Agents pharmacologiques dans l’imagerie de perfusion myocardique

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Indications pour les agents pharmacologiques

Les épreuves d’effort pharmacologiques constituent une alternative essentielle à l’épreuve d’effort physique conventionnelle sur tapis roulant ou vélo ergométrique. Elles sont indiquées lorsque le patient est incapable d’atteindre une charge de travail hémodynamique suffisante (généralement > 85 % de la fréquence cardiaque maximale théorique) pour garantir la valeur diagnostique et pronostique du test.

Les principales indications cliniques sont les suivantes :

Incapacité fonctionnelle à réaliser un effort physique : Cela inclut les pathologies orthopédiques sévères (arthrose, amputations), les maladies neurologiques (séquelles d’AVC, maladie de Parkinson, sclérose en plaques), les maladies vasculaires périphériques limitant la marche (claudication intermittente sévère), ou une mauvaise condition physique générale/fragilité (syndrome de fragilité) chez le sujet âgé.
Contre-indications relatives à l’exercice physique intense : Situations où l’effort physique maximal pourrait aggraver une condition sous-jacente ou provoquer une instabilité hémodynamique, telles que l’angor instable récemment stabilisé, la sténose aortique sévère (bien que la prudence reste de mise avec les agents pharmacologiques, notamment les vasodilatateurs qui peuvent induire une hypotension), l’insuffisance cardiaque décompensée ou l’anévrisme aortique de grande taille (risque de rupture).
Anomalies de l’ECG de base rendant difficile l’interprétation du segment ST-T :
- Le bloc de branche gauche (LBBB) est une indication majeure pour les vasodilatateurs. Lors d’un effort physique ou sous dobutamine (stress inotrope), une augmentation significative de la fréquence cardiaque exacerbe le mouvement septal paradoxal (dyskinesie septale), créant un faux défaut de perfusion septale sur les images de scintigraphie (artefact). Les vasodilatateurs, n’augmentant que peu la fréquence cardiaque, évitent cet écueil diagnostique et améliorent la spécificité du test.
- Rythmes de pacemaker ventriculaire (entraînant un aspect de BBG et une dyssynchronie ventriculaire).
- Syndrome de préexcitation (Wolff-Parkinson-White), où la repolarisation est altérée.
Fibrillation auriculaire ou flutter auriculaire : Ces arythmies peuvent limiter la capacité à l’effort ou rendre la fréquence cardiaque difficilement contrôlable, faussant l’interprétation de l’ischémie à l’effort.
Patients sous traitement chronotrope négatif : Prise de médicaments tels que des bêta-bloquants, de l’ivabradine ou des inhibiteurs calciques non-dihydropyridines (diltiazem, vérapamil), qui empêchent l’atteinte de la fréquence cardiaque cible lors d’un effort physique, risquant de produire un résultat faux négatif.
Stratification du risque précoce après un événement aigu : Après un infarctus aigu du myocarde (IAM) récent (généralement > 2-4 jours chez un patient stable), pour évaluer la viabilité myocardique ou l’ischémie résiduelle dans le territoire non infarci (« ischémie à distance ») sans imposer un stress hémodynamique excessif.
Évaluation du risque préopératoire : Chez les patients devant subir une chirurgie vasculaire majeure ou une chirurgie non cardiaque à haut risque, présentant une capacité fonctionnelle faible (< 4 METs) ou indéterminée.

Agents pharmacologiques utilisés dans l’imagerie de perfusion

Le choix de l’agent pharmacologique repose sur les comorbidités du patient, le type d’examen (scintigraphie myocardique de perfusion SPECT/PET vs échocardiographie de stress) et les contre-indications spécifiques. L’objectif est de créer une hétérogénéité de flux ou une ischémie contrôlée permettant de démasquer une sténose coronaire significative.

Vasodilatateurs (adénosine, dipyridamole, régadénoson)

Ces agents sont les plus couramment utilisés en imagerie de perfusion nucléaire (SPECT et PET). Ils exercent des effets vasodilatateurs puissants, augmentant le flux sanguin coronarien (hyperémie) en relaxant le muscle lisse vasculaire via la voie de l’adénosine, indépendamment de la demande en oxygène du myocarde.

Mécanisme de l’hyperémie et phénomène de vol coronaire : L’adénosine et le régadénoson agissent principalement en activant les récepteurs A2A de l’adénosine sur l’endothélium vasculaire, ce qui entraîne une vasodilatation coronarienne maximale. Dans les artères coronaires saines, le flux sanguin peut augmenter de 3 à 5 fois par rapport au repos (réserve coronaire conservée). En revanche, les artères présentant une sténose significative sont déjà dilatées au repos pour maintenir le flux (autorégulation artériolaire) et ne peuvent pas se dilater davantage. Il en résulte une hétérogénéité marquée du flux entre les territoires sains (hyperémiques) et les territoires sténosés. Ce phénomène, parfois appelé « vol coronaire » relatif, permet de visualiser les défauts de perfusion sur les images isotopiques. Dans certains cas sévères (sténoses critiques ou collatérales), un véritable vol coronaire peut survenir, détournant le flux du sous-endocarde ischémique vers le sous-épicarde sain, provoquant une ischémie transitoire réelle.

Dosage standard :

Adénosine : Perfusion continue à 140 µg/kg/min pendant 4 à 6 minutes. L’injection du traceur radioactif se fait généralement à mi-perfusion.
Régadénoson : Dose fixe de 0,4 mg en bolus rapide (environ 10 secondes), suivie d’un rinçage au sérum physiologique.

Contre-indications et précautions : Ils sont formellement contre-indiqués chez les patients souffrant d’une maladie pulmonaire bronchospastique active (asthme non contrôlé, BPCO sévère avec composante réactive) ou ayant des antécédents de maladie réactive importante des voies respiratoires (wheezing), en raison du risque de bronchospasme sévère médié par les récepteurs A2B et A3. Les contre-indications cardiovasculaires comprennent un bloc auriculo-ventriculaire (BAV) du deuxième ou du troisième degré et un dysfonctionnement du nœud sinusal (maladie de l’oreillette) sans stimulateur cardiaque fonctionnel. Une pression artérielle systolique inférieure à 90 mmHg est une contre-indication relative, car la vasodilatation peut précipiter une hypotension sévère.

Gestion des effets indésirables : L’aminophylline (un antagoniste non sélectif des récepteurs de l’adénosine) est l’antidote de choix. Elle peut être administrée par voie intraveineuse (50 à 250 mg lentement) pour inverser les effets indésirables graves du régadénoson, du dipyridamole ou de l’adénosine persistante (bronchospasme, hypotension réfractaire, bradycardie sévère). Pour l’adénosine, l’arrêt de la perfusion suffit souvent compte tenu de sa demi-vie ultra-courte.

Préparation essentielle du patient : Il est crucial que les patients s’abstiennent de consommer tout produit contenant de la caféine (café, thé, sodas, boissons énergisantes, chocolat, certains analgésiques) pendant 12 à 24 heures avant le test. La caféine et la théophylline sont des antagonistes compétitifs des récepteurs de l’adénosine et peuvent fausser le test en empêchant la vasodilatation thérapeutique, conduisant à un résultat faux négatif.

Avantages du régadénoson par rapport à l’adénosine

Le régadénoson est devenu l’agent de choix dans de nombreux centres modernes. Il présente des avantages logistiques et cliniques significatifs par rapport à l’adénosine :

Sélectivité des récepteurs (Profil de sécurité amélioré) : Le régadénoson est un agoniste sélectif des récepteurs A2A, responsables de la vasodilatation coronarienne. Cette sélectivité minimise l’activation des récepteurs A1 (bradycardie, bloc AV), A2B (bronchoconstriction périphérique) et A3, réduisant ainsi l’incidence des effets secondaires systémiques. L’adénosine, étant non sélective, stimule tous ces récepteurs, provoquant plus fréquemment dyspnée, bouffées de chaleur et douleurs thoraciques atypiques.
Facilité d’administration : Le régadénoson s’administre en un bolus intraveineux rapide (10 secondes) sans ajustement à la dose fixe, quel que soit le poids ou la fonction rénale (contrairement à l’adénosine qui nécessite une perfusion continue sur 4 à 6 minutes avec pompe). Cela simplifie le protocole et améliore le confort du patient.
Tolérance chez les patients BPCO modérés : Grâce à sa faible affinité pour les récepteurs A2B, le régadénoson est souvent mieux toléré chez les patients atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique (BPCO) légère à modérée, bien que la prudence reste nécessaire et que l’utilisation chez l’asthmatique actif reste déconseillée.

Dipyridamole

Le dipyridamole agit indirectement comme vasodilatateur, contrairement à l’adénosine et au régadénoson qui sont des agonistes directs. Il possède plusieurs cibles : il inhibe les phosphodiestérases (PDE3 et PDE5), qui décomposent l’AMPc et le GMPc. Surtout, il inhibe la recapture cellulaire de l’adénosine endogène dans les cellules endothéliales et érythrocytaires. En outre, il inhibe l’adénosine désaminase. Ces actions combinées entraînent une accumulation et une augmentation des concentrations extracellulaires d’adénosine endogène, provoquant une vasodilatation durable.

Protocole clinique : La dose standard est de 0,56 mg/kg administrée par voie intraveineuse sur 4 minutes. L’effet hyperémique maximal survient généralement 3 à 4 minutes après la fin de la perfusion.

Note clinique : Contrairement à l’adénosine (demi-vie < 10 secondes), le dipyridamole a une demi-vie plus longue (30-45 minutes). Les effets secondaires (céphalées, nausées, hypotension) peuvent donc persister plus longtemps après l’arrêt de la perfusion, nécessitant souvent l’administration systématique d’aminophylline en fin de test pour le confort du patient et la restauration des paramètres hémodynamiques.

Dobutamine

La dobutamine est une catécholamine synthétique agissant comme un puissant agoniste des récepteurs bêta-1 et, dans une moindre mesure, bêta-2 et alpha-1. C’est un agent chronotrope (augmente la fréquence cardiaque), inotrope (augmente la contractilité) et dromotrope positif.

Mécanisme et Protocole : Elle augmente la demande en oxygène du myocarde (MVO2) en élevant le double produit (Fréquence Cardiaque x Pression Artérielle systolique) et la contractilité pariétale. Elle simule ainsi fidèlement les effets physiologiques de l’exercice (« épreuve d’effort pharmacologique vraie »). Le protocole standard implique une perfusion intraveineuse titrée par paliers de 3 minutes, démarrant à 5 ou 10 mcg/kg/min, et augmentant progressivement (10, 20, 30, jusqu’à 40 mcg/kg/min). L’objectif est d’atteindre 85 % de la fréquence maximale théorique.

Utilisation de l’Atropine : Si la fréquence cardiaque cible n’est pas atteinte à la dose maximale de dobutamine, de l’atropine (0,25 à 1 mg IV, jusqu’à un maximum de 2 mg) est souvent ajoutée en fin de protocole pour bloquer le tonus vagal et accélérer la fréquence cardiaque.

Place dans la stratégie diagnostique :

Échocardiographie de stress : La dobutamine est l’agent de référence. L’ischémie se traduit par l’apparition d’une nouvelle anomalie de la cinétique segmentaire (hypokinésie, akinésie) dans un territoire coronarien.
Scintigraphie (SPECT) : Elle est moins utilisée en première intention que les vasodilatateurs en raison d’une sensibilité parfois inférieure et d’un profil d’effets secondaires plus marqué. Cependant, elle demeure l’alternative indispensable pour l’imagerie de perfusion chez les patients présentant des contre-indications formelles aux vasodilatateurs :

Asthme sévère ou bronchospasme actif (contre-indication absolue aux vasodilatateurs).
Hypotension artérielle systolique limite (< 90-100 mmHg).
Prise récente de caféine (dans les 12-24h) rendant les vasodilatateurs inefficaces.

Dobutamine et viabilité myocardique (Sténose aortique « Low-Flow Low-Gradient ») : Une indication spécifique et cruciale de la dobutamine à faible dose (5-20 mcg/kg/min) est l’évaluation de la réserve contractile chez les patients atteints de sténose aortique avec bas débit et bas gradient (FEVG altérée). Le test permet de différencier une sténose aortique serrée « vraie » d’une « pseudo-sténose » secondaire à la dysfonction ventriculaire, et d’évaluer le risque opératoire.

Sécurité : La dobutamine doit être utilisée avec une extrême prudence chez les patients ayant des antécédents d’arythmie ventriculaire grave, d’anévrisme de l’aorte ou d’hypertension artérielle sévère non contrôlée (PAS > 200 mmHg). En cas d’effets indésirables majeurs (tachycardie excessive, arythmie), un bêta-bloquant intraveineux à action rapide (ex: Esmolol ou Métoprolol) doit être disponible immédiatement pour antagoniser les effets.

Surveillance et monitoring clinique

Quel que soit l’agent utilisé, la sécurité du patient impose une surveillance rigoureuse tout au long du protocole :

Monitoring ECG continu : Surveillance d’un ECG 12 dérivations pour détecter les modifications du segment ST (sus ou sous-décalage) et les troubles du rythme.
Pression artérielle : Mesure de la PA au moins toutes les minutes pendant la perfusion et la phase de récupération.
Symptômes : Évaluation constante des symptômes (douleur thoracique, dyspnée, céphalées, flush).