Imagerie cardiaque
Laboratoire d’Imagerie Biomédicale
Perfusion myocardique
La perfusion myocardique est un indicateur important de la maladie ischémique. En imagerie par résonance magnétique, la perfusion myocardique est mesurée à l’aide de la technique d’analyse de la cinétique du premier passage d’un agent de contraste paramagnétique (gadolinium) injecté par voie intraveineuse périphérique. Cependant, la nécessité d’injecter du gadolinium empêche son utilisation chez les patients présentant une insuffisance rénale et limite la répétabilité de l’examen.
Dans ce contexte, l’objectif est de développer une technique d’imagerie non invasive et reproductible permettant de quantifier l’apport sanguin au myocarde (perfusion) et de valider cette technique, d’abord chez des volontaires sains puis chez des patients.
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Arterial Spin Labeling cardiaque (ASL)
L’arterial spin labeling (ASL) offre une alternative non invasive et reproductible pour quantifier l’indice de perfusion myocardique.
Cette technique ne nécessite pas l’injection d’un agent de contraste externe, mais utilise le sang lui-même comme marqueur endogène. Pour marquer le sang entrant par les artères coronaires afin de perfuser le cœur, la technique de marquage FAIR (Flow-sensitive Alternating Inversion Recovery) a été classiquement utilisée.
Dans cette technique, des inversions globales et sélectives sont alternées, suivies d’un temps d’attente permettant au sang marqué d’atteindre le tissu myocardique. Après ce temps d’attente, des images marquées ou « label » et des images de contrôle sont acquises respectivement.
La différence entre ces deux images élimine le signal du tissu statique et fournit le signal de perfusion.
Figure 1. À gauche, inversion globale (Label). À droite, inversion sélective (Control).
Afin d’augmenter le rapport signal/bruit (SNR) de la technique, il est nécessaire d’acquérir un grand nombre d’images. Dans les études où les images cardiaques sont acquises en respiration libre, un recalage préalable est indispensable avant la quantification.
Les vidéos suivantes montrent les images originales et les images recalées d’un volontaire représentatif.
Par la suite, une soustraction par paires des images recalées est réalisée, suivie de leur moyennage et, enfin, de la quantification du flux myocardique à l’aide d’un modèle mathématique.
L’image suivante montre une carte de perfusion dans la région myocardique obtenue chez un volontaire sain au repos. Les unités sont des millilitres de sang par gramme de tissu et par minute.
Figure 2. À gauche, image anatomique de référence montrant le plan de l’axe court du cœur. À droite, carte de perfusion cardiaque acquise avec la séquence ASL, représentée en échelle de couleurs en unités de ml/g/min.
Afin d’augmenter le flux myocardique et de simuler les examens de stress pharmacologique réalisés en pratique clinique, des images ont été acquises lors d’une élévation passive des jambes chez des volontaires sains. Pour cela, une caisse en bois inclinée à 50° a été utilisée.
Figure 3. Caisse en bois utilisée lors de l’élévation passive des jambes afin d’augmenter le flux myocardique.
Les cartes de perfusion obtenues aux phases de repos (sans élévation des jambes) et de stress (avec élévation passive des jambes) sont présentées ci-dessous.
Figure 4. À gauche, carte de perfusion cardiaque obtenue au repos (sans élévation des jambes). À droite, carte de perfusion cardiaque obtenue en condition de stress (avec élévation passive des jambes).
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