ETUDE PROSPECTIVE EN IRM CARDIAQUE

ETUDE PROSPECTIVE EN IRM CARDIAQUE

Evaluation en imagerie du remodelage et ses facteurs de risque

Les deux méthodes actuelles dominantes d’évaluation du remodelage après un infarctus du myocarde sont l’échographie cardiaque trans-thoracique et l’IRM cardiaque. La première reste en pratique clinique largement plus utilisée car plus facile d’accès. Ces deux techniques sont pourtant complémentaires, l’échographie permettant une analyse fonctionnelle et hémodynamique et l’IRM permettant une caractérisation tissulaire. Les paramètres communs étudiés par l’IRM et l’ETT sont les volumes télé-diastoliques et télé-systoliques ventriculaires, la masse ventriculaire, le débit cardiaque, la fraction d’éjection ventriculaire gauche (FEVG). Les paramètres plus spécifiques à l’IRM cardiaque sont une quantification de la taille de l’infarctus via l’injection de gadolinium, un produit de contraste dont l’élimination du myocarde va être retardée dans la zone infarcie, permettant à l’aide des séquences de rehaussement tardif de visualiser la zone infarcie et de déterminer ainsi la masse d’infarctus. La détermination de zones d’obstruction micro-vasculaire est également une information importante recueillie par ces séquences de rehaussement tardif. Enfin, l’IRM peut permettre un calcul de la contrainte pariétale systolique via la formule suivante : 0.133 ×× (PA: pression 2Ep×(1+ ) artérielle; R=rayon de courbure; Ep=épaisseur pariétale). L’IRM est donc la méthode d’imagerie idéale pour l’étude du remodelage ventriculaire post-infarctus, car présente la meilleure reproductibilité des mesures et offre une exploration de multiples paramètres d’ordre anatomique (volumes et masses VG), fonctionnel (FEVG, contrainte télésystolique), et de caractérisation tissulaire (taille d’infarctus, obstruction microvasculaire).

Evolution temporelle des volumes ventriculaires.

Par définition, un remodelage péjoratif post-infarctus va se caractériser en imagerie par une élévation progressive des volumes ventriculaires associée à une dégradation secondaire de la FEVG. Les seuils les plus souvent retenus sont une élévation de 20% des volumes pour les études échographiques [7] et de 15% pour les études IRM [8]. Cependant les définitions retrouvées dans la littérature sont nombreuses et les populations étudiées hétérogènes. Il va être observé typiquement une élévation rapide des volumes la première semaine suivant un infarctus, permettant une augmentation du débit cardiaque et une diminution des pressions capillaires pulmonaires [9]. Il a été démontré que la dilatation initiale ventriculaire n’avait pas de caractère prédictif du remodelage ventriculaire au long cours [10]. Ensuite va survenir une élévation plus lente des volumes pouvant durer plusieurs années [11]. C’est cette seconde phase du remodelage qui va avoir un impact pronostique majeur dans les suites d’un infarctus et qui a donc été la plus étudiée. Il a été décrit différents profils de remodelage au cours de cette seconde phase [7, 10, 12], à savoir des profils de dilatation précoce, progressive, ou tardive. Les deux premiers ont des déterminants communs, qui sont de faibles volumes télédiastoliques à la sortie d’hospitalisation et une taille d’infarctus importante. De manière intéressante, le profil tardif de remodelage n’a été étudié que dans une étude [7] et il avait été retrouvé des déterminants différents de la taille d’infarctus, notamment la présence d’une coronaropathie pluritronculaire, ce qui suggérait à l’époque des mécanismes de remodelage différents dans ce groupe de patients. Les tenants et aboutissants de ces différentes formes de remodelage sont probablement différents et sont peu étudiés.

Facteurs de risque de remodelage

Si l’on doit synthétiser d’une manière simple l’ensemble de la littérature sur le remodelage des 20 dernières années, le principal facteur de remodelage est la taille initiale de l’infarctus. Cette taille a d’abord été évaluée visuellement en angiographie[9], puis en échographie par le Wall Motion Score Index[10] (dénombrant le nombre de segments myocardiques akinétiques), en biologie via le pic de CPK[7] et de troponine[13] et enfin en IRM par la quantification directe de cette taille via les séquences de rehaussement tardif [8, 14-16]. La présence d’obstruction micro-vasculaire en phase aigüe, recherché au cours d’une IRM, a également une relation étroite avec le remodelage, mais également avec la taille d’infarctus, les patients présentant une obstruction micro-vasculaire ayant des pics de troponines plus élevés en phase aigüe, des taux de CRP plus élevées et des tailles d’infarctus plus importantes à 1 an [16]. L’obstruction micro-vasculaire est donc également un facteur de risque important de remodelage, mais étant donné l’existence d’un lien avec la taille d’infarctus, il est souvent retrouvé dans les études un seul des deux facteurs comme marqueur de risque indépendant du remodelage. D’autres facteurs de remodelage ont été décrits (flux TIMI, FEVG et volumes initiaux, profils restrictifs en échographie, transmuralité, localisation antérieure..) mais leur association indépendante au remodelage est variable selon les études, beaucoup de ces paramètres ayant un lien avec la taille initiale de l’infarctus.

Pronostic du remodelage ventriculaire

Il existe un lien étroit entre la présence d’un remodelage et la mortalité post-infarctus [7, 14, 17]. Les patients ayant un remodelage plus prononcé développent des dysfonctions ventriculaires gauches plus sévères au long cours et une instabilité électrique associée à un risque plus important de mort subite[12, 18]. La compréhension du remodelage est donc essentielle afin d’identifier précocement les patients à risque et d’introduire les thérapeutiques nécessaires.

Thérapeutique du remodelage ventriculaire post-infarctus

La première thérapeutique est logiquement de réduire les dommages myocardiques initiaux à l’aide de la revascularisation de l’artère coupable. Elle a d’abord historiquement été réalisée par fibrinolyse, puis par angioplastie[19] seule et enfin par angioplastie et stenting. Les avancés récentes dans la limitation initiale de la taille d’infarctus ont eu lieu dans le domaine de la cardioprotection avec la prise en charge des lésions de reperfusion et l’avènement du per et post-conditionnement [20-22]. Malgré ces progrès réalisés, il persiste un taux de remodelage élevé en post-infarctus pouvant atteindre les 30% [23], et la prévention du remodelage en post-infarctus reste donc un problème capital.

Thérapeutiques médicamenteuses

Le rationnel de ces thérapeutiques va être de limiter l’activation neuro-hormonale qui sera délétère au long cours, en agissant principalement sur le système adrénergique et le système rénine-angiotensine-aldostérone. Les bétabloquants sont la classe thérapeutique agissant sur le système adrénergique et ayant montré un bénéfice sur la mortalité dans le post-infarctus [24, 25]. Des effets bénéfiques dans le post-infarctus sont également observés avec les inhibiteurs de l’enzyme de conversion et les antagonistes des récepteurs de l’angiotensine II [26-29] ou avec les antagonistes de récepteurs de l’aldostérone [30]. Le bénéfice de ces thérapeutiques se fait notamment via un effet positif sur le remodelage [31-33], avec au niveau cellulaire un effet anti-hypertrophique et anti-fibrosant [33]. Il y a eu également d’autres pistes de recherche, avec des résultats variés, notamment l’utilisation d’anti TNF [34], de thérapie cellulaire [35] ou d’inhibiteurs sélectifs des métalloprotéinases [36].

Thérapeutiques mécaniques ou électriques

La resynchronisation cardiaque triple-chambre a montré son efficacité pour réduire le remodelage et la mortalité dans le post infarctus, surtout chez des patients symptomatiques ayant une dysfonction ventriculaire gauche.[37-39]. Il existe d’autres thérapeutiques mécaniques qui ont été testées, un contenseur mécanique du ventricule gauche et une reconstruction ventriculaire au cours des pontages, mais sans bénéfice démontré sur la mortalité.[40, 41].
Nous proposons donc une étude du remodelage ventriculaire dans la première année suivant un infarctus du myocarde à l’aide d’une analyse par IRM en série. Nous étudierons particulièrement les différents profils de remodelage ventriculaire ainsi que leurs déterminants.
Myocardial infarction (MI) has a major impact on overall mortality across the world especially in western countries [42]. Left ventricular remodeling (LVR) is caused by a set of phenomenon occurring after MI leading to increased myocardial wall stress and deleterious increased of left ventricular (LV) volumes. His relationship with mortality is well established [7, 17, 43] as is the positive relationship between intervention’ effects on LVR and clinical outcomes [25, 43-45]. So to predict LVR is a key point and a challenging issue after MI. Even if some major determinants are now identified – such as infarct size (IS) [8], microvascular obstruction (MVO) [16], left ventricular ejection fraction (LVEF), TIMI flow, and patency of the related artery [12, 46, 47]) – various patterns of LVR have been observed and could implicate diverse pathophysiological processes [7]. Diverse timing of LVR should result in diverse timing of LVR evaluation and risk assessment. The aim of the study was to assess diverse patterns of LVR and their determinants during the first year after MI with a serial cardiac magnetic resonance imaging (CMR) approach.

METHODS:

Study population

161 patients with a first ST-elevation MI admitted to the University Hospital of Angers (France) were prospectively evaluated. Inclusion criteria were as follows: primary or rescue percutaneous coronary intervention for first ST-elevation MI within 12 hours of symptom onset; age above 18 years; culprit coronary artery with proximal occlusion, i.e., proximal or mid-left anterior descending coronary artery, proximal dominant circumflex coronary artery, or proximal right coronary artery; thrombosis in myocardial infarction-flow Grade 0 or 1 prior to PCI, and successful revascularisation with a flow Grade 3 after stenting. Exclusion criteria were cardiogenic shock, initial cardiac arrest, history of myocardial infarction or aorto-coronary bypass surgery, and contraindication to CMR. This study conformed to the principles outlined in the Declaration of Helsinki. All patients provided written informed consent for completion of the CMR, and the study protocol was approved by the hospital’s ethics committee (CHU Angers).
All patients underwent detailed assessment of medical history as well as clinical evaluation during the index hospitalization, at 3 months and one year. Medication doses were collected at 24 hours after hospital admission, at discharge and at 3 months as previously described by Grall et al.[48]

CMR protocol

Baseline scan was scheduled between 3 to 5 days after reperfusion and follow-up at 3 months and 1 year after index infarction. CMR was performed using either a 1.5 or 3 Tesla imager (Avanto and Skyra, Siemens, Erlangen, Germany) with the application of an 8-element phased-array cardiac receiver coil. Left ventricular function was analyzed using the steady-state free precession sequence performed on contiguous short-axis slices covering the entire left ventricle. The typical in-plane resolution applied was similar among imagers: 1.6×1.9mm, with a 7mm section thickness (matrix: 256×208; temporal resolution: 35-45 msec).
Late gadolinium enhancement sequences were performed 12 to 15 minutes after the injection, at a dose of 0.2mmol/Kg, by means of a 2D segmented inversion recovery gradient-echo pulse sequence. Contiguous short axis slices covered the entire ventricle. The typical in-plane resolution used was similar among imagers: 1.68×1.68mm, with a 7mm section thickness (imaging was triggered to every other heartbeat; matrix: 256×208). Steady-state free precession pulse sequences and late gadolinium enhancement sequences were acquired in breathhold state, each with identical section positioning.

Image Analysis

The CMR images were transferred to a workstation for analysis and calculation (Qmass 7.1, Medis, Leiden, The Netherlands).

Left ventricular function

On all short-axis cine slices, the endocardial and epicardial borders were outlined manually on end-diastolic and end-systolic images, excluding the trabeculae and papillary muscles. LV end-diastolic and end-systolic volumes, such as LV mass, were determined.

Infarct size measurement

Infarct size (IS) was quantified on late gadolinium enhancement images by means of the FWHM (full width at Half Maximum)[49], corresponding to the sum of the hyperenhanced area measured on all sections, given in grams.

Microvascular obstruction assessment

If present, central hypoenhancement was manually delineated for quantification, and its extent was systematically added to the hyperenhanced area. The variability assessment for LV volumes, infarct size, and MVO extent produced good results, published elsewhere [49].

Systolic Wall stress measurement

Global systolic wall stress was calculated by means of a dedicated software, specially built by our laboratory, using a 3D model analysis [50-52] In brief, a median border between endo- and epicardial borders was generated on each slice. The barycenter of the section was then defined as the mass center of the median border. Each short axis was centered on the barycenter. The radius of curvature and wall thickness were calculated on end-systole in a series of contiguous short-axis slices (5-12 sections, depending on heart size) in order to compute the SWS. All apical slices absent of ventricular cavity and basal slices presenting open borders were excluded from the analysis. The SWS was calculated on each slice, with the SWS of the whole heart (global wall stress) defined as the average value of all slices, then used for the statistical analyses. Three measurements were taken from the systolic blood pressure cuff during the acquisition of cine-MRI.

Data analysis

Outcomes

LVR was considered as ≥10% increase in LV end-systolic volume (LVESV)[53]. EarlyLVR was defined a volume increase between baseline and 3 months and LateLVR as volume increase between baseline and 1 year (excluding patients with EarlyLVR). Regarding of LVR patterns, 3 groups of patients were defined: NoLVR (patients without ventricular remodeling as defined previously), EarlyLVR and LateLVR.
Clinical events (cardiovascular deaths, heart failure, infarction, stenting) were tabulated per subject.

Statistical analysis

All statistical tests were conducted by means of a commercially available statistical program (SPSS 15, SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA)
Data are expressed as mean ± standard deviation for continuous variables and as frequency with percentage for categorical variables. ANOVA with the Tukey post-oc test or chi-squared test where appropriate were used to test for differences among the three subgroups at each time point. Change in imaging parameters over time were assessed with paired t-tests. Univariate and multivariate logistic regression analyses with stepwise binomial logistic regression analysis were performed to identify independent predictors of LVR patterns. EarlyLVR patients were excluded of the analysis of predicting factors of LateLVR at 3 months. Variables that were significant (p<0.05) in univariate analyses were entered in the multivariate models. A two-tailed p <0.05 was set to indicate statistical significance.

Table des matières

Mise au point sur le remodelage ventriculaire
Introduction
Matériel et méthodes
Résultats
Discussion
Conclusion
Bibliographie
Figures et tables

Télécharger le rapport complet