifs 1, 4 et 5.

5 sujets prévus seront inscrits dans la cohorte 2 et ils recevront également 99mTc-MAA SPECT/CT et deux (2) scans d'imagerie 4DCT (dos à dos) le même jour, le premier étant obtenu avec une respiration normale comme précédemment et le second étant obtenu avec une respiration à pression positive via BiPAP. Les résultats de la cohorte 2 seront analysés uniquement pour l'objectif 6. Les images de changement de masse sanguine induite par la respiration (RIBMC) seront dérivées des images 4DCT et quantitativement comparées aux images de perfusion SPECT.

Cohorte 3. L'objectif de cette cohorte de l'étude est de collecter et de traiter les données d'image nécessaires pour évaluer la sensibilité et la spécificité de notre 4DCT. Nous mènerons une étude d'imagerie prospective sur 124 patients attendus qui présentent des symptômes entraînant une préoccupation clinique pour l'EP et qui subissent ensuite une angioplastie pulmonaire pour une évaluation plus approfondie. Un 4DCT avant ou après le CTA est la seule étude d'imagerie dans cette cohorte. Les données de cette cohorte seront analysées pour les objectifs 2 et 3.

Les sujets seront suivis pendant une période de 48 heures après l'imagerie pour tout effet indésirable du 99mTc-MAA.

Les Critères communs de terminologie pour les événements indésirables version 4.0 (CTCAE v4.0) seront utilisés pour classer tous les événements indésirables liés au traitement. Tous les effets d'événement indésirable (EI) seront signalés au chercheur principal, qui déterminera le plan d'action pour le participant à l'étude et déterminera si l'EI affecte l'étude et nécessite des modifications du protocole et/ou du formulaire de consentement éclairé.