scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

89
Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à revasculariser Prof. Denis AGOSTINI CHU CAEN FRANCE

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Page 1: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Scintigraphie cardiaque et identification du

myocarde àrevasculariser

Prof. Denis AGOSTINICHU CAEN

FRANCE

Page 2: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

� Diagnostic de maladie coronaire chez les patients symptomatiques à probabilité intermédiaire ou haute de coronaropathie avant ou après test fonctionnel

� Diagnostic d’une douleur thoracique aigue chez des patients à probabilité intermédiaire avec ECG normal et troponine négative

� Détection d’une ischémie myocardique silencieuse chez patients asymptomatiques à probabilité intermédiaire ou haute de coronaropathie

� Bilan étiologique devant des troubles du rythme ventriculaire ou supraventriculaire

� Evaluation du risque opératoire avant chirurgie lourde non cardiaque

� Diagnostic étiologique d’une insuffisance cardiaque des patients à probabilité intermédiaire de coronaropathie, avec ou sans douleur thoracique

� Evaluation pronostique chez les patients

� A probabilité élevé de coronaropathie

� Coronarien connu � - symptomatique ou asymptomatique

� - avec ou sans coronarographie préalable

- avec ou sans revascularisation myocardique préalable (> 2 ans si asymptomatiques)

- avec aggravation récente de symptômes

- Avec épreuve d’effort impossible, non diagnostique, litigieuse ou de pronostic intermédiaire

� Recherche d’ischémie et viabilité résiduelle après infarctus du myocarde en particulier non revascularisé ou non coronarographié et dans les cardiopathies ischémiques pluritronculaires à FEVG altérée

� Aide à la décision thérapeutique chez les patients coronarographiés pour décision de l’indication et de la technique de revascularisation, pour la détermination du / des territoires(s) ischémique(s) et l’evaluation d’une sténose de sévérité intermédiaire

Indications de classe I - IIa de la scintigraphie myocardiqueIndications de classe I - IIa de la scintigraphie myocardique

Page 3: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Flux sanguin coronaire régional

x

Fraction d’extraction du traceur

Facteurs d éterminants la fixation myocardique des

traceurs de perfusion

Page 4: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Facteurs d éterminants la fixation myocardique des

traceurs de perfusion

Flux sanguin coronaire régional

x

Fraction d’extraction du traceur

Page 5: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Ischémie Myocardique ≠ Anatomie

00

22

44

66

00 1010 2020 3030 4040 5050 6060 7070 8080 9090 100100

% réduction diamètre% réduction diamètre

Réserve coron

aire

Réserve coron

aire

Seuil ischémiqueSeuil ischémique

SténoseSténose

CollatéralesCollatérales

Sténose

complexe

Sténose

complexeDysfonction

endothéliale

Dysfonction

endothéliale

Page 6: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Evaluation de la réserve coronaire

Débit San

guin Myocardique

Rég

iona

lDébit San

guin Myocardique

Rég

iona

l

StressStress

C. SaineC. Saine

C. PathologiqueC. Pathologique

BasalBasal

Page 7: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Evaluation de la réserve coronaire

Débit San

guin Myocardique

Rég

iona

lDébit San

guin Myocardique

Rég

iona

l

C. SaineC. Saine

C. PathologiqueC. Pathologique

StressStressBasalBasal

Page 8: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Evaluation de la réserve coronaire

Débit San

guin Myocardique

Rég

iona

lDébit San

guin Myocardique

Rég

iona

l

C. SaineC. Saine

C. PathologiqueC. Pathologique

StressStressBasalBasal

Page 9: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Evaluation de la réserve coronaire

Débit San

guin Myocardique

Rég

iona

lDébit San

guin Myocardique

Rég

iona

l

C. SaineC. Saine

C. PathologiqueC. Pathologique

StressStressBasalBasal

IschémieIschémie

Page 10: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Cascade ischémiqueCascade ischémique

Hypo-

perfusion

Hypo-

perfusion

MPI

MCE

MPI

MCE

Metabolic

Alteration

Metabolic

Alteration

PETPET

Diastolic

Function

Diastolic

Function

Echo.

Hemodyn.

Echo.

Hemodyn.

Regional

Systolic

Function

Regional

Systolic

Function

Stress

Echo

G-SPECT

Stress

Echo

G-SPECT

Flling

Pressure

Flling

Pressure

Stress

Echo

Hemodyn.

Stress

Echo

Hemodyn.

Global

Systolic

Function

Global

Systolic

Function

Stress

Echo

G-SPECT

Stress

Echo

G-SPECT

ECGECG

ESTEST

AnginaAngina

PhysicianPhysician

Page 11: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Cascade ischémiqueCascade ischémique

Hypo-

perfusion

Hypo-

perfusion

MPI

MCE

MPI

MCE

Metabolic

Alteration

Metabolic

Alteration

PETPET

Diastolic

Function

Diastolic

Function

Echo.

Hemodyn.

Echo.

Hemodyn.

Regional

Systolic

Function

Regional

Systolic

Function

Stress

Echo

G-SPECT

Stress

Echo

G-SPECT

Flling

Pressure

Flling

Pressure

Stress

Echo

Hemodyn.

Stress

Echo

Hemodyn.

Global

Systolic

Function

Global

Systolic

Function

Stress

Echo

G-SPECT

Stress

Echo

G-SPECT

ECGECG

ESTEST

AnginaAngina

PhysicianPhysician

Page 12: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Principe Général

� Radiopharmaceutique injecté par voie intra-veineuse� Capté par le myocarde proportionnellement au QS myocardique

régional� Acquisition de stress ➜ QS stress ➜ intégrité vasculaire ➜ ischémie� Acquisition de repos ➜ QS repos ➜ intégrité membranaire ➜ viabilité

Page 13: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

3 aspects fondamentaux en SPECT

StressStress

NormalNormal

Défect réversible

Ischémie

Défect réversible

Ischémie

Défect fixe

Nécrose

Défect fixe

Nécrose

RestRest

Page 14: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Présentation des images

Grand axeGrand axe

4CA4CA

Petit axePetit axe

SeptumSeptum P.latéraleP.latérale

P.inférieurP.inférieur P.AntérieureP.Antérieure

ApexApex BaseBase

Page 15: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Analyse quantifiée : BermannAnalyse quantifiée : Bermann

Normal 0

Hypo légère 1

Hypo modérée 2

Hypo sévère 3

Défect complet 4

Pathologique si > 5

Normal 0

Hypo légère 1

Hypo modérée 2

Hypo sévère 3

Défect complet 4

Pathologique si > 5

Page 16: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial blood flow at rest and after administration of 0.56 mg/kg dipyridamole IV infused over 4 minutes

Noninvasively quantification with N-13 ammonia and dynamic PET imaging .

Relation Among Stenosis Severity, Myocardial Blood Flow, and Flow Reserve in Patients With Coronary Artery

Disease. Di Carli et al. Circulation 1995;91:1944-1951

Page 17: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Coronary flow reserve: implications for imaging

maximum blood flow can be achieved

by increasing O2 demand:- exercise- dobutamine

by direct arteriolar vasodilatation:- dipyridamole- adenosine

flow heterogeneity increases at max flow(coronary flow reserve)

Rep

osS

tres

s

Page 18: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Epreuve d’effort

� Recommandée en 1ère intention chez les patients capables d’un effort “maximal” (> 85% FMT ou > 6 Mets)� modifications ECG� informations physiologiques et prognostiques� reproduit les conditions d’apparition des douleurs

� MAIS 30 à 40% des patients ne peuvent pas atteindre ce seuil� Artériopathie MI� AVC� Pb rhumato / orthopédique� Traitements bradycardisants� Manque de motivation

Page 19: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Stress pharmacologique

L’augmentation du flux sanguin coronaire est médiée par

vasodilatation directe adenosinedipyridamole

vasodilatation secondaire dobutaminepar augmentation desbesoins myocardiques en O2

� Recommandé chez les pts ne pouvant faire d’EE adéquate� Indépendant de la coopération et de la motivation des Pts� Permet une évaluation fiable de la perfusion dans la plupart

des cas

Page 20: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Flux sanguin coronaire régional

x

Fraction d’extraction du traceur

Facteurs d éterminants la fixation myocardique des

traceurs de perfusion

Page 21: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

0 1 2 3 4 5

5

4

3

2

1

Flux sanguin (ml/min/g)

Fix

atio

n m

yoca

rdiq

ue

Tl-201

99mTc Sestamibi99mTc Tetrofosmine

Diff érence d ’ extraction des traceurs SPECT en fonction du flux

Page 22: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Etude “Robust” Kapur A,et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2002;29:1608.

MRI tracer

En moyenne, les différences sont relativement faible, mais avec de grandes variations individuelles

Diff érence d ’ extraction des traceurs SPECT en fonction du

flux2 principales conséquences2 principales conséquences

1 – Les défects au stress sont fréquemment plus petits a vec leSestamibi ou le Myoview comparé au Tl-201

Page 23: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

2 principales conséquences2 principales conséquences

1 – Les défects au stress sont fréquemment plus petits avec le Sestamibi ou le Myoview comparé au Tl-201

2 – L’utilité d’un stress par vasodilatation intense reste limitée

He ZX, et al. Circulation. 2000;102(4):438-44.

Set

amib

i upt

ake

MBF (ml/min/g)

Rest Exercise Adenosine

Diff érence d ’ extraction des traceurs SPECT en fonction du

flux

Page 24: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

0 1 2 3 4 5

5

4

3

2

1

Flux sanguin (ml/min/g)

Fix

atio

n m

yoca

rdiq

ue

Tl-201

99mTc Sestamibi99mTc Tetrofosmine

15O-H2O

13N-NH3

82Rb

Relation flux sanguin coronaire et fixation des traceurs de perfusion

Page 25: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Image quality in SPECT

=Stress

+Traceur

+Patient

+Images

Page 26: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Conclusion

� Effort seul: préféré en 1ère intention

� Dipyridamole seul: évaluation des lésions > 70%

� Mixte: préférer un effort limité par les symptômes à un « mini effort »

� Dobutamine-atropine : si indiquée, mieux vaut rediriger le patient vers une écho de stress

Page 27: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 28: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Stunned myocardiumStunned

myocardium

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 29: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Stunned myocardiumStunned

myocardium

Hibernating

myocardium

Hibernating

myocardiumA-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 30: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Stunned myocardiumStunned

myocardium

Hibernating

myocardium

Hibernating

myocardium

Ischemic

myocardiumIschem

ic myocardium

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 31: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Stunned myocardiumStunned

myocardium

Hibernating

myocardium

Hibernating

myocardium

Ischemic

myocardiumIschem

ic myocardiumN

ormal

myocardium

Normal

myocardium

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 32: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Stunned myocardiumStunned

myocardium

Hibernating

myocardium

Hibernating

myocardium

Ischemic

myocardiumIschem

ic myocardiumN

ormal

myocardium

Normal

myocardium

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokineticChronically or repetitively hypoperfusedMay recover after revascularisation

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

A-hypokinetic

Normally perfused

Prone to spontaneous recovery

NecrosisApoptosisNecrosisApoptosis

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 33: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardium able to improve

� Contractility

� Patient’s functional status

� Patient’s prognosis

after revascularisation

Myocardium able to improve

� Contractility

� Patient’s functional status

� Patient’s prognosis

after revascularisation

Viabilité myocardique : DéfinitionViabilité myocardique : Définition

Page 34: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

When do we need to assess viability ?When do we need to assess viability ?

1. Acute ST+ myocardial infarction� Absence of effective reperfusion

� Large infarct area

2. Ischemic cardiomyopathy associating :� MVD and left ventricular dysfunction, i.e., LVEF < 30%

� And/or symptoms suggestive of heart failure

1. Acute ST+ myocardial infarction� Absence of effective reperfusion

� Large infarct area

2. Ischemic cardiomyopathy associating :� MVD and left ventricular dysfunction, i.e., LVEF < 30%

� And/or symptoms suggestive of heart failure

Page 35: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

To choose optimal therapyTo choose optimal therapy

MedicalMedical

PTCAPTCA

CABGCABG

Cellular therapyCellular therapy

AICD / ResynchronisationAICD / Resynchronisation

LV assistanceLV assistance

TransplantationTransplantation

Why do we need to assess viability ?Why do we need to assess viability ?

Page 36: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Page 37: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Page 38: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

PETSPECT

PETSPECT

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Page 39: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Cell membrane integrityCell membrane integrity

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

82Rb201Tl

82Rb201Tl

PETSPECT

PETSPECT

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Page 40: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Cell membrane integrityCell membrane integrity

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

82Rb201Tl

82Rb201Tl

99mTc Mibi99mTc Tetro

99mTc Mibi99mTc Tetro

PETSPECT

PETSPECT

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Mitochondrial Pot.Mitochondrial Pot.

Page 41: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Cell membrane integrityCell membrane integrity

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

82Rb201Tl

82Rb201Tl

99mTc Mibi99mTc Tetro

99mTc Mibi99mTc Tetro

MetabolismMetabolism

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

18FDG18FDG

PETSPECT

PETSPECT

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Mitochondrial Pot.Mitochondrial Pot.

Page 42: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Cell membrane integrityCell membrane integrity

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

82Rb201Tl

82Rb201Tl

99mTc Mibi99mTc Tetro

99mTc Mibi99mTc Tetro

MetabolismMetabolism

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

18FDG18FDG

PETSPECT

PETSPECT

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Mitochondrial Pot.Mitochondrial Pot.

Page 43: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Cell membrane integrityCell membrane integrity

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

82Rb201Tl

82Rb201Tl

99mTc Mibi99mTc Tetro

99mTc Mibi99mTc Tetro

MetabolismMetabolism

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

18FDG18FDG

11C-Acetate11C-Acetate

PETSPECT

PETSPECT

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Mitochondrial Pot.Mitochondrial Pot.

Page 44: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Cell membrane integrityCell membrane integrity

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

15H2082Rb

13NH4+

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

82Rb201Tl

82Rb201Tl

99mTc Mibi99mTc Tetro

99mTc Mibi99mTc Tetro

MetabolismMetabolism

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

11C-palmitate123I-PPA123I-MIHA

18FDG18FDG

11C-Acetate11C-Acetate

PETSPECT

PETSPECT

ApoptoseApoptose

99mTc Annexin V99mTc Annexin V

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

Mitochondrial Pot.Mitochondrial Pot.

Page 45: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

201Tl99mTc Mibi99mTc Tetro

How do we detect viability by nuclear imaging ?How do we detect viability by nuclear imaging ?

In practice = Molecular imaging of cell membranes integrityIn practice = Molecular imaging of cell membranes integrity

Myocardial Blood FlowMyocardial Blood Flow

Page 46: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Which acquisition protocol ?Which acquisition protocol ?

TlTlrestrest redistributionredistribution

1H1H 2H2H 3H3H 4H4H

Rest -redistribution TlRest -redistribution Tl

Viability aloneViability alone

Page 47: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

≤ 20≤ 20 21-3021-30 31-4031-40 41-5041-50 51-6051-60 61-7061-70

100100

8080

6060

4040

2020

00>70>70

Rest MIBI uptake (% max)Rest MIBI uptake (% max)

% of viable% of viable

segmentssegments

ViableViable

Non viableNon viable

Bonow Circulation 1996

Which criterion defines myocardial viability ?Which criterion defines myocardial viability ?

Page 48: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

>75%>75%

50-75%50-75%

25-50%25-50%

< 25%< 25%

Optimal criterion for viabilityOptimal criterion for viability

� Quantitative analysis (Bull’s eye)� Tracer uptake > 0.50 of maximum� In > 50% of left ventricle

Page 49: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Recherche de viabilitéRecherche de viabilité

Page 50: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Vanzetto & al. Circulation. 1995 - EJNM 1998Vanzetto & al. Circulation. 1995 - EJNM 1998

0,00,0

0,10,1

0,20,2

0,30,3

0,40,4

0,50,5

0,60,6

0,70,7

0,80,8

0,90,9

1,01,0

True Positive Ratio

True Positive Ratio

0,00,0 0,10,1 0,20,2 0,30,3 0,40,4 0,50,5 0,60,6 0,70,7 0,80,8 0,90,9 1,01,0

False Positive RatioFalse Positive Ratio

18 FDG18 FDG

123 MIHA123 MIHA

201 Thallium201 Thallium

00

2020

4040

6060

8080

100100

FDGFDG Tl201Tl201 ßMIHAßMIHA

PPVPPV

NPVNPV

51 patients after MI51 patients after MI

Systematical revascularisationSystematical revascularisation

Angiographic control 6 monthsAngiographic control 6 months

Myocardial ViabilityMyocardial Viability

Page 51: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Mehta & al. & al. Echocardiography 2005;22:155-164

Accuracy of nuclear imaging for predicting

LV recovery after revascularisation

Accuracy of nuclear imaging for predicting

LV recovery after revascularisation

8686 88887979

8484 8585

60605050

58586969

5959

00

2525

5050

7575

100100

Rest TlRest Tl Stress-rest TlStress-rest Tl TcTc Tc + NitratesTc + Nitrates OverallOverall

SensitivitySensitivity SpecificitySpecificity

# studies 23 11 13 8 56

# pts 583 301 308 205 1397

# studies 23 11 13 8 56

# pts 583 301 308 205 1397

Page 52: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Baumgartner JACC 1998Bax Am J Cardio 2003Bax Circulation 2001Bax JACC 1999Bonow Circulation 1996Carrel Eur J CTS 1992 Choi Circulation 2001Gropler J ACC 1992Gunning JACC 2002Klein Circulation 2002Kloner Circulation 1998Lucignani Eur JNM 1992 Maddahi Circulation 1994Maddahi J Nucl Med 1994Meluzin JACC 1998Meza Circulation 1997Ragosta Circulation 1993 Shan Circulation 2004Shimoni Circulation 2003Tamaki Am J Cardiol 1989Thomson Mag Res Im 2004Tillish NEJHM 1986Underwood Eur Heart J 2004

DSE

MPI

Bax & al. Am J Cardiol 2003;92:1-4

Accuracy of Tl-SPECT, FDG-PET, and DSEAccuracy of Tl-SPECT, FDG-PET, and DSE

Page 53: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Optimal detection of viabilityOptimal detection of viability

LVEF < 30%

MVD

LVEF < 30%

MVD

Quantified rest - redistribution Tl201 Gated SPECT

Tl uptake > 0.50 in > 50% LV

Quantified rest - redistribution Tl201 Gated SPECT

Tl uptake > 0.50 in > 50% LV

NONO YESYES

Medical Rx

Device Rx

TransplantationCell therapy ?

… ?

Medical Rx

Device Rx

TransplantationCell therapy ?

… ?

Viability DSE

Contractile reserve ?

Viability DSE

Contractile reserve ?

YESYES

RevascularisationRevascularisation

NONO

Page 54: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

0

25

50

75

100

FDG Tl SPECT DSE TL + DSE

Sensitivity Specificity

Bax & al. Am J Cardiol 2003;92:1-4

Accuracy of Tl-SPECT, FDG-PET, and DSEAccuracy of Tl-SPECT, FDG-PET, and DSE

Page 55: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Perfusion + function gated SPECTPerfusion + function gated SPECT

8585

9393

5252 5050

00

2525

5050

7575

100100

11 22 33 44

SensitivitySensitivity

SpecificitySpecificity

1.Yoshigina. JNM 2001;42:838

2.Simoes. JNC 2002;9:294

3.Leoncini. JNC 2002;9:402

4.Yoshagina. ELNM 2002;29:882

1.Yoshigina. JNM 2001;42:838

2.Simoes. JNC 2002;9:294

3.Leoncini. JNC 2002;9:402

4.Yoshagina. ELNM 2002;29:882

Perfusion alonePerfusion alone

Page 56: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

8585

9393

5757

4141

5252 5050

85859090

00

2525

5050

7575

100100

11 22 33 44

SensitivitySensitivity

SpecificitySpecificity

Perfusion alonePerfusion alone

Perfusion + function gated SPECTPerfusion + function gated SPECT

1.Yoshigina. JNM 2001;42:838

2.Simoes. JNC 2002;9:294

3.Leoncini. JNC 2002;9:402

4.Yoshagina. ELNM 2002;29:882

1.Yoshigina. JNM 2001;42:838

2.Simoes. JNC 2002;9:294

3.Leoncini. JNC 2002;9:402

4.Yoshagina. ELNM 2002;29:882

Page 57: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

8585

9393

5757

4141

5252 5050

85859090

00

2525

5050

7575

100100

11 22 33 44

SensitivitySensitivity

SpecificitySpecificity

Perfusion alonePerfusion alone

76767171

7777 7676

1001009494

8888 8686

11 22 33 44

Perfusion + contractionPerfusion + contraction

Perfusion + function gated SPECTPerfusion + function gated SPECT

1.Yoshigina. JNM 2001;42:838

2.Simoes. JNC 2002;9:294

3.Leoncini. JNC 2002;9:402

4.Yoshagina. ELNM 2002;29:882

1.Yoshigina. JNM 2001;42:838

2.Simoes. JNC 2002;9:294

3.Leoncini. JNC 2002;9:402

4.Yoshagina. ELNM 2002;29:882

Page 58: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Gated LV Volumes & ViabilityGated LV Volumes & Viability

Bax & al.Circulation 2004;110 :II-18–II-22

Page 59: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Prognostic impact of viability :Survival

Prognostic impact of viability :Survival

Underwood & al. & al. Eur Heart J 2004;25:815Underwood & al. & al. Eur Heart J 2004;25:815

NSNS

Page 60: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Beller & al. & al. QJNucl Med Mol Imaging 2005;49:43Beller & al. & al. QJNucl Med Mol Imaging 2005;49:43

Prognostic impact of viability :Survival

Prognostic impact of viability :Survival

Page 61: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Liao & al. Am J Cardiol 2004;93:1275Liao & al. Am J Cardiol 2004;93:1275

Prognostic impact of viability :Survival

Prognostic impact of viability :Survival

Page 62: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial Viability : Summary

Myocardial Viability : Summary

� Gating myocardial perfusion imaging allows the evaluation of :� Myocardial ischemia

� Myocardial cell integrity, thus viability� Left ventricular function and volumes

� Possibly contractile reserve

� Tracer uptake > 0.50 by quantitative analysis in 50% or more of left ventricle is the usual threshold for defining viability

� In these conditions, MPI is able to predict improvement in regional and global LV function with NPV = 80±5 % and PPV = 70±5 %

� “Viable” patients on MPI do benefit from myocardial revascularisation (functional status, survival), while revascularisation has no or harmful effect in “non-viable” patients.

� Gating myocardial perfusion imaging allows the evaluation of :� Myocardial ischemia

� Myocardial cell integrity, thus viability� Left ventricular function and volumes

� Possibly contractile reserve

� Tracer uptake > 0.50 by quantitative analysis in 50% or more of left ventricle is the usual threshold for defining viability

� In these conditions, MPI is able to predict improvement in regional and global LV function with NPV = 80±5 % and PPV = 70±5 %

� “Viable” patients on MPI do benefit from myocardial revascularisation (functional status, survival), while revascularisation has no or harmful effect in “non-viable” patients.

Page 63: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Myocardial viability and

heart failure

Page 64: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Transplantation cardiaque : excellent résultats, mais le nombre de donneurs est limité.

Traitement médical (ACE, BB, ) : reste sub-optimal.

Revascularisation: peut améliorer la fonction cardiaque, les symptômes et le pronostic s’il y a du myocarde viable, mais la chirurgie est associée à une morbidité et une mortalité plus élevée chez ces patients.

Les options thérapeutiques de l’insuffisance cardiaque post-infarctus :

Page 65: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

0

5

10

15

20

25

Revasc Médical Revac Médical

Viabilité Présente Pas de Viabilité

Mor

talit

é A

nnue

lle [%

]

Pronostic des patients avec ou sans viabilité et choix du traitement (médical vs revascularisation)

7

20

17 17

18 études1749 patients

Eur Heart J 2004

Page 66: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Effet de la revascularisation sur la fonction ventriculaire gauche de patients en IC sévère

Environ 50 % des patients en insuffisance cardiaque sévère ont suffisamment de myocarde viable pour bénéficier d’une revascularisation.-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

LVEF EDVI ESVI

Viability (n= 26)

no viability (n=24)

(*) p< 0.001

50 patients étudiés avant et 3 mois après revascularisation (Mule, 2002)

(%) (ml/m2) (ml/m2)

**

**

*

Au moins 25% du ventricule gauche doit être viable pour espérer une amélioration fonctionnelle après revascularisation.

Page 67: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Histologiquement on défini 4 types de myocarde dans les zones de dysfonction ventriculaire

sidération

dysfonctionspontanément

réversible

hibernation

dysfonctionréversible

après revascularisation

nécrosetransmurale

dysfonctionirréversible

nécrose non-transmurale

dysfonctionirréversible

VIABLE NON VIABLE

Page 68: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Estimation de la masse de cellules vivantes.

Etude de la réserve contractile par la dobutamine.

Identification de myocarde hibernant dans les zones de dysfonction ventriculaire

Page 69: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Estimation de la masse de cellules vivantes

Thallium-201 perfusion / intégrité membranes(repos-redistribution)

Traceurs technétiés perfusion / intégrité mitochondries(sous dérivés nitrés)

F18 déoxy-glucose métabolisme du glucose

Identification de myocarde hibernant dans les zones de dysfonction ventriculaire

La probabilité de récupération fonctionnelle est déterminée par le niveau de fixation du traceur

Page 70: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

La probabilité de récupération fonctionnelle est déterminée par le niveau de fixation du traceur

Sestamibi uptake (% of peak)

%

50%

réversible irréversible

Page 71: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

0

20

40

60

80

100

sensibilité spécificité

Thallium-201

Tc-99m tracers

FDG TEP

8881

93

5966

58

105 études3034 patients

Bax, 2004

Prédiction de la récupération fonctionnelle segmentaire après revascularisation

Page 72: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Kitsiou, 1998

La probabilité de récupération fonctionnelle estbeaucoup plus grande dans les hypofixations réversibles

amélioration fonctionnelleaprès revascularisation

Hypofixationréversible

Hypofixation modéréeirréversible

Segments fixant au moins 60% de Tl-201

Quel que soit le niveau final de fixation deTl-201 79% 30%

83% 33%

Page 73: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Comparaison entre dobutamine, FDG et Tl-201 : corrélation avec les données histopathologiques

% myocytes viables

<25% 25-50% 50-75% >75%

Dobutamine

FDG TEP

Tl201 SPECT

test positif test négatifrécupération fonctionnelle après revascularisation

Baumgartner, 1998

Page 74: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Dobutamine gated SPECT (Etude DOGS)

0-30 -15 15

10

5

0 (mcg

/kg /

min

)

dobutamine

30 min.

sestamibi outétrofosminesous nitrés

gSPECT gSPECT

massecellulaire

réservecontractile

Manrique et al, 2006 SNM

Page 75: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Repos

Dobutamine10 mcg/kg/min

EDV: 163 mlESV: 88 mlLVEF: 46%

EDV: 151 mlESV: 54 mlLVEF: 65%

Dobutamine gated SPECT (Etude DOGS) :

Page 76: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Facteurs influençant le pronostic

Page 77: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Valeur pronostique d’une TSM normale

Valeur pronostique d’une TSM normale

1.001.00

0.750.75

0.500.50

0.250.25

0.000.00

33 44 55 66 77

Follow-Up (yrs)Follow-Up (yrs)

00 11 22

Cardiac

Overall

Survival

Cardiac

Overall

Survival

n = n = 387387

Men Men 75%75%

Age Age 55 ± 955 ± 9

Mean F-UpMean F-Up 6 yrs6 yrs

98.2%98.2%

Vanzetto et al. Circulation 1999Vanzetto et al. Circulation 1999

Page 78: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Valeur pronostique d’une TSM anormale

Valeur pronostique d’une TSM anormale

Ladenheim 1986Ladenheim 1986Gill 1987Gill 1987Stratmann 1989Stratmann 1989Hendel 1990Hendel 1990Pollock 1992Pollock 1992Iskandrian 1993Iskandrian 1993Travin 1993Travin 1993Heller 1995Heller 1995Boyne 1997Boyne 1997Hachamovitch 1997Hachamovitch 1997Vanzetto 1999Vanzetto 1999

Machecourt 1994Machecourt 1994Stratmann 1994Stratmann 1994Stratmann 1994Stratmann 1994Lette 1995Lette 1995Geleinjse 1996Geleinjse 1996Hachamovitch 1996Hachamovitch 1996

Zanko 1995Zanko 1995Berman 1995Berman 1995Geleinjse 1996Geleinjse 1996Hachamovitch 1996Hachamovitch 1996

1Normal

1Normal

55 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545

OR après TSM ANORMALEOR après TSM ANORMALE

Faible risqueFaible risque

Risque intermédiaireRisque intermédiaire

Haut risqueHaut risque

Page 79: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Valeur Pronostique : En résumé

Iskander & al. JACC 1998;32:57-62Underwood & al. Eur JNM & Mol Im. 2004;31 :261 –291

0,6

7,4

0

2,5

5

7,5

10

Normal Abnormal

Prognostic accuracy

80 studies - 50 000 pts

Mortalité

=

Population générale

Ann

ual cardiac dea

th rate

Page 80: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Etendue de l’ischémieEtendue de l’ischémie

Page 81: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Etendue de l’ischémieEtendue de l’ischémie

NormalNormal

Logrank-test P < 0.0001Logrank-test P < 0.0001

1.001.00

0.950.95

0.900.90

0.850.85

0.800.80

00 11 22 33 44 55 66 77

1-2 seg.1-2 seg.

≥ 3 seg.≥ 3 seg.

(ans)(ans)

388388

554554

195195

385385

539539

186186

379379

523523

176176

367367

502502

166166

351351

480480

160160

339339

462462

148148

205205

309309

9797

9393

158158

4747

# de patients# de patients

TSM normaleTSM normale

1-2 seg. Anx. 1-2 seg. Anx.

≥ 3 seg. anx.≥ 3 seg. anx.

SurvieSurvie

Sans EMSans EM

Vanzetto et al. Circulation 1999Vanzetto et al. Circulation 1999

Page 82: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Etendue de l’ischémieEtendue de l’ischémie

Décès CardiaquesDécès Cardiaques Infarctus myocardiqueInfarctus myocardique RevascularisationRevascularisation

00

11

22

33

44

55NormalNormal

Légèrement An.Légèrement An.

Modérément An.Modérément An.

Sévèrement An.Sévèrement An.

0.300.30

0.530.530.760.76

1.451.45

0.250.25

0.550.55

1.311.31 1.281.28

0.730.73

1.651.65

2.812.81

3.663.66

**

**

****

**

**

n =1137n =1137

Suivi = 7 yrsSuivi = 7 yrs

Vanzetto et al. Circ 1999Vanzetto et al. Circ 1999

% / yr% / yr

Page 83: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Aide à la Décision ThérapeutiqueAide à la Décision Thérapeutique

Hachamovitch et al. Circ 98

Revascularisation

Medical Rx

0,30

0,8 0,9

2,32,1

4,6

1,3

Normal Mild Mod. Severe

0

1

2

3

4

5

0,5

0

2,6 2,72,9

1,1

4,3

3,4

Normal Mild Mod. Severe

0

1

2

3

4

5

Cardiac death M.infarction

p < 0.01%/yr %/yr

n = 5183

F-Up = 2 yrs

Page 84: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Aide à la Décision Thérapeutique

Hachamovitch et al. Circ 98

Revascularisation

Medical Rx

0,30

0,8 0,9

2,32,1

4,6

1,3

Normal Mild Mod. Severe0

1

2

3

4

5

0,50

2,62,7 2,9

1,1

4,3

3,4

Normal Mild Mod. Severe0

1

2

3

4

5

Cardiac death M.infarction

p < 0.01%/yr %/yr

n = 5183

F-Up = 2 yrsHachamovitch et al. Circ 2000

Page 85: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Aide à la Décision ThérapeutiqueAide à la Décision Thérapeutique

Hachamovitch et al. Circ 98

Revascularisation

Medical Rx

0,30

0,8 0,9

2,32,1

4,6

1,3

Normal Mild Mod. Severe0

1

2

3

4

5

0,50

2,62,7 2,9

1,1

4,3

3,4

Normal Mild Mod. Severe0

1

2

3

4

5

Cardiac death M.infarction

p < 0.01%/yr %/yr

n = 5183

F-Up = 2 yrsHachamovitch et al. Circ 2000

Page 86: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

873 asymptomatiques pts avec PAC Exercice-thallium-201Suivi de 3 ans58% de defects de perfusion57 morts et 72 évènements cardiaques majeursValeur prédictive indépendante de mort et d’ évènements cardiaques majeursRecommandations (Lauer et al Lancet 1998)

Détection de l’ischémie Post-pontage

Page 87: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

Evaluer la valeur pronostique de la scinti chez des pts incomplètement revascularisés par stenting

322 pts avec tétrofosmine-SPECT4-6 mois post stenting- avec suivi médian de 33 mois valeur incrémentale de la scinti vs clinique-EE-angiographie<2% évènements cardiaques annuels si scinti normale

(Galassi et al Am J Cardiol 2006)

Intérêt de la scintigraphie chez des pts tri-tronculaires ayant une revascularisation incomplète

Page 88: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

En résumé…En résumé…

� La scintigraphie myocardique de perfusion apporte toutes les informations

nécessaires à la prise en charge diagnostique et pronostique des patients

avec coronaropathie suspectée ou avérée, et ceci dans de nombreuses

situations cliniques et de nombreux sous-groupes de patients

(revascularisation par stenting ou pontages aorto-coronariens).

� Elle apporte une information additive et indépendante de celle de la

clinique, l’ECG, l ’EE et la coronarographie

� Elle est un outil de grande valeur pour l ’aide à la décision thérapeutique en

pratique quotidienne notamment en post-infarctus en cas de viabilité.

� La scintigraphie myocardique de perfusion apporte toutes les informations

nécessaires à la prise en charge diagnostique et pronostique des patients

avec coronaropathie suspectée ou avérée, et ceci dans de nombreuses

situations cliniques et de nombreux sous-groupes de patients

(revascularisation par stenting ou pontages aorto-coronariens).

� Elle apporte une information additive et indépendante de celle de la

clinique, l’ECG, l ’EE et la coronarographie

� Elle est un outil de grande valeur pour l ’aide à la décision thérapeutique en

pratique quotidienne notamment en post-infarctus en cas de viabilité.

Page 89: Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à

La d éstabilisation des «angioplasticiens» passe par l’é tude

COURAGE (NEJM 2007)� 2287 pts� Coronaropathie stable sans dysfonction VG et ischémie

instable� 1149 pts angioplasties vs1138 traitement médical� Suivi de 4.6 ans� Critère de jugement : mortalité et les IDM non fatals� Taux cumulé de CPK : 19% vs 18.5% (NS)� Recommandations européennes sur la prise en charge de

l’angor stable� Dans le même sens que les études OAT- ICTUS- BASKET-

LATE� Recherche d’ischémie myocardique résiduelle avant toute dilatation

� Que de boulot pour les médecins nucléaires+++++dans les prochaines années