Apport de l'imagerie fonctionnelle à l'étude des couplages entre la perfusion, le métabolisme glucidique et la fonction contractile dans l'ischémie myocardique

The study of the myocardial viability is a critical factor in guiding medical decisions regarding coronary artery disease (CAD) patients. The knowledge of the relationship between perfusion, metabolism and myocardial contractile function is essential in distinguishing the pathophysiological consequences of the ischemic injury and so, to determine myocardial viability. We evaluated in CAD patients (n=43), the relationship between perfusion (by positron emission tomography –PET- and 18FDG), glucose metabolism (by PET and H215O) and intramyocardial contractile function (by tagged magnetic resonance imaging –MRI-).Firstly, we studied the relationship between regional values of perfusion and glucose metabolism. Perfusion was evaluated at rest and after Dipyridamole stimulation for coronary reserve estimations. Glucose metabolism measurements were carried out under hyperinsulinemic euglycemic clamp for standardization of metabolic conditions. For each patient, the distribution of regional perfusion and glucose metabolism was analyzed and it showed large inter-individual differences. Such differences allowed to determining that myocardial hibernation (classically defined as viable) associated to reversible stress defects is specific of patients with preserved perfusion and glucose uptake.Next, we added the quantitative evaluation of the intramyocardial contractile function to the coupling between regional perfusion and glucose metabolism. Contractile function was assessed at rest and after Dobutamine for evaluating inotropic reserve. Our results showed that resting contractile function relates to perfusion and glucose metabolism, but the presence of inotropic reserve does not.Finally, we included in the Appendix a work aiming to provide a useful clinical tool for perfusion evaluations with MRI. In this pilot study in humans (13 patients, 5 normal volunteers) we showed the value of FAMIS applied to first-pass MR imaging series in detecting perfusion defects.
L'étude de la viabilité myocardique est prioritaire pour la prise en charge des patients coronariens. La connaissance des couplages entre la perfusion, le métabolisme et la fonction contractile permet l'appréciation précise de la pathophysiologie ischémique du myocarde et d'estimer au mieux la viabilité. Nous avons évalué, chez des patients coronariens (n=43), les couplages entre la perfusion (par tomographie d'émission de positons TEP avec H215O), le métabolisme glucidique (par TEP avec 18FDG) et la fonction contractile intramyocardique (par Imagerie par Résonance Magnétique IRM de « tatouage »).Dans un premier temps, nous avons visé à l'étude du couplage entre la perfusion et le métabolisme glucidique régionale. L'étude de la perfusion myocardique a été réalisée au repos et sous stimulation avec Dipyridamole pour l'évaluation de la réserve coronaire. L'emploi d'un clamp euglycemique hyperinsulinemique a permis la standardisation des conditions métaboliques durant les mesures du métabolisme glucidique. Nous avons analysé la distribution régionale de la perfusion et la captation du glucose myocardique sur chaque patient, et nous avons montré que cette distribution présente d'importantes différences interindividuelles. L'étude de ces différences permet de conclure que les territoires hibernants (classiquement définis comme viables) avec un défaut de perfusion sous stimulation se trouvent chez des patients qui ont préservé leur perfusion et leur métabolisme glucidique.Ensuite, nous avons ajouté l'évaluation quantitative de la fonction contractile intramyocardique au couplage entre la perfusion et le métabolisme glucidique régionale. L'étude de la fonction contractile a été réalisée au repos et sous stimulation béta-adrénergique avec Dobutamine pour l'évaluation de la réserve inotropique. Nos résultats montrent que la fonction contractile intramyocardique au repos corrèle avec la perfusion et le métabolisme glucidique régional. A l'inverse, la présence de réserve inotropique n'est pas en relation avec les niveaux de perfusion et de métabolisme glucidique.Enfin, nous présentons en Annexe un travail visant à fournir un outil clinique pour l'évaluation de la perfusion en IRM. Chez 13 patients coronariens et 5 volontaires sains, nous avons montré l'utilité de l'analyse factorielle des séquences d'images dynamiques (AFSIM) appliquée à des séries d'images IRM du premier passage d'un agent de contraste, dans l'évaluation des troubles de la perfusion.