Imagerie intravasculaire : IVUS et OCT pour l’optimisation de l’ICP

Définition et physiopathologie

L’imagerie intravasculaire regroupe des techniques fondées sur l’utilisation de cathéters permettant de visualiser directement la lumière coronaire, la paroi vasculaire, la plaque, le thrombus et les endoprothèses implantées. Les principales modalités utilisées en salle de cathétérisme sont l’échographie intravasculaire (IVUS) et la tomographie par cohérence optique (OCT). Contrairement à la coronarographie, qui produit une luminographie bidimensionnelle et présente une spécificité limitée pour l’évaluation de la plaque et de la pathologie de la paroi vasculaire, l’imagerie intravasculaire fournit des informations transversales et longitudinales sur l’artère.

La valeur clinique de ces techniques repose sur leur capacité à caractériser l’anatomie responsable d’une sténose, à définir la morphologie de la plaque, à identifier des lésions occultes et à optimiser l’intervention coronaire percutanée (ICP). L’imagerie peut donc influencer plusieurs étapes de l’intervention :

• préparation de la lésion ;

• sélection du diamètre et de la longueur de l’endoprothèse ;

• identification des segments de référence proximal et distal ;

• évaluation de l’expansion et de l’apposition de l’endoprothèse ;

• détection d’une dissection marginale, d’un prolapsus tissulaire, d’un thrombus ou d’autres complications aiguës ;

• exploration d’une resténose et d’une thrombose d’endoprothèse.

L’imagerie intravasculaire peut également préciser le mécanisme d’un syndrome coronarien aigu (SCA), notamment lorsque la coronarographie ne montre pas de maladie obstructive significative ou lorsque la lésion coupable est incertaine. Dans ces situations, l’OCT ou l’IVUS peuvent mettre en évidence une rupture de plaque, un thrombus, une dissection coronaire spontanée (DCS) ou une autre anomalie structurelle occulte.

IVUS

L’IVUS génère des images en transmettant des ultrasons à partir d’un cathéter intracoronaire et en enregistrant les échos réfléchis par la paroi vasculaire. Les systèmes actuels utilisent des fréquences allant d’environ 20 à 60 MHz. Leur principal avantage est la pénétration tissulaire, qui permet généralement d’évaluer plusieurs millimètres au-delà de la lumière et de visualiser la membrane élastique externe (MEE). L’IVUS est donc utile pour déterminer la taille du vaisseau, la charge athéromateuse et les dimensions de lésions qui peuvent ne pas être complètement caractérisées par la coronarographie.

L’IVUS en niveaux de gris standard montre les principales couches de la paroi vasculaire et permet de mesurer quantitativement :

• le diamètre luminal minimal et maximal ;

• la surface luminale ;

• la surface de la MEE ou du vaisseau ;

• la surface de l’athérome ;

• la charge athéromateuse ;

• la surface minimale de l’endoprothèse.

Les limites de l’IVUS en niveaux de gris comprennent une résolution spatiale inférieure à celle de l’OCT et une discrimination imparfaite des composants de la plaque. L’IVUS avec analyse radiofréquentielle ou histologie virtuelle peut fournir des informations supplémentaires sur les composants calcifiés, fibreux, fibroadipeux et nécrotiques. L’IVUS avec histologie virtuelle a également été utilisé pour identifier les fibroathéromes à chape fibreuse fine, phénotype de plaque associé à la survenue ultérieure d’événements cardiovasculaires indésirables majeurs dans des études observationnelles.

OCT

L’OCT utilise une lumière proche de l’infrarouge plutôt que des ultrasons. Sa résolution est nettement supérieure à celle de l’IVUS, d’environ 5–20 µm selon le système, contre environ 70–200 µm pour l’IVUS en niveaux de gris. Cela permet une visualisation détaillée de la surface luminale, de l’épaisseur de la chape fibreuse, du thrombus, des mailles de l’endoprothèse, du prolapsus tissulaire et de la couverture des mailles.

L’OCT présente une pénétration tissulaire limitée, généralement d’environ 1–3 mm, et peut ne pas visualiser la MEE à travers une plaque ou une calcification importante. Une évacuation du sang est nécessaire, car le sang entraîne une rétrodiffusion importante du signal lumineux. L’imagerie est donc généralement réalisée pendant l’injection de produit de contraste ou au moyen d’une autre méthode de déplacement temporaire du sang.

L’OCT est particulièrement utile pour :

• caractériser la surface de l’athérome ;

• mesurer l’épaisseur de la chape fibreuse ;

• distinguer un thrombus d’une plaque ;

• évaluer une rupture de plaque occulte ;

• identifier une dissection coronaire spontanée ou un hématome intramural lorsque la coronarographie est non concluante ;

• évaluer l’expansion de l’endoprothèse, son apposition, les dissections marginales et la couverture endothéliale.

Caractéristiques complémentaires

L’IVUS et l’OCT sont complémentaires plutôt qu’interchangeables. L’IVUS permet généralement une meilleure visualisation des dimensions globales du vaisseau, de la charge athéromateuse, des gros vaisseaux, des lésions ostiales, des occlusions coronaires chroniques et de l’artère coronaire gauche principale. L’OCT offre une résolution supérieure pour la morphologie superficielle de la plaque, le thrombus, les chapes fibreuses et l’évaluation des mailles de l’endoprothèse, mais sa pénétration moindre et la nécessité d’évacuer le sang limitent son utilisation dans certaines situations.

Présentation clinique et symptômes

L’imagerie intravasculaire n’est pas une maladie associée à un ensemble caractéristique de symptômes. Il s’agit d’une technique diagnostique et interventionnelle complémentaire utilisée chez des patients faisant l’objet d’une exploration coronaire ou d’une ICP.

Les situations cliniques dans lesquelles elle est particulièrement pertinente comprennent :

• l’angor stable ou le syndrome coronaire chronique avec une lésion intermédiaire ou anatomiquement complexe ;

• le SCA avec une lésion coupable évidente nécessitant une ICP ;

• le SCA sans maladie coronaire obstructive significative à la coronarographie ;

• le SCA lorsque la lésion coupable est ambiguë ou que plusieurs lésions potentiellement coupables sont présentes ;

• la maladie du tronc commun de l’artère coronaire gauche ;

• les lésions longues, les bifurcations vraies, les lésions ostiales, les lésions fortement calcifiées et les occlusions coronaires chroniques ;

• une suspicion d’échec de l’endoprothèse, notamment une resténose ou une thrombose d’endoprothèse ;

• une suspicion de DCS lorsque le diagnostic angiographique est incertain.

Chez les patients présentant un SCA, l’ambiguïté concernant la lésion coupable est cliniquement importante, car plusieurs lésions peuvent être responsables de la présentation, tandis que la coronarographie peut ne pas permettre de distinguer un thrombus, une rupture de plaque, une calcification ou une autre cause d’opacité luminale. Dans ces circonstances, l’OCT ou l’IVUS peuvent fournir des informations structurales directes.

Évaluation et examen clinique

L’examen clinique ne permet pas de déterminer si une IVUS ou une OCT est nécessaire et ne peut remplacer l’évaluation angiographique, physiologique ou intravasculaire d’une lésion coronaire. La décision d’utiliser une imagerie intravasculaire dépend principalement de la présentation clinique, des résultats angiographiques, de la complexité de la lésion et de la décision d’envisager une ICP ou une autre stratégie de revascularisation.

Une question préliminaire essentielle est de déterminer si la lésion est anatomiquement ou cliniquement accessible à l’imagerie. Dans la DCS, par exemple, l’imagerie intracoronaire doit être utilisée avec prudence. Si la coronarographie a déjà établi le diagnostic de DCS et qu’un traitement médical est prévu, une instrumentation coronaire supplémentaire n’est pas recommandée pour des raisons de sécurité. Lorsque l’incertitude diagnostique justifie une imagerie, il faut d’abord confirmer que le guide se trouve dans la vraie lumière. La tortuosité vasculaire, le petit diamètre du vaisseau et la localisation distale de la lésion peuvent rendre l’imagerie dangereuse ou techniquement irréalisable.

Diagnostic

Coronarographie et imagerie intravasculaire

La coronarographie demeure la principale méthode d’identification de l’arbre artériel coronaire et de guidage des interventions par cathéter, mais elle ne fournit qu’une représentation bidimensionnelle de la lumière. Elle peut sous-estimer la charge athéromateuse, ne pas définir la taille réelle du vaisseau et apporter des informations limitées sur le mécanisme d’une lésion angiographiquement ambiguë.

L’IVUS et l’OCT ajoutent des informations transversales et permettent à l’opérateur de corréler l’aspect angiographique avec :

• les dimensions luminales ;

• la distribution et la charge athéromateuses ;

• l’architecture de la paroi vasculaire ;

• la calcification ;

• le thrombus ;

• la longueur de la lésion ;

• l’anatomie de référence proximale et distale ;

• la géométrie de l’endoprothèse.

La corégistration de l’imagerie intravasculaire avec l’angiographie radiologique permet une localisation point par point du segment imagé. Cela peut améliorer la caractérisation de la lésion et le positionnement de l’endoprothèse. Dans une étude prospective à un seul bras portant sur une ICP élective, le segment cible identifié par angiographie aurait été laissé sans couverture par l’endoprothèse dans environ 70 % des cas si les informations d’une OCT corégistrée n’avaient pas été disponibles.

Acquisition et interprétation de l’IVUS

L’IVUS est réalisée à travers un cathéter-guide coronaire sur un guide de 0.0014-inch, selon les techniques standard de cathétérisme. Le cathéter est avancé en aval de la lésion, puis retiré manuellement ou automatiquement, habituellement à environ 0.5 mm/s. Un bolus de trinitrate de glycéryle intracoronaire est utilisé pour réduire le spasme artériel et améliorer l’évaluation des images, et une anticoagulation adéquate est administrée pour prévenir la formation de thrombus.

L’image IVUS montre normalement la lumière, l’intima, la média et l’adventice. La MEE représente la limite entre la média et l’adventice et joue un rôle important dans l’estimation de la taille réelle du vaisseau. Les mesures doivent être réalisées au niveau de la lésion et de segments de référence proximaux et distaux appropriés.

Les principaux paramètres quantitatifs comprennent :

• la surface luminale minimale (MLA) ;

• le diamètre luminal minimal (MLD) ;

• la surface luminale de référence ;

• la surface et le diamètre de la MEE ;

• la surface de la plaque ou de l’athérome ;

• la charge athéromateuse ;

• la surface minimale de l’endoprothèse (MSA) ;

• l’expansion de l’endoprothèse ;

• l’apposition de l’endoprothèse.

L’expansion de l’endoprothèse peut être exprimée comme le rapport entre la MSA et la surface luminale moyenne de référence. Dans l’exemple fourni, une MSA de 7.0 mm2 correspondait à une expansion de l’endoprothèse de 88.2 % par rapport aux surfaces luminales moyennes de référence proximale et distale.

Acquisition et interprétation de l’OCT

L’OCT nécessite une évacuation temporaire du sang du segment imagé, généralement au moyen d’une injection simultanée de produit de contraste. Les images haute résolution obtenues fournissent des informations détaillées sur la surface luminale et la plaque superficielle.

Les aspects OCT caractéristiques comprennent :

L’OCT peut détecter une malapposition de l’endoprothèse, lorsque les mailles de l’endoprothèse sont séparées de la paroi vasculaire. Elle peut également mettre en évidence une expansion incomplète, une dissection marginale, un prolapsus tissulaire, un thrombus et une couverture retardée ou incomplète des mailles.

Corrélation physiologique

L’imagerie intravasculaire et l’évaluation physiologique fondée sur les pressions répondent à des questions apparentées mais distinctes. La FFR et les autres évaluations physiologiques déterminent si une lésion est fonctionnellement significative, tandis que l’IVUS et l’OCT définissent l’anatomie structurelle.

Pour l’IVUS, les valeurs suivantes sont présentées comme des corrélats de l’ischémie :

Une MLA IVUS inférieure à 6.0 mm2 dans le tronc commun de l’artère coronaire gauche est corrélée à une FFR inférieure à environ 0.75–0.80. Toutefois, dans la pratique actuelle, l’évaluation IVUS des sténoses limites a été largement remplacée par la FFR, bien que l’IVUS demeure importante dans la maladie du tronc commun et pour l’optimisation de l’ICP.

La FFR est généralement recommandée pour les lésions intermédiaires, mais elle n’est pas recommandée en cas de sténose angiographique très sévère ou dans certaines situations impliquant la lésion coupable. Pour les lésions avec une FFR ≤0.80, l’ICP est retenue dans l’algorithme fourni ; avec une FFR >0.80, un traitement médical optimal est retenu.

Évaluation de l’échec de l’endoprothèse

L’IVUS et l’OCT peuvent déterminer le mécanisme d’une resténose ou d’une thrombose d’endoprothèse. Les anomalies possibles comprennent :

• une expansion insuffisante de l’endoprothèse ;

• une malapposition ;

• une dissection marginale ;

• une maladie résiduelle au niveau de la marge de l’endoprothèse ;

• un prolapsus tissulaire ;

• un thrombus ;

• une néoathérosclérose ou une autre pathologie intrastent.

L’OCT permet une évaluation particulièrement détaillée de l’apposition et de la couverture tissulaire des mailles, tandis que l’IVUS peut mieux définir les dimensions des gros vaisseaux et les anomalies structurelles profondes.

Biomarqueurs et résultats biologiques

Le matériel source ne décrit pas de biomarqueurs ni de résultats biologiques spécifiques à l’imagerie intravasculaire elle-même. L’IVUS et l’OCT sont des procédures d’imagerie et ne présentent pas de profil caractéristique de biomarqueurs circulants. Leur utilisation dans le SCA est déterminée par le syndrome clinique et les constatations coronaires, et non par un seuil biologique spécifié ici.

Traitement et prise en charge

Rôle dans l’ICP

Le principal rôle thérapeutique de l’IVUS et de l’OCT est de guider et d’optimiser l’ICP plutôt que de constituer un traitement autonome. L’imagerie peut modifier la procédure en identifiant la nécessité d’une préparation de la lésion, en sélectionnant la taille et la longueur appropriées de l’endoprothèse et en orientant l’optimisation après son déploiement.

Une séquence pratique d’ICP guidée par l’imagerie comprend :

Évaluation préinterventionnelle

Sélection de l’endoprothèse

Évaluation après implantation de l’endoprothèse

L’IVUS et l’OCT sont particulièrement utiles dans les ICP complexes, notamment :

• les interventions sur le tronc commun non protégé ;

• les lésions longues ;

• les bifurcations vraies ;

• les lésions ostiales ;

• les occlusions coronaires chroniques ;

• les lésions fortement calcifiées ;

• les lésions pour lesquelles la taille du vaisseau est incertaine ;

• les procédures dans lesquelles un échec de l’endoprothèse aurait des conséquences cliniques majeures.

L’imagerie intravasculaire est considérée comme essentielle pour l’optimisation des endoprothèses vasculaires biorésorbables dans le matériel source.

Syndromes coronariens aigus

En cas de SCA avec une lésion coupable évidente accessible à l’ICP, l’imagerie intravasculaire peut guider l’intervention et optimiser le déploiement de l’endoprothèse. En cas de SCA sans lésion coupable évidente, l’imagerie peut contribuer à établir le diagnostic et à sélectionner la stratégie thérapeutique ; l’OCT est généralement privilégiée lorsque la question principale concerne une rupture superficielle de plaque, un thrombus ou une lésion coupable ambiguë.

Chez les patients présentant un SCA sans maladie coronaire obstructive significative à la coronarographie, l’imagerie peut aider à exclure ou à identifier une cause athérothrombotique dans les principales artères coronaires. Cette distinction peut influencer à la fois la stratégie invasive immédiate et les décisions concernant la prolongation du traitement antithrombotique.

Dissection coronaire spontanée

Dans la DCS, l’imagerie ne doit pas être utilisée systématiquement lorsque la coronarographie est diagnostique et qu’un traitement médical est prévu. Si le diagnostic demeure incertain après la coronarographie et que le bénéfice potentiel d’une clarification l’emporte sur les risques liés à l’instrumentation coronaire, une IVUS ou une OCT peut être envisagée. Il faut confirmer que le guide se trouve dans la vraie lumière avant d’avancer le cathéter d’imagerie.

L’ICP dans la DCS est réservée aux patients présentant des symptômes et des signes d’ischémie myocardique persistante, un territoire myocardique important menacé et un flux antérograde réduit. Lorsqu’une ICP est réalisée, l’imagerie intravasculaire doit être envisagée pour la guider.

Considérations procédurales et risques

Les cathéters d’IVUS ont généralement un profil de franchissement d’environ 2.9–3.2 Fr et sont compatibles avec des cathéters-guides de 5–6 Fr. Les complications sont peu fréquentes et généralement spontanément résolutives, bien qu’une dissection ou une perforation coronaire ait été estimée à environ 1.6 % dans le matériel fourni. Le risque dépend de la taille du vaisseau et de la force nécessaire pour avancer le cathéter.

L’OCT nécessite du produit de contraste pour évacuer le sang et doit donc être utilisée avec prudence chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique. L’IVUS peut être préférée lorsque l’évacuation du sang pose problème ou lorsqu’une évaluation profonde de la paroi vasculaire est nécessaire.

Recommandations des sociétés savantes

Syndrome coronaire chronique et ICP complexe

L’imagerie intracoronaire par IVUS ou OCT est recommandée lors de la réalisation d’une ICP sur des lésions anatomiquement complexes, notamment :

• une maladie du tronc commun ;

• les bifurcations vraies ;

• les lésions longues.

Cette recommandation est classée en classe I, niveau A, dans la recommandation européenne citée.

Les recommandations de l’ACC/AHA de 2021 sur la revascularisation considèrent qu’il est raisonnable d’utiliser l’IVUS ou l’OCT chez certains patients afin d’optimiser l’implantation de l’endoprothèse, en insistant particulièrement sur les endoprothèses du tronc commun. La recommandation de 2021 soutient également l’utilisation de l’IVUS en cas de maladie du tronc commun indéterminée à l’angiographie et considère qu’elle est raisonnable pour certaines lésions indéterminées ne touchant pas le tronc commun. L’évaluation IVUS systématique n’est pas recommandée lorsqu’une revascularisation par ICP ou pontage aortocoronarien n’est pas envisagée.

Les recommandations européennes préconisent l’IVUS pour évaluer la sévérité des lésions du tronc commun non protégé et pour en optimiser le traitement. L’IVUS doit également être envisagée chez certains patients bénéficiant d’une implantation d’endoprothèse ainsi que pour détecter les problèmes mécaniques liés à l’endoprothèse responsables d’une resténose.

Syndrome coronaire aigu

En cas de SCA avec une lésion coupable évidente accessible à l’ICP, les recommandations européennes attribuent à l’imagerie intravasculaire une recommandation de classe IIa, niveau A, pour le guidage de l’ICP.

Lorsque la lésion coupable est ambiguë, une imagerie — de préférence par OCT — peut être envisagée ; cette indication est classée en classe IIb, niveau C, dans la recommandation citée. L’objectif est de clarifier le diagnostic et de sélectionner le traitement, et non de réaliser systématiquement une imagerie chez tous les patients présentant un SCA.

Resténose et thrombose d’endoprothèse

L’IVUS est considérée comme raisonnable pour déterminer le mécanisme d’une resténose d’endoprothèse. Elle peut également être raisonnable pour explorer le mécanisme d’une thrombose d’endoprothèse. L’OCT peut fournir des informations supplémentaires à haute résolution sur la malapposition, la couverture des mailles, le thrombus et la pathologie marginale.

Recommandations européennes et américaines concernant l’IVUS

Données issues des essais cliniques

Les données randomisées disponibles soutiennent l’ICP guidée par l’imagerie par rapport à l’ICP guidée par l’angiographie, notamment pour les lésions complexes, bien que la force et la cohérence des données diffèrent entre l’IVUS et l’OCT.

L’ICP guidée par l’IVUS a été associée à une réduction des événements cardiovasculaires indésirables majeurs, des décès cardiovasculaires, des infarctus du myocarde et des revascularisations de la lésion cible par rapport à l’ICP guidée par l’angiographie. Dans l’essai ULTIMATE, qui incluait 1,448 patients tout-venant, l’implantation d’endoprothèses à élution médicamenteuse guidée par l’IVUS a réduit l’incidence d’événements liés au vaisseau cible à 12 mois.

Dans l’essai RENOVATE-COMPLEX PCI, principalement guidé par l’IVUS, avec une composante OCT plus réduite, l’ICP a réduit le critère composite à deux ans associant décès cardiaque, infarctus du myocarde du vaisseau cible ou revascularisation cliniquement indiquée du vaisseau cible par rapport à l’ICP guidée par l’angiographie : 7.7 % contre 12.3 %.

Les essais guidés par l’OCT ont produit des résultats plus hétérogènes :

• Dans ILUMIEN IV, l’OCT a permis d’obtenir une MSA plus importante que le guidage angiographique et a réduit les thromboses d’endoprothèse certaines ou probables, mais n’a pas réduit significativement l’incidence des événements liés au vaisseau cible à deux ans.

• Dans OCTOBER, qui évaluait des lésions de bifurcation techniquement difficiles, des événements cardiovasculaires indésirables majeurs à deux ans sont survenus chez 10.1 % des patients du groupe guidé par OCT et chez 14.1 % de ceux du groupe guidé par angiographie.

• Dans OCTIVUS, l’ICP guidée par OCT était non inférieure à l’ICP guidée par IVUS pour le critère composite associant décès cardiaque, infarctus du myocarde du vaisseau cible ou revascularisation du vaisseau cible guidée par l’ischémie à un an.

Une méta-analyse en réseau intégrant des études guidées par IVUS et OCT a montré que l’ICP guidée par l’imagerie intravasculaire réduisait de 31 % les événements liés à la lésion cible par rapport à l’ICP guidée par l’angiographie. L’analyse a également rapporté des réductions des décès cardiaques, des infarctus du myocarde du vaisseau cible, des revascularisations de la lésion cible et des thromboses d’endoprothèse. Les données étaient plus solides pour l’IVUS, tandis que l’incertitude demeurait plus importante pour l’OCT.

Pronostic et suivi

L’imagerie intravasculaire améliore la caractérisation de la maladie coronaire et peut identifier des anomalies procédurales qui ne sont pas visibles à la coronarographie. Les principales implications pronostiques concernent la qualité de l’ICP : surface finale plus importante de l’endoprothèse, meilleure expansion et meilleure apposition, ainsi que détection des causes mécaniques de resténose ou de thrombose.

Les données observationnelles indiquent que les patients bénéficiant d’une ICP guidée par IVUS peuvent recevoir des endoprothèses plus longues et de plus grand diamètre, ainsi que des pressions de postdilatation plus élevées. Les données randomisées et regroupées soutiennent une réduction des événements indésirables avec l’ICP guidée par l’imagerie, notamment dans les lésions complexes.

La présence d’une plaque vulnérable à l’imagerie peut identifier des lésions associées à la survenue ultérieure d’événements cardiovasculaires indésirables majeurs. Dans l’étude PROSPECT, les événements liés aux lésions non coupables étaient associés à une charge athéromateuse d’au moins 70 %, à une MLA ≤4 mm2 et à un fibroathérome à chape fibreuse fine dont l’épaisseur était inférieure à 65 µm. À trois ans, toutefois, les événements indésirables majeurs étaient liés à la fois aux lésions coupables et aux lésions non coupables.

Après une ICP, l’imagerie est utile lorsque les résultats cliniques ou angiographiques évoquent :

• une resténose ;

• une thrombose d’endoprothèse ;

• une ischémie persistante ;

• une expansion incertaine de l’endoprothèse ;

• une suspicion de malapposition ;

• une lésion marginale ou une dissection.

Le matériel source ne précise pas de calendrier universel d’imagerie systématique après une ICP. Une nouvelle IVUS ou OCT est plutôt réalisée de manière sélective pour explorer des complications, évaluer un échec de l’endoprothèse ou résoudre une incertitude diagnostique. En transplantation cardiaque, l’IVUS et la coronarographie sont considérées comme raisonnables à 4–6 semaines et à un an pour exclure une maladie coronaire du donneur, détecter une vasculopathie du greffon cardiaque rapidement progressive et fournir des informations pronostiques.