Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à revasculariser - CHU CAEN FRANCE Prof. Denis AGOSTINI - cif-bordeaux.fr

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Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à revasculariser - CHU CAEN FRANCE Prof. Denis AGOSTINI - cif-bordeaux.fr
Scintigraphie cardiaque
  et identification du
       myocarde à
     revasculariser
      Prof. Denis AGOSTINI
            CHU CAEN
             FRANCE
Scintigraphie cardiaque et identification du myocarde à revasculariser - CHU CAEN FRANCE Prof. Denis AGOSTINI - cif-bordeaux.fr
Indications de classe I - IIa de
    la scintigraphie myocardique
   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
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Facteurs déterminants la
 fixation myocardique des
   traceurs de perfusion

Flux sanguin coronaire régional
                x
Fraction d’extraction du traceur
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Facteurs déterminants la
 fixation myocardique des
   traceurs de perfusion

Flux sanguin coronaire régional
                x
Fraction d’extraction du traceur
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Ischémie Myocardique ≠ Anatomie

                          66

              coronaire
      Réserve coronaire                                              Collatérales
                                                                     Collatérales
                          44

                                                                                     Seuil
                                                                                     Seuil ischémique
                                                                                            ischémique
      Réserve

                                                    Sténose
                                                    Sténose
                          22                       complexe
                                                   complexe
                                    Dysfonction
                                    Dysfonction
                                    endothéliale
                                    endothéliale
                                                                                    Sténose
                                                                                    Sténose
                          00
                               00   10
                                    10 20
                                       20 30
                                          30 40
                                             40 50
                                                50 60
                                                   60 70
                                                      70 80
                                                         80 90
                                                            90 100
                                                               100
                                              %
                                              % réduction
                                                réduction diamètre
                                                          diamètre
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Evaluation de la réserve
coronaire

            Sanguin Myocardique
      Débit Sanguin             Régional
                    Myocardique Régional

                                           C.
                                           C. Saine
                                              Saine
      Débit

                                           C.
                                           C. Pathologique
                                              Pathologique

                                              Basal
                                              Basal          Stress
                                                             Stress
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Evaluation de la réserve
coronaire

            Sanguin Myocardique
      Débit Sanguin             Régional
                    Myocardique Régional

                                           C.
                                           C. Saine
                                              Saine
      Débit

                                           C.
                                           C. Pathologique
                                              Pathologique

                                              Basal
                                              Basal          Stress
                                                             Stress
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Evaluation de la réserve
coronaire

            Sanguin Myocardique
      Débit Sanguin             Régional
                    Myocardique Régional

                                           C.
                                           C. Saine
                                              Saine
      Débit

                                           C.
                                           C. Pathologique
                                              Pathologique

                                              Basal
                                              Basal          Stress
                                                             Stress
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Evaluation de la réserve
coronaire

            Sanguin Myocardique Régional
                    Myocardique Régional                              Ischémie
                                                                       Ischémie
      Débit Sanguin

                                           C.
                                           C. Saine
                                              Saine
      Débit

                                           C.
                                           C. Pathologique
                                              Pathologique

                                              Basal
                                              Basal          Stress
                                                             Stress
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Cascade ischémique

                                                              Global            Angina
                                                                                Angina
                                                              Global
                                                             Systolic
                                                              Systolic   ECG
                                                                         ECG
                                                             Function
                                                             Function
                                      Regional
                                      Regional     Flling
                                                    Flling
                                      Systolic
                                       Systolic   Pressure
                                                  Pressure
                                      Function
                                      Function
                          Diastolic
                          Diastolic
             Metabolic
             Metabolic    Function
                          Function
             Alteration
             Alteration
  Hypo-
   Hypo-
 perfusion
 perfusion

  MPI
  MPI          PET
               PET          Echo.
                            Echo.      Stress
                                        Stress     Stress
                                                    Stress    Stress
                                                               Stress    EST
                                                                         EST   Physician
                                                                               Physician
  MCE
  MCE                     Hemodyn.
                          Hemodyn.      Echo
                                        Echo        Echo
                                                    Echo       Echo
                                                               Echo
                                      G-SPECT
                                      G-SPECT     Hemodyn.
                                                  Hemodyn.   G-SPECT
                                                             G-SPECT
Cascade ischémique

                                                              Global            Angina
                                                                                Angina
                                                              Global
                                                             Systolic
                                                              Systolic   ECG
                                                                         ECG
                                                             Function
                                                             Function
                                      Regional
                                      Regional     Flling
                                                    Flling
                                      Systolic
                                       Systolic   Pressure
                                                  Pressure
                                      Function
                                      Function
                          Diastolic
                          Diastolic
             Metabolic
             Metabolic    Function
                          Function
             Alteration
             Alteration
  Hypo-
   Hypo-
 perfusion
 perfusion

  MPI
  MPI          PET
               PET          Echo.
                            Echo.      Stress
                                        Stress     Stress
                                                    Stress    Stress
                                                               Stress    EST
                                                                         EST   Physician
                                                                               Physician
  MCE
  MCE                     Hemodyn.
                          Hemodyn.      Echo
                                        Echo        Echo
                                                    Echo       Echo
                                                               Echo
                                      G-SPECT
                                      G-SPECT     Hemodyn.
                                                  Hemodyn.   G-SPECT
                                                             G-SPECT
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
3 aspects fondamentaux en SPECT
     Stress     Rest

                           Normal

                       Défect réversible
                          Ischémie

                          Défect fixe
                           Nécrose
Présentation des images

   Grand axe

               Septum
               Septum          P.latérale
                               P.latérale

   4CA
               P.inférieur
               P.inférieur   P.Antérieure
                             P.Antérieure

   Petit axe
               Apex
               Apex                Base
                                   Base
Analyse quantifiée : Bermann

                      Normal
                      Normal                  00
                      Hypo
                      Hypo légère
                            légère            11
                      Hypo
                      Hypo modérée
                           modérée            22
                      Hypo
                      Hypo sévère
                           sévère             33
                      Défect
                      Défect complet
                             complet          44
                      Pathologique
                      Pathologique si
                                   si >> 55
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

 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.
Coronary flow reserve: implications for imaging

                                 flow heterogeneity
Repos

                                 increases at max flow
                                 (coronary flow reserve)
Stress

                                maximum blood flow can be achieved

                                  by increasing O2 demand:
                                        - exercise
                                        - dobutamine

                                  by direct arteriolar vasodilatation:
                                        - dipyridamole
                                        - adenosine
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
Stress pharmacologique

   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

L’augmentation du flux sanguin coronaire est médiée par
        vasodilatation directe          adenosine
                                        dipyridamole

        vasodilatation secondaire       dobutamine
        par augmentation des
        besoins myocardiques en O2
Facteurs déterminants la
  fixation myocardique des
    traceurs de perfusion

Flux sanguin coronaire régional
                x
Fraction d’extraction du traceur
Différence d’extraction des
traceurs SPECT en fonction du
flux
 Fixation myocardique   5

                        4
                                                                   Tl-201
                        3

                                                                  99mTc   Sestamibi
                        2
                                                                  99mTc   Tetrofosmine

                        1

                            0   1         2      3       4    5

                                    Flux sanguin (ml/min/g)
Différence d’extraction des
   traceurs SPECT en fonction du
                flux
2 principales conséquences
1 – Les défects au stress sont fréquemment plus petits avec le
Sestamibi ou le Myoview comparé au Tl-201
        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
Différence d’extraction des
    traceurs SPECT en fonction du
                 flux
2 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
               Setamibi uptake

                                 Rest   Exercise   Adenosine

                                   MBF (ml/min/g)

                                                   He ZX, et al. Circulation. 2000;102(4):438-44.
Relation flux sanguin coronaire et
                       fixation des traceurs de perfusion

                        5
                                                              15O-H O
                                                                   2
Fixation myocardique

                        4
                                                                    Tl-201
                                                                    13N-NH
                                                                          3
                        3
                                                                    82Rb

                                                                    99mTc Sestamibi
                        2
                                                                    99mTc Tetrofosmine

                        1

                            0   1         2      3       4      5

                                    Flux sanguin (ml/min/g)
Image quality in SPECT

          =
        Stress
           +
       Traceur
           +
       Patient
           +
       Images
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
Viabilité myocardique :
Définition
Viabilité myocardique :
         Définition
                 A-hypokinetic
                  A-hypokinetic
             Normally
             Normallyperfused
                      perfused
Prone
Pronetotospontaneous
          spontaneousrecovery
                      recovery     Stunned
                                   Stunned
                                  myocardium
                                  myocardium
Viabilité myocardique :
         Définition
                 A-hypokinetic
                  A-hypokinetic
             Normally
             Normallyperfused
                      perfused
Prone
Pronetotospontaneous
          spontaneousrecovery
                      recovery     Stunned
                                   Stunned
                                  myocardium
                                  myocardium

                                  Hibernating
                                  Hibernating
                                  myocardium
                                  myocardium    A-hypokinetic
                                                A-hypokinetic
                                                Chronically
                                                Chronicallyor
                                                            orrepetitively
                                                               repetitivelyhypoperfused
                                                                           hypoperfused
                                                May
                                                Mayrecover
                                                     recoverafter
                                                              afterrevascularisation
                                                                    revascularisation
Viabilité myocardique :
         Définition
                 A-hypokinetic
                  A-hypokinetic
             Normally
             Normallyperfused
                      perfused
Prone
Pronetotospontaneous
          spontaneousrecovery
                      recovery     Stunned
                                   Stunned
                                  myocardium
                                  myocardium

                                                          myocardium
                                                          myocardium
                                                           Ischemic
                                                            Ischemic
                                  Hibernating
                                  Hibernating
                                  myocardium
                                  myocardium    A-hypokinetic
                                                A-hypokinetic
                                                Chronically
                                                Chronicallyor
                                                            orrepetitively
                                                               repetitivelyhypoperfused
                                                                           hypoperfused
                                                May
                                                Mayrecover
                                                     recoverafter
                                                              afterrevascularisation
                                                                    revascularisation
Viabilité myocardique :
         Définition
                 A-hypokinetic
                  A-hypokinetic
             Normally
             Normallyperfused
                      perfused
Prone
Pronetotospontaneous
          spontaneousrecovery
                      recovery     Stunned
                                   Stunned
                                  myocardium
                                  myocardium

                                                          myocardium
              myocardium

                                                          myocardium
              myocardium

                                                           Ischemic
                                                            Ischemic
                Normal
               Normal

                                  Hibernating
                                  Hibernating
                                  myocardium
                                  myocardium    A-hypokinetic
                                                A-hypokinetic
                                                Chronically
                                                Chronicallyor
                                                            orrepetitively
                                                               repetitivelyhypoperfused
                                                                           hypoperfused
                                                May
                                                Mayrecover
                                                     recoverafter
                                                              afterrevascularisation
                                                                    revascularisation
Viabilité myocardique :
         Définition
                 A-hypokinetic
                  A-hypokinetic
             Normally
             Normallyperfused
                      perfused
Prone
Pronetotospontaneous
          spontaneousrecovery
                      recovery     Stunned
                                   Stunned
                                  myocardium
                                  myocardium

                                                          myocardium
              myocardium

                                                          myocardium
              myocardium

                                                           Ischemic
                                                            Ischemic
                Normal
               Normal

                                  Necrosis
                                   Necrosis
                                  Apoptosis
                                  Apoptosis

                                  Hibernating
                                  Hibernating
                                  myocardium
                                  myocardium    A-hypokinetic
                                                A-hypokinetic
                                                Chronically
                                                Chronicallyor
                                                            orrepetitively
                                                               repetitivelyhypoperfused
                                                                           hypoperfused
                                                May
                                                Mayrecover
                                                     recoverafter
                                                              afterrevascularisation
                                                                    revascularisation
Viabilité myocardique :
Définition

    Myocardium
    Myocardium ableable to
                         to improve
                             improve
    
     Contractility
        Contractility
    
     Patient’s
        Patient’s functional
                   functional status
                               status
    
     Patient’s
        Patient’s prognosis
                   prognosis
    after
    after revascularisation
           revascularisation
When do we need to assess
             viability ?

1.
1.   Acute ST+ myocardial infarction
        Absence
          Absence ofof effective
                       effective reperfusion
                                 reperfusion
        Large
          Large infarct
                infarct area
                        area
2.
2.   Ischemic cardiomyopathy associating :
        MVD
          MVD and
               and left
                   left ventricular
                        ventricular dysfunction,
                                    dysfunction, i.e.,
                                                  i.e., LVEF
                                                        LVEF
Why do we need to assess
     viability ?

                             Medical
                             Medical
                                PTCA
                                 PTCA
                                    CABG
                                    CABG

To choose optimal therapy            Cellular
                                     Cellular therapy
                                              therapy

                                   AICD
                                   AICD // Resynchronisation
                                           Resynchronisation
                                LV
                                 LV assistance
                                    assistance
                            Transplantation
                            Transplantation
How do we detect viability by
nuclear imaging ?
How do we detect viability by
nuclear imaging ?

      Myocardial
      MyocardialBlood
                 BloodFlow
                      Flow
How do we detect viability by
                     nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+          Myocardial
                           MyocardialBlood
                                      BloodFlow
                                           Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro

 PET
 PET
SPECT
SPECT
How do we detect viability by
                          nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+                        Myocardial
                                         MyocardialBlood
                                                    BloodFlow
                                                         Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro
               Cell
                Cellmembrane
                    membraneintegrity
                             integrity

              82
               82Rb
                 Rb
              201
               201Tl Tl

 PET
 PET
SPECT
SPECT
How do we detect viability by
                          nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+                        Myocardial
                                         MyocardialBlood
                                                    BloodFlow
                                                         Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro
               Cell
                Cellmembrane
                    membraneintegrity
                             integrity

              82
               82Rb
                 Rb               Mitochondrial
              201
               201Tl Tl           MitochondrialPot.
                                                Pot.

                                99m
                                 99mTc
                                    TcMibi
                                       Mibi
                               99m
                                99mTc Tetro
                                  Tc Tetro

 PET
 PET
SPECT
SPECT
How do we detect viability by
                          nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+                        Myocardial
                                         MyocardialBlood
                                                    BloodFlow
                                                         Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro                                               11
                                                                 11C-palmitate
                                                                   C-palmitate
                                                 18
                                                  18FDG            123
                                                                    123I-PPA
               Cell
                Cellmembrane
                    membraneintegrity
                             integrity              FDG              I-PPA       Metabolism
                                                                                 Metabolism
                                                                 123
                                                                  123I-MIHA
                                                                      I-MIHA

              82
               82Rb
                 Rb               Mitochondrial
              201
               201Tl Tl           MitochondrialPot.
                                                Pot.

                                99m
                                 99mTc
                                    TcMibi
                                       Mibi
                               99m
                                99mTc Tetro
                                  Tc Tetro

 PET
 PET
SPECT
SPECT
How do we detect viability by
                          nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+                        Myocardial
                                         MyocardialBlood
                                                    BloodFlow
                                                         Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro                                               11
                                                                 11C-palmitate
                                                                   C-palmitate
                                                 18
                                                  18FDG            123
                                                                    123I-PPA
               Cell
                Cellmembrane
                    membraneintegrity
                             integrity              FDG              I-PPA       Metabolism
                                                                                 Metabolism
                                                                 123
                                                                  123I-MIHA
                                                                      I-MIHA

              82
               82Rb
                 Rb               Mitochondrial
              201
               201Tl Tl           MitochondrialPot.
                                                Pot.

                                99m
                                 99mTc
                                    TcMibi
                                       Mibi
                               99m
                                99mTc Tetro
                                  Tc Tetro

 PET
 PET
SPECT
SPECT
How do we detect viability by
                          nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+                        Myocardial
                                         MyocardialBlood
                                                    BloodFlow
                                                         Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro                                               11
                                                                 11C-palmitate
                                                                   C-palmitate
                                                 18
                                                  18FDG            123
                                                                    123I-PPA
               Cell
                Cellmembrane
                    membraneintegrity
                             integrity              FDG               I-PPA      Metabolism
                                                                                 Metabolism
                                                                 123
                                                                  123I-MIHA
                                                                      I-MIHA

              82
               82Rb
                 Rb               Mitochondrial
              201
               201Tl Tl           MitochondrialPot.
                                                Pot.

                                99m
                                 99mTc
                                    TcMibi
                                       Mibi            11
                               99m
                                99mTc Tetro             11C-Acetate
                                                          C-Acetate
                                  Tc Tetro

 PET
 PET
SPECT
SPECT
How do we detect viability by
                          nuclear imaging ?
        15
         15H
           H2200
        82
         82Rb
            Rb
        13
         13NH    +
            NH44+                            Myocardial
                                             MyocardialBlood
                                                        BloodFlow
                                                             Flow
          201
           201Tl
             Tl
     99m
      99mTc
         TcMibi
            Mibi
    99m
     99mTc Tetro
         Tc Tetro                                                   11
                                                                     11C-palmitate
                                                                       C-palmitate
                                                     18
                                                      18FDG            123
                                                                        123I-PPA
               Cell
                Cellmembrane
                    membraneintegrity
                             integrity                  FDG                I-PPA     Metabolism
                                                                                     Metabolism
                                                                      123
                                                                       123I-MIHA
                                                                           I-MIHA

                               Apoptose
                               Apoptose
                          99m
                           99mTc
                              TcAnnexin
                                 AnnexinVV
              82
               82Rb
                 Rb                    Mitochondrial
              201
               201Tl Tl                MitochondrialPot.
                                                     Pot.

                                     99m
                                      99mTc
                                         TcMibi
                                            Mibi            11
                                    99m
                                     99mTc Tetro             11C-Acetate
                                                               C-Acetate
                                       Tc Tetro

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

In practice = Molecular imaging of
cell membranes integrity

                      Myocardial
                      MyocardialBlood
                                 BloodFlow
                                      Flow

            201
             201Tl
                Tl
        99m
         99mTc Mibi
           Tc Mibi
       99m
        99mTc
           TcTetro
              Tetro
Which acquisition
              protocol ?
Viability
Viability alone
          alone
                            Rest
                            Rest-redistribution
                                 -redistributionTlTl
       TlTl                                                  redistribution
              rest
               rest                                           redistribution

                      1H
                       1H         2H
                                   2H                  3H
                                                        3H    4H
                                                               4H
Which criterion defines myocardial viability ?

               100
               100                               Non
                                                 Non viable
                                                     viable
                                                 Viable
                                                 Viable
                80
                80

                60
                60
%
% of
   of viable
      viable
segments
 segments
                40
                40

                20
                20

                 00
                      ≤≤ 20
                         20   21-30
                              21-30   31-40
                                      31-40    41-50
                                               41-50      51-60
                                                          51-60   61-70
                                                                  61-70   >70
                                                                          >70
                               Rest
                               Rest MIBI
                                    MIBI uptake
                                         uptake (%
                                                (% max)
                                                   max)

                                                                           Bonow Circulation 1996
Optimal criterion for viability

                        >75%
                        >75%

                       50-75%
                       50-75%

                       25-50%
                       25-50%

                         0.50 of maximum
       In > 50% of left ventricle
Recherche de viabilité
Myocardial Viability

                         51
                         51 patients
                            patients after
                                     after MI
                                           MI
                         Systematical
                         Systematical revascularisation
                                       revascularisation
                         Angiographic
                         Angiographic control
                                        control 66 months
                                                   months                                                                   100
                                                                                                                            100              NPV
                                                                                                                                             NPV

                       1,0
                                                                                                                                             PPV
                                                                                                                                             PPV
                        1,0

                       0,9
                        0,9
                                                                                                                             80
                                                                                                                             80

                       0,8
                        0,8

                       0,7
                        0,7                                                                                                  60
                                                                                                                             60
                       0,6
                        0,6

                       0,5
                        0,5
                                                                                                                             40
                                                                                                                             40
               Ratio
      PositiveRatio

                       0,4
                        0,4
 TruePositive

                       0,3
True

                        0,3

                                                                                                                             20
                                                                                                                             20
                       0,2
                        0,2
                                                                                                         201
                                                                                                          201Thallium
                                                                                                              Thallium

                       0,1
                        0,1                                                                              123
                                                                                                          123MIHA
                                                                                                              MIHA

                                                                                                         18
                                                                                                          18FDG
                       0,0
                        0,0
                                                                                                             FDG
                                                                                                                                  00
                              0,0
                               0,0   0,1
                                      0,1   0,2
                                             0,2   0,3
                                                    0,3       0,4
                                                               0,4           0,5
                                                                              0,5   0,6
                                                                                     0,6   0,7
                                                                                            0,7   0,8
                                                                                                   0,8   0,9
                                                                                                          0,9        1,0
                                                                                                                      1,0
                                                                                                                                       FDG
                                                                                                                                       FDG             Tl201
                                                                                                                                                       Tl201              ßMIHA
                                                                                                                                                                          ßMIHA
                                                     False
                                                      FalsePositive
                                                            PositiveRatio
                                                                     Ratio

                                                                                                                                              Vanzetto
                                                                                                                                              Vanzetto && al.
                                                                                                                                                          al. Circulation.
                                                                                                                                                              Circulation. 1995
                                                                                                                                                                           1995 -- EJNM
                                                                                                                                                                                   EJNM 1998
                                                                                                                                                                                        1998
Accuracy of nuclear imaging for
             predicting
LV recovery after revascularisation
                                        Sensitivity Specificity
  100                       88
              86                                            84                     85
                                             79
    75                                                              69
                   60                              58                                       59
                                  50
    50

    25

      0
              Rest Tl     Stress-rest Tl          Tc      Tc + Nitrates             Overall
 ##studies
    studies        23
                    23           11
                                  11            13
                                                 13           88                     56
                                                                                      56
 ##pts
    pts            583
                    583          301
                                  301           308
                                                 308         205
                                                              205                   1397
                                                                                     1397

                                                             Mehta & al. & al. Echocardiography 2005;22:155-164
Accuracy of Tl-SPECT, FDG-PET,
       and DSE

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

                                                Bax & al. Am J Cardiol 2003;92:1-4
Optimal detection of viability

                     LVEF
                     LVEF > 0.500.50 inin >> 50%
                                          50% LV
                                               LV

     NO
     NO                                      YES
                                             YES

  Medical
  Medical Rx
           Rx                           Viability
                                        Viability DSE
                                                   DSE
  Device
   Device Rx
          Rx                         Contractile
                                     Contractile reserve
                                                  reserve ??
Transplantation
Transplantation
 Cell
 Celltherapy
      therapy??                  NO                         YES
      …
                                 NO                         YES
       … ??

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

               Sensitivity   Specificity
100

 75

 50

 25

  0
      FDG   Tl SPECT     DSE       TL + DSE

                                              Bax & al. Am J Cardiol 2003;92:1-4
Perfusion + function gated SPECT

100
100                      93
                         93
          85
          85

 75
 75

                   52
                   52         50
                              50
 50
 50

 25
 25

   00
              11            22        33   44
                        Perfusion
                        Perfusion alone
                                  alone
                                                1.Yoshigina.
                                                 1.Yoshigina.JNM
                                                              JNM2001;42:838
                                                                  2001;42:838
Sensitivity
Sensitivity                                     2.Simoes.
                                                 2.Simoes. JNC2002;9:294
                                                           JNC  2002;9:294
                                                3.Leoncini.
                                                 3.Leoncini.JNC
                                                             JNC2002;9:402
                                                                 2002;9:402
Specificity
Specificity                                     4.Yoshagina.
                                                 4.Yoshagina. ELNM2002;29:882
                                                              ELNM  2002;29:882
Perfusion + function gated SPECT

100
100                      93
                         93                        90
                                                   90
          85
          85                            85
                                        85

 75
 75

                                   57
                                   57
                   52
                   52         50
                              50
 50
 50
                                             41
                                             41

 25
 25

   00
              11            22        33          44
                        Perfusion
                        Perfusion alone
                                  alone
                                                        1.Yoshigina.
                                                         1.Yoshigina.JNM
                                                                      JNM2001;42:838
                                                                          2001;42:838
Sensitivity
Sensitivity                                             2.Simoes.
                                                         2.Simoes. JNC2002;9:294
                                                                   JNC  2002;9:294
                                                        3.Leoncini.
                                                         3.Leoncini.JNC
                                                                     JNC2002;9:402
                                                                         2002;9:402
Specificity
Specificity                                             4.Yoshagina.
                                                         4.Yoshagina. ELNM2002;29:882
                                                                      ELNM  2002;29:882
Perfusion + function gated SPECT

                                                             100
                                                             100
100
100                      93
                         93                                             94
                                                                        94
                                                   90
                                                   90                             88
          85                            85                                        88           86
                                                                                               86
          85                            85
                                                        76
                                                        76                   77
                                                                             77          76
                                                                                         76
 75
 75                                                                71
                                                                   71

                                   57
                                   57
                   52
                   52         50
                              50
 50
 50
                                             41
                                             41

 25
 25

   00
              11            22        33          44     11           22         33           44
                        Perfusion
                        Perfusion alone
                                  alone                       Perfusion
                                                              Perfusion ++ contraction
                                                                           contraction
                                                                                    1.Yoshigina.
                                                                                     1.Yoshigina.JNM
                                                                                                  JNM2001;42:838
                                                                                                      2001;42:838
Sensitivity
Sensitivity                                                                         2.Simoes.
                                                                                     2.Simoes. JNC2002;9:294
                                                                                               JNC  2002;9:294
                                                                                    3.Leoncini.
                                                                                     3.Leoncini.JNC
                                                                                                 JNC2002;9:402
                                                                                                     2002;9:402
Specificity
Specificity                                                                         4.Yoshagina.
                                                                                     4.Yoshagina. ELNM2002;29:882
                                                                                                  ELNM  2002;29:882
Gated LV Volumes & Viability

                       Bax & al.Circulation 2004;110 :II-18–II-22
Prognostic impact of viability :
               Survival

                  NS
                  NS

                       Underwood
                        Underwood&&al.
                                    al.&&al.
                                          al.Eur
                                              EurHeart
                                                  HeartJJ2004;25:815
                                                          2004;25:815
Prognostic impact of viability :
               Survival

                     Beller
                      Beller&&al.
                               al.&&al.
                                     al.QJNucl
                                         QJNuclMed
                                               MedMol
                                                   MolImaging
                                                       Imaging2005;49:43
                                                               2005;49:43
Prognostic impact of viability :
               Survival

                        Liao
                         Liao&&al.
                                al.Am
                                    AmJJCardiol
                                         Cardiol2004;93:1275
                                                 2004;93:1275
Myocardial Viability :
                                  Summary

   Gating
    Gating myocardial
           myocardial perfusion
                      perfusion imaging
                                imaging allows
                                        allows the
                                               the evaluation
                                                   evaluation of
                                                              of ::
     
        Myocardial
         Myocardial ischemia
                      ischemia
     
        Myocardial
         Myocardial cell
                      cell integrity,
                            integrity, thus
                                       thus viability
                                            viability
     
        Left
         Left ventricular
              ventricular function
                           function and
                                      and volumes
                                           volumes
     
        Possibly
         Possibly contractile
                   contractile reserve
                                 reserve


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


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


   “Viable”
    “Viable” patients
              patients on
                       on MPI
                           MPI do
                                do benefit
                                    benefit from
                                            from myocardial
                                                 myocardial revascularisation
                                                             revascularisation
    (functional
    (functional status,
                 status, survival),
                         survival), while
                                    while revascularisation
                                          revascularisation has
                                                            has no
                                                                no or
                                                                   or harmful
                                                                      harmful
    effect
    effect in
           in “non-viable”
              “non-viable” patients.
                            patients.
Myocardial viability
         and
    heart failure
Les options thérapeutiques de l’insuffisance cardiaque
                   post-infarctus :

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

                         25
                                          20
Mortalité Annuelle [%]

                         20                         17        17

                         15

                         10
                                 7

                         5

                         0
                               Revasc    Médical   Revac     Médical

                              Viabilité Présente   Pas de Viabilité          18 études
                                                                          1749 patients
                                                                       Eur Heart J 2004
Effet de la revascularisation sur la fonction
       ventriculaire gauche de patients en IC sévère
50 patients étudiés avant et 3 mois
après revascularisation (Mule, 2002)                             Au moins 25% du
            Viability
                        (n= 26)
                                      no viability
                                                     (n=24)
                                                                 ventricule gauche doit être
15
                                                                 viable pour espérer une
                                                                 amélioration fonctionnelle
10                                      *
               *                                           *     après revascularisation.
 5
 0                                                               Environ 50 % des patients
 -5                                                              en insuffisance cardiaque
-10                                                              sévère ont suffisamment
                                  *                              de myocarde viable pour
-15
      (*) p< 0.001                                    *          bénéficier d’une
-20                                                              revascularisation.
         LVEF                     EDVI                    ESVI
         (%)             (ml/m2)             (ml/m2)
Histologiquement on défini 4 types de myocarde
    dans les zones de dysfonction ventriculaire

       VIABLE                         NON VIABLE
 sidération      hibernation       nécrose non-   nécrose
                                   transmurale    transmurale

 dysfonction      dysfonction      dysfonction    dysfonction
spontanément       réversible      irréversible   irréversible
  réversible         après
               revascularisation
Identification de myocarde hibernant dans les zones
              de dysfonction ventriculaire

 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

 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

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

                                         réversible
%                                        irréversible

                               50%

               Sestamibi uptake (% of peak)
Prédiction de la récupération fonctionnelle
         segmentaire après revascularisation

100                        93
        88
                 81
80
                                                        66
                                              59                  58
60

40

20

 0
             sensibilité                            spécificité
                                                                         105 études
             Thallium           Tc                    FDG TEP          3034 patients
                        -201         -99m tracers                         Bax, 2004
La probabilité de récupération fonctionnelle est
 beaucoup plus grande dans les hypofixations réversibles
                   Hypofixation               Hypofixation modérée
Quel que soit le    réversible                    irréversible
niveau final de
fixation de
Tl-201                     79%                  30%

                            amélioration fonctionnelle
                            après revascularisation
Segments fixant
au moins 60%
de Tl-201                  83%                 33%

                                                         Kitsiou, 1998
Comparaison entre dobutamine, FDG et Tl-201 :
  corrélation avec les données histopathologiques

% myocytes
                        75%
viables

Dobutamine

FDG TEP

Tl201 SPECT

                                        récupération fonctionnelle
test positif   test négatif             après revascularisation
                                                 Baumgartner, 1998
Dobutamine gated SPECT (Etude DOGS)

                  masse                           réserve
                 cellulaire                      contractile

                                                                          (mcg/kg/min)
                                                                    10
                                                                    5
                   sestamibi ou                      dobutamine
                   tétrofosmine                                     0
                    sous nitrés

                                        gSPECT            gSPECT

                        -30       -15            0        15       30
                                                                   min.

                        Manrique et al, 2006 SNM
Dobutamine gated SPECT (Etude DOGS) :

Repos

EDV: 163 ml
ESV: 88 ml
LVEF: 46%

Dobutamine
10 mcg/kg/min

EDV: 151 ml
ESV: 54 ml
LVEF: 65%
Facteurs influençant le
       pronostic
Valeur pronostique d’une TSM
                     normale

           1.00
           1.00
                                                                                     98.2%
                                                                                     98.2%

           0.75
           0.75

Cardiac
Cardiac
Overall
 Overall   0.50
           0.50
Survival
Survival

           0.25
           0.25    nn ==         387
                                  387
                   Men
                    Men          75%
                                  75%
                   Age
                    Age          55
                                  55 ±± 99
           0.00
           0.00    Mean
                    Mean F-Up
                         F-Up    66 yrs
                                    yrs

                  00        11         22       33        44   55   66             77
                                             Follow-Up
                                             Follow-Up (yrs)
                                                       (yrs)

                                                                     Vanzetto
                                                                     Vanzetto etet al.
                                                                                   al. Circulation
                                                                                       Circulation 1999
                                                                                                   1999
Valeur pronostique d’une TSM
              anormale
Hachamovitch
Hachamovitch 1996
               1996
Geleinjse 1996                                                           Haut
Geleinjse 1996
Berman
                                                                         Haut risque
                                                                              risque
Berman 1995
         1995
Zanko  1995
Zanko 1995

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

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

                          11   55   10
                                    10 1515 2020 25
                                                  25 30
                                                      30 35
                                                         35   40
                                                              40    45
                                                                    45
                        Normal
                        Normal       OR
                                     OR après
                                        après TSM
                                              TSM ANORMALE
                                                  ANORMALE
Valeur Pronostique : En résumé

                                                  Prognostic accuracy
                                                 80 studies - 50 000 pts

                              10

                                        Mortalité                            7,4
  Annual cardiac death rate

                              7,5            =
                                    Population générale

                                5

                              2,5
                                           0,6
                                0
                                    Normal                       Abnormal

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

                  1.00
                  1.00

                                                                                           Normal
                                                                                           Normal
                  0.95
                  0.95

  Survie
  Survie          0.90
                  0.90
                                                                                           1-2
                                                                                           1-2 seg.
                                                                                               seg.
 Sans
 Sans EM
      EM

                  0.85
                  0.85

                                                                                           ≥≥ 33 seg.
                                                                                                 seg.
                  0.80
                  0.80    Logrank-test
                          Logrank-test PP
Etendue de l’ischémie

     %
     % // yr
          yr
55
                    Normal
                    Normal
                    Légèrement
                    Légèrement An.
                               An.
                    Modérément
                    Modérément An.
                                An.
44                  Sévèrement
                    Sévèrement An.
                               An.
                                                                                                    *
                                                                                                        3.66
                                                                                                        3.66
               nn =1137
                  =1137
               Suivi
                Suivi == 77 yrs
                            yrs                                                              *
33                                                                                               2.81
                                                                                                 2.81

22                                                                                *
                                          *                   *                       1.65
                                                                                      1.65
                                          1.45
                                          1.45
                                                                  1.31
                                                                  1.31 1.28
                                                                       1.28
11
                                   0.76
                                   0.76
                                                       *                       0.73
                                                                               0.73
                            0.53
                            0.53                           0.55
                                                           0.55
                   0.30
                   0.30                             0.25
                                                    0.25
00
                     Décès
                     Décès Cardiaques
                           Cardiaques            Infarctus
                                                  Infarctus myocardique
                                                            myocardique       Revascularisation
                                                                              Revascularisation

                                                                                      Vanzetto
                                                                                      Vanzetto et
                                                                                               et al.
                                                                                                  al. Circ
                                                                                                      Circ 1999
                                                                                                           1999
Aide à la Décision Thérapeutique
n = 5183                                                                    Medical Rx
F-Up = 2 yrs                                                                Revascularisation
%/yr                                    p < 0.01   %/yr
5                                      4,6         5
                                                                                              4,3
4                                                  4
                                                                                                    3,4
3                                                  3                            2,9
                                                                    2,6 2,7
                           2,3
                                 2,1
2                                                  2
                                             1,3
                                                                                      1,1
1                0,8 0,9                           1
                                                          0,5
       0,3
             0                                                  0
0                                                  0
    Normal        Mild       Mod.      Severe             Normal     Mild         Mod.          Severe

                   Cardiac death                                      M.infarction
                                                                                Hachamovitch et al. Circ 98
Aide à la Décision Thérapeutique
n = 5183
                                                                       Medical Rx
F-Up = 2 yrs                                                           Revascularisation
                                                                                 Hachamovitch et al. Circ 2000
%/yr                                  p < 0.01   %/yr
5                                    4,6         5
                                                                                           4,3
4                                                4
                                                                                                 3,4
3                                                3                            2,9
                                                                  2,6 2,7
                         2,3
                               2,1
2                                                2
                                           1,3
                                                                                    1,1
1              0,8 0,9                           1
                                                        0,5
    0,3
           0                                                  0
0                                                0
    Normal      Mild      Mod. Severe                Normal        Mild         Mod.         Severe

                 Cardiac death                                      M.infarction
                                                                            Hachamovitch et al. Circ 98
Aide à la Décision Thérapeutique
n = 5183
                                                                       Medical Rx
F-Up = 2 yrs                                                           Revascularisation
                                                                                 Hachamovitch et al. Circ 2000
%/yr                                  p < 0.01   %/yr
5                                    4,6         5
                                                                                           4,3
4                                                4
                                                                                                 3,4
3                                                3                            2,9
                                                                  2,6 2,7
                         2,3
                               2,1
2                                                2
                                           1,3
                                                                                    1,1
1              0,8 0,9                           1
                                                        0,5
    0,3
           0                                                  0
0                                                0
    Normal      Mild      Mod. Severe                Normal        Mild         Mod.         Severe

                 Cardiac death                                      M.infarction
                                                                            Hachamovitch et al. Circ 98
Détection de l’ischémie Post-pontage

873 asymptomatiques pts avec PAC
   Exercice-thallium-201
   Suivi de 3 ans
   58% de defects de perfusion
   57 morts et 72 évènements cardiaques majeurs
   Valeur prédictive indépendante de mort et d’
   évènements cardiaques majeurs
   Recommandations (Lauer et al Lancet 1998)
Intérêt de la scintigraphie chez des pts tri-tronculaires
          ayant une revascularisation incomplète

  Evaluer la valeur pronostique de la scinti chez des pts
incomplètement revascularisés par stenting
     322 pts avec tétrofosmine-SPECT
     4-6 mois post stenting- avec suivi médian de 33
     mois
     valeur incrémentale de la scinti vs clinique-EE-
     angiographie
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 déstabilisation des
«angioplasticiens» passe par l’étude
         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
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