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Détection de la maladie coronaire par les examens non invasifs d’imagerie cardiaque chez le patient symptomatique stable: la seule performance diagnostique est-elle suffisante pour guider la stratégie?

Pr Pascal GUERET : Service de cardiologie, Hôpital Henri Mondor, 51 Avenue du Maréchal De Lattre de Tassigny, 94010 Créteil.

Ce texte sera présenté le mardi 24 février à l'académie de Médecine

Résumé

De nombreuses méthodes non invasives d’imagerie cardiaque sont actuellement à notre disposition pour rapporter à une maladie coronaire les douleurs thoraciques ressenties par un patient stable: électrocardiogramme d’effort, scintigraphie myocardique, échocardiographie de stress, IRM de stress, Tomographie à Emission de Positons et scanner coronaire.

D’après les recommandations européennes récentes, la démarche diagnostique doit être guidée par l’estimation préalable du niveau de risque coronaire auquel se situe le patient. Le choix de la méthode la plus appropriée dépend ensuite des paramètres habituels que sont la disponibilité locale, l’expertise locale et le respect des contre indications respectives de chaque examen.

Bien qu’empruntant des voies physiopathologiques différentes, la performance diagnostique de ces  examens pour détecter une maladie coronaire est actuellement assez comparable. A elle seule, elle n’est donc pas suffisante pour justifier la démarche diagnostique choisie. Il est devenu très important de prendre en considération les risques de chacun de ces examens auxquels sont éventuellement exposés les patients ainsi que les données médico économiques de coût/efficacité.

Introduction

Chez un patient stable présentant des douleurs thoraciques pour lesquelles est posée la question de la causalité d’une éventuelle maladie coronaire, le recours aux examens non invasifs d’imagerie cardiaque est actuellement bien codifié dans les recommandations internationales récemment actualisées (1,2). Leur usage est donc très largement répandu sans qu’il soit toujours très aisé de se faire une idée précise sur leur meilleure utilisation. 

En effet, au delà des indications préférentielles et des contre indications propres à chacun de ces examens, la prise en compte de leur seule performance diagnostique n’est pas suffisante pour guider la démarche diagnostique.  Il faut également tenir compte de leur  disponibilité, de l’expertise locale, des risques induits par ces examens et auxquels le patient peut être exposé et de plus,  ne pas négliger  les aspects  médico-économiques devenus omniprésents. La prise en considération de tous ces éléments est désormais indispensable au praticien pour optimiser sa démarche et utiliser au mieux les ressources disponibles.

En complément de l’intérêt clinique des différents examens d’imagerie cardiaque précédemment rapporté dans le Bulletin de l’Académie (3), ces aspects pratiques de sécurité pour le patient et d’efficience économique sont plus particulièrement développés dans cette mise au point.

Evaluation du risque de maladie coronaire :

La première étape consiste à évaluer la probabilité que les symptômes ressentis soient la traduction d’une ischémie myocardique due à une maladie coronaire, en particulier chez les patients n’ayant pas été identifiés auparavant comme coronariens. Plusieurs modèles de stratification du risque ont été proposés. Dans ses recommandations de 2013 (1), la Société Européenne de Cardiologie a retenu un modèle très simple qui prend en compte l’âge et le sexe du patient ainsi que les caractéristiques cliniques de la douleur thoracique (typique, atypique, non angineuse) ou de son équivalent comme la blockpnée d’effort. A ce titre, l’interrogatoire est donc primordial pour faire préciser les caractères cliniques des symptômes, les circonstances de leur survenue et en particulier leur déclenchement par l’effort physique ainsi que leur sensibilité aux dérives nitrés d’action immédiate (Trinitrine en spray). Contrairement à d’autres modèles plus anciens, les facteurs de risque vasculaire et les données de l’ECG basal ne sont donc plus pris en compte dans ces recommandations européennes.

La probabilité de maladie coronaire est ainsi classée en 3 catégories : très improbable (risque très faible <15%), possible (risque intermédiaire 15-85%, lui même divisé en intermédiaire faible 16-65% et élevé 66-85%) et très probable (risque > 85%). Selon l’approche Bayesienne (figure 1), l’évaluation de cette probabilité va conditionner et guider la démarche ultérieure et en particulier le recours aux examens complémentaires d’imagerie cardiaque.

Chez les patients dont l’évaluation du risque est faible, il n’est pas justifié de recourir systématiquement aux explorations complémentaires. Le contrôle des éventuels facteurs de risque vasculaire est recommandé et une autre explication aux symptômes doit être recherchée.
A l’inverse, chez les patients à forte probabilité de maladie coronaire,  la coronarographie diagnostique est indiquée. Si besoin, les examens d’imagerie auront pour indication l’appréciation du retentissement sur la fonction myocardique d’une sténose mise en évidence  par la coronarographie.

C’est essentiellement dans le groupe des patients à risque intermédiaire (large zone d’incertitude pré test) que se situent les meilleures indications des méthodes non invasives. La valeur prédictive négative élevée de l’examen permet d’éliminer le diagnostic lorsque celui-ci est normal. A l’inverse les résultats anormaux d’un examen à forte valeur prédictive positive  augmentent la probabilité de l’existence d’une maladie coronaire.

Etude fonctionnelle en imagerie cardiaque:

L’ischémie est la conséquence d’un déséquilibre temporaire entre le débit coronaire et les besoins en O2 survenant  le plus souvent au cours d’un effort physique ou plus rarement spontanément, en cas de spasme coronaire par exemple. La figure 2 schématise les différentes étapes de la « cascade ischémique » et situe la place de ces techniques à chaque stade de cette cascade. En cas d’hypoperfusion myocardique, les anomalies diastoliques surviennent les premières, suivies d’une dysfonction systolique ventriculaire gauche puis de modifications de l’ECG et enfin, mais de façon inconstante de la survenue d’une douleur thoracique.

 

Le diagnostic peut-être évoqué lorsque certaines anomalies sont présentes à l’état basal, comme l’existence de troubles de la repolarisation ventriculaire sur un ECG de repos ou  d’une dysfonction ventriculaire gauche segmentaire ou diffuse et pouvant  entrainer une diminution de la fraction d’éjection documentée en échocardiographie par exemple.  Mais le plus souvent il faudra avoir recours  aux tests dynamiques sensibilisés par un effort physique ou par un « stress » pharmacologique pour faire apparaître une anomalie qui était absente au repos.

 

L’électrocardiogramme (ECG) d’effort sur cyclo ergomètre ou sur tapis roulant est un examen ancien et très largement diffusé. Il a pour objet de  détecter des anomalies de la repolarisation ventriculaire apparaissant au cours de l’exercice. Pour que l’examen soit interprétable, il est nécessaire que le patient effectue un effort physique suffisamment intense pour atteindre une fréquence cardiaque maximum théorique (220 battements – l’âge). Cependant, il souffre d’une faible sensibilité et d’une spécificité imparfaite (4) en particulier chez la femme. De plus, en cas de bloc de branche gauche, le tracé n’est pas interprétable. Cet examen figure encore en première intention dans les recommandations nord américaines de 2012 et européennes de 2013 (1), mais n’est plus mentionné dans le NICE  britannique.

 

En scintigraphie, plusieurs marqueurs sont utilisés pour étudier la perfusion myocardique mais de nos jours, on préfère les agents technetiés en raison de leur plus grande énergie, responsables de moins d’artéfacts et de la plus faible irradiation à laquelle les  patients sont exposés. Les images sont recueillies  au repos et immédiatement après un effort physique ou après injection d’un agent vasodilatateur (Dipyridamole ou Adénosine) dans le but d’induire une hétérogénéité de la perfusion régionale. Le caractère réversible du défaut de perfusion myocardique traduit une ischémie. Dans une méta analyse publiée en 2004 (5), regroupant les résultats de 79 études et portant sur 8964 patients, la sensibilité pour la détection de l’ischémie myocardique est de l’ordre de 86% et la spécificité de 74%. Les lésions portant sur un seul vaisseau sont détectées avec plus de précision que les atteintes pluri tronculaires qui induisent une hypo perfusion parfois équilibrée d’un territoire à l’autre et donc difficile à mettre en évidence. Il n’est pas encore démontré que les progrès technologiques dont a bénéficié cette technique (caméras à multi détecteurs) aient notablement modifié ces données.

 

L’échocardiographie de stress permet de détecter des anomalies  de la contraction régionale ventriculaire gauche secondaires aux troubles de perfusion myocardique induits par le stress physique (le patient effectue un effort en étant placé sur table inclinée munie d’un cyclo ergomètre) ou pharmacologique (le plus souvent de la dobutamine qui, injectée à doses croissantes par voie intra veineuse périphérique, augmente la consommation myocardique en O2).

 

L’échocardiographie de stress et la scintigraphie myocardique ont des performances diagnostiques assez proches (4). La première est un peu moins sensible que la seconde (76% vs 86%)  mais plus spécifique (88% vs 77%). En effet, les anomalies de la contraction myocardique induites par le stress sont la conséquence de l’ischémie alors que les anomalies de la perfusion et la perte de l’intégrité membranaire ne se traduisent pas toujours par un trouble de la contraction.

 

L’IRM est considérée actuellement comme la méthode la plus précise, reproductible et fiable pour l’étude de la perfusion myocardique mais sa disponibilité encore réduite en limite l’usage à grande échelle. L’agent de contraste approprié, le Gadolinium, modifie temporairement le temps de relaxation T1 et augmente ainsi l’intensité du signal dans le myocarde perfusé. A l’inverse, les régions ischémiques sont traduites par un signal d’intensité diminuée. Ces renseignements sont obtenus à l’état basal puis au cours d’un stress pharmacologique (dipyridamole, adénosine ou dobutamine), comme avec les autres techniques d’imagerie. Pour des raisons techniques, l’effort physique n’est pas réalisable dans l’appareillage. Le point fort de l’IRM est sa bonne résolution spatiale (environ 2mm) qui permet de faire la différence entre les anomalies localisées dans les couches sous endocardiques et l’ischémie transmurale. Cela caractérise la supériorité de l’IRM sur la scintigraphie dont la résolution spatiale est beaucoup moins bonne. Sur une série de patients chez lesquels l’IRM de perfusion a été confrontée à la coronarographie comme méthode de référence, la sensibilité  pour détecter les lésions mono, bi ou tritronculaires  est de 85%, 96% et 100%, respectivement, avec une spécificité de 85% (6).

 

Enfin, la Tomographie à Emission de Positons utilise des traceurs radio actifs pour obtenir des images de la perfusion et du métabolisme myocardique (7). Avant l’avènement de l’IRM, le FGD était un marqueur très utilisé pour quantifier la consommation myocardique régionale du glucose. Le parc, initialement limité, s’est considérablement agrandi dans notre pays, mais les applications actuelles sont surtout réservées à l’oncologie car en cardiologie, les autres méthodes lui font concurrence. Cet examen très spécialisé est en pratique très rarement prescrit pour la détection de l’ischémie myocardique.

 

Au total, avec un recul maintenant important et grâce à l’expérience de nombreuses équipes à travers le monde, et alors que les voies physiopathologiques empruntées par ces examens sont notablement différentes, on admet que les performances diagnostiques des différents tests de détection de l’ischémie myocardique sont globalement comparables, à l’exception de celles du test d’effort lorsqu’il n’est pas couplé à l’imagerie.

 

Le choix va donc être guidé d’une part par la disponibilité de l’appareillage et l’expertise locale et d’autre part par les limites et contre indications de chacun de ces examens. Dans la mesure du possible, il est recommandé de privilégier l’exercice physique sur le stress pharmacologique car il est plus physiologique. Mais certains patients ne pourront pas développer un effort physique suffisant (en raison d’une artériopathie des membres inférieurs, par exemple). De même certains malades claustrophobes ne pourront pas bénéficier d’une IRM. Une mauvaise échogénicité reste la principale limite de l’échocardiographie de stress, bien que l’étude de la cinétique des parois myocardiques puisse être améliorée après injection intra veineuse d’un agent de contraste (Sonovue) qui va franchir la barrière pulmonaire et « opacifier » la cavité ventriculaire gauche.

 

Etude anatomique non invasive : le scanner coronaire.

Le cas du scanner cardiaque est un peu à part car il fournit des renseignements sur l’anatomie des artères coronaires mais n’offre pas actuellement l’accès en routine à la perfusion myocardique. Cependant, cette situation pourrait évoluer dans les années qui viennent.

Grâce à de très rapides améliorations technologiques, les performances diagnostiques du scanner cardiaque sont devenues satisfaisantes (8). Les méta-analyses effectuées à partir de larges études multi centriques permettent de situer la sensibilité, la spécificité, les valeurs prédictives positive et négative des appareils munis de 64 détecteurs aux environs de 86%, 96%, 83% et 95%, respectivement (9-11). C’est surtout la forte valeur prédictive négative qui retient l’attention car elle permettrait d’affirmer que lorsque le scanner coronaire est considéré comme normal les artères coronaires sont anatomiquement normales.

Au total, la prise en compte des seules performances diagnostiques des examens d’imagerie cardiaque n’est pas suffisante pour guider  la démarche clinique. Il faut aussi considérer les risques liés à ces examens et auxquels le patient est exposé et bien entendu l’aspect médico économique qui sont devenus des paramètres très importants. 

Risques liés aux examens d’imagerie :

En raison de l’augmentation régulière du nombre d’examens d’imagerie pratiqués, l’attention est de nouveau attirée sur l’importance des risques auxquels peuvent être exposés les patients. Il ne s’agit pas uniquement de l’exposition aux rayons X, inconvénient que partagent plusieurs méthodes d’imagerie cardiaque mais aussi de risques de gravité variable, comme ceux induits par l’usage des produits de contraste ou les complications de l’épreuve de stress elle-même lorsqu’elle est couplée à l’imagerie. Mais ces risques sont à mettre en balance avec celui de la méconnaissance chez le patient de la maladie coronaire elle-même si les tests n’étaient pas pratiqués.

Les risques à court terme incluent l’aggravation d’une insuffisance rénale et les réactions allergiques aux produits de contraste iodés utilisés pour le scanner (12), les exceptionnelles fibroses néphrogéniques systémiques  induites par le  Gadolinium injecté Au cours de l’IRM (13), les troubles du rythme cardiaque parfois observés au cours de l’injection de Dobutamine (14) et les très rares complications des tests d’effort physique (15).

A long terme, les risques sont dominés par les conséquences de l’exposition aux rayons X des sujets jeunes, en particulier la survenue de cancers. L’exposition à 10 mSv se traduirait par un risque de 5 décès par cancers/10 000 patients plusieurs années plus tard (16). Il faut cependant noter que ces probabilités ont été modélisées à partir du suivi des sujets survivants après les bombardements atomiques d’Iroshima et Nagazaki et que cette approche méthodologique est souvent critiquée.

C’est en partie pour son exposition élevée aux rayons gammas que le Thalium est de moins en moins utilisé comme traceur radio actif pour les scintigraphies myocardiques au profit des agents technéciés. Par ailleurs, des améliorations technologiques récentes considérables ont permis de réduire l’irradiation au cours du scanner, avec une dose délivrée qui a été diminuée de 10mSv  à environ 1 mSv avec les appareillages les plus récents. Le tableau 1 rapporte les doses moyennes délivrées au cours des principaux examens d’imagerie.

Dans une étude très récente (16), un risque composite des accidents mortels à court et à long terme liés à ces examens non invasifs a été calculé. Lorsque les indications sont bien posées et les contre indications respectées, il est très faible (de 1 à 10/10 000 selon que l’examen est irradiant ou non). Par comparaison, il est globalement très inférieur à celui de décès par hémorragies liées à l’ aspirine (140/10 000), traitement pourtant considéré comme à très faible risque par les cardiologues et par conséquent largement préconisé dans la maladie coronaire en raison de son efficacité démontrée en prévention secondaire.

Approche médico économique :

L’évaluation médico économique est devenue un paramètre important dont les médecins prennent progressivement conscience pour le choix des examens complémentaires. Les experts en santé publique et les économistes fournissent régulièrement des données aux tutelles qui les utilisent pour arbitrer les décisions concernant la prise en charge des patients, la cotation des actes, l’établissement de la carte sanitaire pour les équipements lourds, etc…Pour être utile, l’information doit être complète et prendre en compte de très nombreux facteurs : le coût initial de l’examen et son remboursement (tableau 2), le coût induit lorsque survient une complication ou que son résultat conduit à prescrire un autre test, les coûts des transports, la gestion de l’appareillage (fréquence d’utilisation, charges de personnel, consommables) et son amortissement et enfin les bénéfices en termes de morbidité et de mortalité de la démarche diagnostique choisie. Le rapport coût/efficacité qui en découle doit également prendre en compte les particularités de sous groupes (prévalence de la maladie, sexe, âge, etc…). In fine, la question posée est celle du montant financier qu’une société accepte de supporter pour une démarche diagnostique donnée et ce paramètre est donc très variable d’un pays à l’autre. Il s’y ajoute une notion éthique bien difficile à trancher lorsqu’il s’agit d’estimer le « prix d’une vie sauvée ». Enfin, une difficulté supplémentaire est liée au recul nécessaire pour procéder à une telle évaluation et qui se chiffre souvent en années lorsque sont intégrées des données de suivi des patients.  Cela est souvent contrarié par l’aspect très évolutif de certains paramètres, en particulier les progrès technologiques qui sont une source d’amélioration des performances diagnostiques et/ou de diminution des risques liés à ces examens (« moving target » des anglo-saxons).

Cette complexité méthodologique explique le caractère assez contrasté des résultats publiés. Certaines études observationnelles mettent en évidence, pour la population à risque intermédiaire de maladie coronaire un rapport coût/efficacité favorable pour la scintigraphie par rapport au scanner coronaire et à la TEP (17) ; d’autres démontrent au contraire l’avantage du scanner (18-20) ou de l’IRM (21) sur la scintigraphie; d’autres enfin sont en faveur de l’échocardiographie de stress (22, 23), très répandue et peu onéreuse.

La seule étude randomisée et prospective comparant ces différents examens vient d’être publiée (24). Dans cet essai monocentrique britannique, 898 patients stables, à probabilité intermédiaire de maladie coronaire et pris en charge pour le diagnostic de douleurs thoraciques, ont été explorés après tirage au sort soit par scintigraphie, échocardiographie de stress ou IRM de perfusion soit directement par coronarographie diagnostique, puis ont été suivis pendant au moins 2 ans. Le résultat principal est que chacun de ces examens non invasifs de détection de la maladie coronaire peut être utilisé sans risque en terme de morbidité et de mortalité et avec un rapport coût/efficacité comparable. Dans cette population, cette approche est donc médicalement et économiquement efficiente par rapport à la prescription d’emblée d’une coronarographie. Les résultats d’une autre étude de morbi mortalité multicentrique randomisée nord-américaine et canadienne (25) ne seront malheureusement pas disponibles avant plusieurs années puisque les inclusions prévues de 10 000 patients symptomatiques et suivis pendant 3 ans viennent seulement de débuter.

Conclusion :

La seule performance diagnostique des différentes méthodes non invasives d’imagerie cardiaque n’apparaît pas suffisante pour guider la démarche étiologique de douleurs thoraciques ressenties par un patient stable. Il est actuellement recommandé de procéder à une prise en compte plus complète des caractéristiques propres de chacune des techniques et en particulier leur disponibilité, l’expertise locale dont elles bénéficient, les risques spécifiques auxquels les patients sont exposés et aussi d’intégrer les données médico-économiques, à seule fin de faire bénéficier le patient de l’approche la plus personnalisée et d’exploiter au mieux les ressources disponibles.

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24. THOM H, WEST NEJ, HUGUES v et al. Cost-effectiveness of initial stress cardiovascular MR, stress SPECT or stress echocardiography as a gate-keeper test, compared with upfront invasive coronary angiography in the investigation of patients with stable chest pain: mid-term outcomes from the CECaT randomized controlled trial. BMJ Open 2014; 4: e003419.

 

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Tableau et Figures

Tableau et Figures

fig1
Tableau 1 : Exposition du patient aux rayons X. Doses moyennes délivrées au cours des examens d’imagerie cardiaque.

 

 

 

Tableau 2 : Tarifs en vigueur des examens d’imagerie cardiaque (Sécurité Sociale)

 

Légende des figures

Figure 1 : Approche Bayesienne de la probabilité de maladie coronaire avant et après le test diagnostique.

Chez les patients dont l’évaluation du risque est faible, il n’est pas justifié de recourir systématiquement aux explorations complémentaires car la maladie coronaire peut être éliminée avec une forte probabilité. A l’inverse, chez les patients à risque élevé,  la probabilité de maladie coronaire est forte.

C’est essentiellement dans le groupe des patients à risque intermédiaire (large zone d’incertitude pré test) que les méthodes non invasives trouvent leur meilleures indications. La valeur prédictive négative élevée de l’examen permet d’éliminer la présence d’une maladie coronaire significative lorsque celui-ci est normal. A l’inverse les résultats anormaux d’un examen à forte valeur prédictive positive  augmentent la probabilité de la présence d’une maladie coronaire.

 

Figure 2 : La  « cascade ischémique » : les anomalies de la perfusion myocardique (détectable en scintigraphie et en IRM) et les modifications du métabolisme anaérobie (TEP) précèdent la dysfonction diastolique étudiée principalement en échocardiographie doppler (plus rarement en IRM), qui elle même est suivie des altérations systoliques détectables en échocardiographie, en scintigraphie synchronisée sur l’ECG et en IRM.
Les anomalies de la repolarisation ventriculaire enregistrées sur l’ECG  sont plus tardives. La douleur thoracique survient inconstamment au terme de cette succession d’évènements.

 

 

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