Angiographie aux radionucléides - Radionuclide angiography

Balayage MUGA normal

Balayage MUGA normal

L'angiographie par radionucléides est un domaine de la médecine nucléaire qui se spécialise dans l'imagerie pour montrer la fonctionnalité des ventricules droit et gauche du cœur , permettant ainsi une intervention diagnostique éclairée dans l' insuffisance cardiaque . Elle implique l'utilisation d'un radiopharmaceutique , injecté à un patient, et d'une gamma caméra pour l'acquisition. Un scan MUGA (acquisition multigated) implique une acquisition déclenchée (gated) à différents points du cycle cardiaque . La scintigraphie MUGA est également appelée angiocardiographie par radionucléides à l'équilibre , ventriculographie par radionucléides ( RNVG ) ou imagerie de pool de sang contrôlé , ainsi que scintigraphie SYMA (balayage d'acquisition multigatée synchronisé).

Ce mode d'imagerie fournit uniquement un type d'image cinématographique du cœur qui bat et permet à l'interprète de déterminer l'efficacité des valves et des cavités cardiaques individuelles . La numérisation MUGA / Cine représente un complément robuste à l' échocardiogramme désormais plus courant . Les mathématiques concernant l'acquisition du débit cardiaque ( Q ) sont bien servies par ces deux méthodes ainsi que par d'autres modèles peu coûteux prenant en charge la fraction d'éjection en tant que produit du cœur / myocarde dans la systole . L'avantage d'un scan MUGA par rapport à un échocardiogramme ou à une angiographie est sa précision. Un échocardiogramme mesure la fraction de raccourcissement du ventricule et est limité par la capacité de l'utilisateur. De plus, une angiographie est invasive et, souvent, plus coûteuse. Un scan MUGA fournit une représentation plus précise de la fraction d'éjection cardiaque.

Histoire

Le scan MUGA a été introduit pour la première fois au début des années 1970 et est rapidement devenu la technique préférée pour la mesure de la fraction d'éjection ventriculaire gauche (FEVG) avec un haut degré de précision. Plusieurs premières études ont démontré une excellente corrélation entre la FEVG dérivée de MUGA et les valeurs obtenues par ventriculographie de contraste par cathétérisme cardiaque.

Objectif

La ventriculographie par radionucléides est effectuée pour évaluer la coronaropathie (CAD), la cardiopathie valvulaire , les cardiopathies congénitales , la cardiomyopathie et d'autres troubles cardiaques . MUGA est généralement commandé pour les patients suivants:

• Avec une maladie coronarienne connue ou suspectée , pour diagnostiquer la maladie et prédire les résultats
• Avec des lésions dans leurs valvules cardiaques
• Avec insuffisance cardiaque congestive
• Qui ont subi une angioplastie coronarienne transluminale percutanée , un pontage coronarien ou un traitement médical, pour évaluer l'efficacité du traitement
• Avec un faible débit cardiaque après une chirurgie à cœur ouvert
• Qui subissent des agents cardiotoxiques tels que la chimiothérapie, par exemple avec la doxorubicine ou l' immunothérapie ( herceptine )
• Qui ont eu une transplantation cardiaque

La ventriculographie par radionucléides donne une mesure beaucoup plus précise de la fraction d'éjection ventriculaire gauche (FEVG) qu'une échocardiographie transthoracique (ETT). L'échocardiogramme transthoracique est fortement dépendant de l'opérateur, donc la ventriculographie par radionucléides est une mesure plus reproductible de la FEVG. Son utilisation principale aujourd'hui est la surveillance de la fonction cardiaque chez les patients recevant certains agents chimiothérapeutiques (anthracyclines: doxorubicine ou daunorubicine) cardiotoxiques. La dose de chimiothérapie est souvent déterminée par la fonction cardiaque du patient. Dans ce contexte, une mesure beaucoup plus précise de la fraction d'éjection, qu'un échocardiogramme transthoracique peut fournir, est nécessaire.

Procédure

Le scan MUGA est effectué en marquant le pool de sang rouge du patient avec un traceur radioactif, le technétium -99m- pertechnétate (Tc-99m), et en mesurant la radioactivité sur la poitrine antérieure lorsque le sang radioactif circule dans les gros vaisseaux et les cavités cardiaques.

L'introduction du marqueur radioactif peut avoir lieu in vivo ou in vitro . Dans la méthode in vivo, des ions stanneux ( étain ) sont injectés dans la circulation sanguine du patient. Une injection intraveineuse ultérieure de la substance radioactive , le technétium -99m- pertechnétate , marque les globules rouges in vivo . Avec une activité administrée d'environ 800 MBq , la dose de rayonnement efficace est d'environ 6 mSv .

Dans la méthode in vitro , une partie du sang du patient est prélevée et les ions stanneux (sous forme de chlorure stanneux ) sont injectés dans le sang prélevé. Le technétium est ensuite ajouté au mélange comme dans la méthode in vivo . Dans les deux cas, le chlorure stanneux réduit l'ion technétium et l'empêche de s'échapper des globules rouges pendant la procédure.

La technique in vivo est plus pratique pour la majorité des patients car elle prend moins de temps et moins coûteuse et plus de 80 pour cent du radionucléide injecté se lie généralement aux globules rouges avec cette approche. La liaison aux globules rouges du traceur radioactif est généralement plus efficace que le marquage in vitro , et il est préférable chez les patients porteurs de cathéters intraveineux à demeure de diminuer l'adhérence du Tc-99m à la paroi du cathéter et d'augmenter l'efficacité du marquage du pool sanguin.

Le patient est placé sous une caméra gamma , qui détecte le rayonnement gamma de bas niveau de 140 keV émis par le technétium-99m ( ^99m Tc). Au fur et à mesure que les images de la caméra gamma sont acquises, le rythme cardiaque du patient est utilisé pour «bloquer» l'acquisition. Le résultat final est une série d'images du cœur (généralement seize), une à chaque étape du cycle cardiaque .

En fonction des objectifs du test, le médecin peut décider d'effectuer soit un repos ou un stress MUGA. Pendant le MUGA au repos, le patient est immobile, tandis que lors d'un MUGA de stress, le patient est invité à faire de l'exercice pendant le scan. Le stress MUGA mesure la performance cardiaque pendant l'exercice et est généralement effectué pour évaluer l'impact d'une maladie coronarienne suspectée. Dans certains cas, une nitroglycérine MUGA peut être effectuée, où la nitroglycérine (un vasodilatateur ) est administrée avant le scan.

Les images résultantes montrent que les piscines de sang dérivées volumétriquement dans les cavités du cœur et les images chronométrées peuvent être interprétées par calcul pour calculer la fraction d'éjection et la fraction d'injection du cœur. La méthode Massardo peut être utilisée pour calculer les volumes ventriculaires. Cette analyse de médecine nucléaire fournit un moyen précis, peu coûteux et facilement reproductible de mesurer et de surveiller les fractions d'éjection et d'injection des ventricules, qui sont l'une des nombreuses mesures cliniques importantes pour évaluer la performance cardiaque globale.

Exposition aux radiations

Il expose les patients à moins de rayonnement que les études de radiographie pulmonaire comparables . Cependant, la matière radioactive est conservée chez le patient pendant plusieurs jours après le test, au cours desquels des alarmes de rayonnement sophistiquées peuvent être déclenchées, comme dans les aéroports. La ventriculographie par radionucléides a été largement remplacée par l' échocardiographie , qui est moins coûteuse et ne nécessite pas d'exposition aux radiations.

Résultats

Résultats normaux

Chez les sujets normaux, la fraction d'éjection ventriculaire gauche (FEVG) doit être d'environ 50% (intervalle de 50 à 80%). Il devrait y avoir aucune zone de mouvement de la paroi anormale ( hypokinésie , akinésie ou dyskinésie ). Des anomalies de la fonction cardiaque peuvent se manifester par une diminution de la FEVG et / ou la présence d'anomalies dans le mouvement global et régional de la paroi. Pour les sujets normaux, les taux de remplissage des pics doivent être compris entre 2,4 et 3,6 volume diastolique final (EDV) par seconde, et le temps jusqu'au taux de remplissage maximal doit être de 135 à 212 ms.

Résultats anormaux

Une distribution inégale du technétium dans le cœur indique que le patient a une maladie coronarienne, une cardiomyopathie ou une dérivation sanguine dans le cœur. Les anomalies dans un MUGA au repos indiquent généralement une crise cardiaque, tandis que celles qui surviennent pendant l'exercice indiquent généralement une ischémie . Dans un MUGA de stress, les patients atteints de maladie coronarienne peuvent présenter une diminution de la fraction d'éjection. Pour un patient qui a eu une crise cardiaque ou qui est soupçonné d'avoir une autre maladie qui affecte le muscle cardiaque, cette analyse peut aider à identifier la position dans le cœur qui a subi des dommages ainsi qu'à évaluer le degré de dommage. Les scans MUGA sont également utilisés pour évaluer la fonction cardiaque avant et pendant le traitement de certaines chimiothérapies (par exemple la doxorubicine (Adriamycine)) ou l'immunothérapie (en particulier l' herceptine ) qui ont un effet connu sur la fonction cardiaque.

Méthode Massardo

La méthode Massardo est l'une des nombreuses approches pour estimer le volume des ventricules et donc finalement la fraction d'éjection. Rappelons qu'un scan MUGA est une méthode d'imagerie nucléaire impliquant l'injection d'un isotope radioactif ( Tc-99m ) qui acquiert des images 2D gated du cœur à l'aide d'un scanner SPECT . Les valeurs de pixel dans une telle image représentent le nombre de comptages (désintégrations nucléaires) détectés à partir de cette région dans un intervalle de temps donné. La méthode Massardo permet d'estimer un volume 3D à partir d'une telle image 2D de décomptes via:

${\ displaystyle V = 1,38 M ^ {3} r ^ {\ frac {3} {2}}}$ ,

où est la dimension du pixel et est le rapport des comptes totaux dans le ventricule au nombre de coups dans le pixel le plus brillant (le plus chaud). La méthode Massardo repose sur deux hypothèses: (i) le ventricule est sphérique et (ii) la radioactivité est répartie de manière homogène. ${\ displaystyle M}$${\ displaystyle r}$

La fraction d'éjection , peut alors être calculée: ${\ displaystyle E_ {f}}$

${\ displaystyle E_ {f} (\%) = {\ frac {\ text {EDV - ESV}} {\ text {EDV}}} \ times 100}$ ,

où l'EDV (volume end-diastolique) est le volume de sang dans le ventricule immédiatement avant une contraction et l'ESV (volume end-systolique) est le volume de sang restant dans le ventricule à la fin d'une contraction. La fraction d'éjection est donc la fraction du volume de fin diastolique qui est éjectée à chaque battement.

Les scanners Siemens Intevo SPECT utilisent la méthode Massardo dans leurs scans MUGA. D'autres méthodes d'estimation du volume ventriculaire existent, mais la méthode Massardo est suffisamment précise et simple à mettre en œuvre, évitant le besoin d'échantillons de sang, de corrections d'atténuation ou de correction de désintégration.

Dérivation

Définissez le rapport comme le rapport entre les comptes dans la chambre du cœur et les comptes dans le pixel le plus chaud: ${\ displaystyle r}$

${\ displaystyle r = {\ frac {\ text {Nombre total dans la chambre}} {\ text {Nombre total dans le pixel le plus chaud}}} = {\ frac {N_ {t}} {N_ {m}}}}$ .

En supposant que l'activité est répartie de manière homogène, le comptage total est proportionnel au volume. Le nombre de pixels maximum est donc proportionnelle à la longueur du plus grand axe perpendiculaire au collimateur, multiplié par la surface de section transversale d'un pixel, . On peut ainsi écrire: ${\ displaystyle D_ {m}}$${\ displaystyle M ^ {2}}$

${\ displaystyle N_ {m} = KM ^ {2} D_ {m}}$ ,

où est une constante de proportionnalité avec les unités de comptage / cm . Le nombre total,, peut être écrit où est le volume du ventricule et est la même constante de proportionnalité puisque nous supposons une distribution homogène de l'activité. La méthode Massardo fait maintenant la simplification que le ventricule est de forme sphérique, donnant ${\ displaystyle K}$${\ displaystyle ^ {3}}$${\ displaystyle N_ {t}}$${\ displaystyle N_ {t} = KV_ {t}}$${\ displaystyle V_ {t}}$${\ displaystyle K}$

${\ displaystyle N_ {t} = K \ gauche ({\ frac {\ pi} {6}} \ droite) D ^ {3}}$ ,

où est le diamètre de la sphère et équivaut donc à ci-dessus. Cela nous permet d'exprimer le ratio comme ${\ displaystyle D}$${\ displaystyle D_ {m}}$${\ displaystyle r}$

${\ displaystyle r = {\ frac {N_ {t}} {N_ {m}}} = {\ frac {\ pi D ^ {2}} {6M ^ {2}}}}$ ,

donnant enfin le diamètre du ventricule en termes de , c'est-à-dire compte, seuls: ${\ displaystyle r}$

${\ displaystyle D ^ {2} = \ gauche ({\ frac {6} {\ pi}} \ droite) M ^ {2} r}$ .

À partir de là, le volume du ventricule en termes de comptage seul est simplement

${\ displaystyle V_ {t} = {\ sqrt {\ frac {6} {\ pi}}} M ^ {3} r ^ {\ frac {3} {2}} \ environ 1,38 M ^ {3} r ^ {\ frac {3} {2}}}$ .

Les références

Liens externes

• Radionucléide + angiographie à la US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)