CONTRIBUTION DE L'IMAGERIE FONCTIONNELLE À L'ÉTUDE DES LIENS ENTRE PERFUSION, MÉTABOLISME DES GLUCIDES ET FONCTION DE CONTRACTION. Je tiens également à remercier tous mes camarades du CERMEP qui m'ont toujours donné de leur temps et de leurs compétences pour mener à bien ce travail.
RAPPELS SUR LA VIABILITE MYOCARDIQUE
Ces critères dépendent de la technique utilisée pour mesurer la fonction contractile et des critères du chercheur. L'évaluation simultanée de la captation du glucose (image 18FDG-TEP) et de la perfusion (image 13NH-TEP) permet la détection de.
RAPPELS METHODOLOGIQUES
La perfusion, le metabolisme glucidique et la fonction contractile
Le scanner conventionnel n'est pas adapté à l'étude de la fonction ventriculaire en raison du temps d'acquisition de l'image (≥ 1 s). Cette avancée permet d'étudier la fonction du cœur en injectant un produit de contraste avec une résolution spatiale d'environ 1,5 mm.
Imagerie par Tomographie d’Emission de Positons
L'IRM apparaît comme la technique d'imagerie non invasive de référence pour l'étude de la fonction contractile. Les émetteurs de positons utilisés dans le PET sont souvent les éléments de base de la matière vivante.
Imagerie par Résonance Magnétique
L’évaluation de la perfusion myocardique en TEP
Cependant, une évaluation plus précise de la perfusion myocardique doit tenir compte des erreurs résultant de l'effet de volume partiel et de l'effet d'entraînement. Dessiner des régions d’intérêt pour calculer la perfusion régionale sur tous les territoires myocardiques est très difficile.
L’évaluation du métabolisme glucidique en TEP
La zone VG permet de connaître l'évolution temporelle de la concentration plasmatique du traceur (B), soit la fonction d'entrée pour le calcul de la consommation absolue de glucose. Les zones tissulaires sont utilisées pour estimer la concentration de traceur retenu dans le myocarde au fil du temps (C).
L’évaluation de la fonction contractile en IRM
INTRODUCTION
Numerous studies have attempted to define perfusion or glucose uptake thresholds to separate viable from non-viable myocardium. This study aimed to stratify patients with coronary artery disease (CAD) with respect to their resting glucose perfusion-uptake relationship for all regions of the myocardium and to determine whether.
MATERIALS AND METHODS
O dynamic sequences were used to obtain myocardial factor images using Factor Analysis of Medical Image Sequences (FAMIS) (Di Paola, 1982; Frouin, 1992). Five to seven regions per mid-ventricular slice were drawn on the static 18FDG uptake images using an automatic sectorization procedure (1 region = 1 sector), and were then superimposed on the corresponding myocardial factor images and myocardial rate of glucose images.
RESULTS
The presence of mismatch regions with reversible stress defects after dipyridamole was relatively specific for the UNCO group. From 16, 33 and 58 mismatch regions in CORR, SEMI and UNCO, only 1 and 3 of them showed reversible stress defects in CORR and SEMI, whereas in UNCO 17 of 58 mismatches (29%) showed reversible stress defects on stress imaging (Table 3 ) ).
DISCUSSION
Accordingly, our results suggest that hibernation associated with defective hyperemic response is specific to patients with preserved regional perfusion and glucose uptake. Since mismatches with reversible stress defects are specific to the uncorrelated group, ischemia associated with coronary steal may occur in some quiescent tissue present in this group of patients. In contrast to the uncorrelated group, in the correlated group a strong spread of match regions was found over wide ranges of perfusion and glucose uptake.
Furthermore, our results showed that the perfusion after dipyridamole is proportional to perfusion at rest in Correlated and that a small proportion of reversible stress defects could be found in this group. This observation, associated with the very low number of mismatches in the correlated group, supports the idea that a large proportion of non-fibrotic living tissue in this group behaves like remote tissue in terms of perfusion (at rest and under stress) and glucose uptake. Third, since the perfusion and glucose uptake intervals were narrow in the uncorrelated group, the weak correlation in this group could be attributed to this fact.
CONCLUSION
This study looked at the correlation between perfusion and resting glucose uptake, and the validity of this association needs to be rigorously stated. First, it can be observed that the choice of control regions affects the relative values of perfusion and glucose uptake, but did not change the correlation coefficient (r). To ensure the reliability of both parameters, we carefully selected 2-4 control regions taking into account angiographic studies, resting tracer uptake, dipyridamole response, and the position of the regions.
However, it is difficult to correlate angiographic and PET regions and thus we cannot completely exclude the inclusion of abnormal regions as control regions. However, we did not calculate the extent of the anomalies and a degree of variability can be attributed to this fact. However, when looking at this correlation in the correlated group within the same perfusion ranges found in Uncorrelated (55 < H215 . O < 120), the r value was 0.66 (data not shown) and was still significantly different from the 0.29 level of reported in Uncorrelated Group.
COMMENTAIRES ET PERSPECTIVES
L'interprétation de l'hibernation comme le produit instable d'une souffrance ischémique qui évoluera vers la nécrose (en l'absence de reperfusion) est controversée. En revanche, des études cliniques soutiennent l’idée de l’hibernation myocardique comme état physiopathologique instable. Ces travaux ont également montré que la dégénérescence cellulaire est plus prononcée dans les zones d'hibernation des patients ayant un long historique d'hibernation.
En effet, la vérification des hypothèses concernant nos travaux nécessite notamment l'utilisation de modèles animaux d'hibernation. La durée des modèles de dormance « à court terme » (<7 jours) nous semble insuffisante pour induire ces changements (Schulz, 1992 ; Schulz, 1993). En revanche, il nous semble que le modèle de dormance chronique de Fallavollita et al.
METHODS
For each PET pattern, we analyzed the presence of inotropic reserve and the magnitude of the changes after dobutamine at each of the three categories. Conversely, in mismatched viable regions, no differences were found between the three categories with respect to both, the presence of inotropic reserve and the magnitude of the changes after dobutamine stimulation (Figure 18 and Table 5). In mismatched viable regions, the presence of inotropic reserve does not correlate with the level of resting circumferential shortening.
No studies investigated whether the presence of intramyocardial inotropic reserve relates to myocardial perfusion at rest in CAD. In our study, mismatch viable regions (a reliable PET sign of dormancy) showed similar perfusion and contractile performance at rest as matched viable regions, but a higher presence of inotropic reserve. Furthermore, the presence of inotropic reserve and the magnitude of the changes after dobutamine were not related to resting periphery shortening in viable regions with a mismatch.
COMMENTAIRES
In all 393 regions studied, 176 of them showed inotropic reserve before surgery under dobutamine, but 218 showed functional improvement after surgery. Postoperative functional improvement occurred in 53% of all regions (normal, applicable compliance, applicable noncompliance) without inotropic reserve. Postoperative functional improvement in stable PET regions without inotropic reserve suggests that factors other than regional perfusion improvement contribute to such functional improvement.
Of all 393 regions studied, 176 of them showed preoperative inotropic reserve, but 218 showed postoperative functional improvement. These data are consistent with our findings of postoperative functional improvement in infarcted PET regions. Nevertheless, in our study, the proportion of infarct regions with postoperative functional improvement was significantly lower than in viable PET regions.
L’EVALUATION DE LA PERFUSION MYOCARDIQUE EN IRM
En particulier, les agents de contraste diffusibles sont mal adaptés à une quantification absolue car ils ont une distribution multicompartimentale. Cependant, avec les agents de contraste diffusibles, la quantification de la perfusion myocardique nécessite l'utilisation de modèles mathématiques complexes (Larsson, 1996). En revanche, les produits de contraste intravasculaires semblent être une solution possible, car leur distribution monocompartimentale permet une modélisation plus aisée.
Actuellement, peu d’agents de contraste ont été évalués pour les études IRM de premier passage. Dans notre laboratoire, un nouvel agent de contraste macromoléculaire, CMD-A2-Gd-DOTA, a été évalué dans un modèle de cœur de porc isolé (Casali, 1998). En effet, le suivi du premier passage du produit de contraste dans le myocarde permet une compréhension qualitative de la perfusion grâce au rehaussement différent du signal selon le territoire du myocarde (Wilke, 1999).
L’ANALYSE FACTORIELLE DES SEQUENCES D’IMAGES
En conséquence, nous obtiendrons des images à trois facteurs constituées de coefficients Ak(i) et correspondant au ventricule droit, au ventricule gauche et au tissu myocardique. La construction d'une image trichrome (Figure 23) à partir des trois images factorielles obtenues permet d'évaluer le chevauchement partiel des compartiments physiologiques. L'image du haut a été construite à partir d'une combinaison des trois images factorielles de la figure 21 et montre le myocarde (rouge), le ventricule gauche (vert) et le ventricule droit (bleu).
Dans notre laboratoire, en travaillant sur des données expérimentales, nous avons montré que les images factorielles du myocarde correspondent à des images de soustraction H215O-PET (images d'eau obtenues par soustraction de l'espace vasculaire évaluées à partir d'images C15O2). Autrement dit, nous avons observé que l'intensité des images factorielles myocardiques (au repos) suit le même profil d'intensité que celle des images H215O-PET (après correction de l'activité provenant de l'espace vasculaire). Par ailleurs, nous avons montré que l'intensité régionale des images factorielles du myocarde (au repos) était corrélée à la perfusion mesurée par microsphères radioactives (Figure 24) (Jamal, 1996).
CONCLUSIONS
Noninvasive quantification of myocardial blood flow in human subjects with oxygen-15-labeled water and positron emission tomography. Relationship of myocardial perfusion at rest and during pharmacological stress to the PET patterns of tissue viability in patients with severe left ventricular dysfunction. Multislice MRI to assess myocardial perfusion in patients with single-vessel proximal left anterior descending coronary artery disease before and after revascularization.
Relationship between contractile reserve and positron emission tomography patterns of perfusion and glucose utilization in chronic ischemic left ventricular dysfunction: implications for the identification of myocardial viability. Resting myocardial blood flow and contractile reserve in patients with chronic coronary artery disease and left ventricular dysfunction. 3D myocardial perfusion parameter estimation combined with 3D reconstructed coronary artery tree from digital coronary angiograms.
