Cathétérisme coronaire - Coronary catheterization

Cathétérisme coronaire
Une angiographie coronaire (une radiographie avec agent de contraste radioactif dans les artères coronaires ) qui montre la circulation coronarienne gauche . L' artère coronaire principale distale gauche (LMCA) est dans le quadrant supérieur gauche de l'image. Ses branches principales (également visibles) sont l' artère circonflexe gauche (LCX), qui va de haut en bas d'abord, puis vers le centre/bas, et l' artère descendante antérieure gauche (LAD), qui va de gauche à droite sur l'image, puis au milieu de l'image pour se projeter sous le LCX distal. Le LAD, comme d'habitude, a deux grandes branches diagonales, qui apparaissent au centre-haut de l'image et se dirigent vers le centre/droite de l'image.
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Un cathétérisme coronarien est une procédure peu invasive pour accéder à la circulation coronarienne et aux cavités remplies de sang du cœur à l' aide d'un cathéter . Elle est réalisée à des fins à la fois diagnostiques et interventionnelles (traitement).

Le cathétérisme coronarien est l'un des nombreux tests et procédures de diagnostic cardiologique . Plus précisément, grâce à l'injection d'un agent de contraste radioactif liquide et à l'illumination avec des rayons X , l' angiocardiographie permet la reconnaissance d'une occlusion , d'une sténose , d'une resténose , d'une thrombose ou d' une hypertrophie anévrismale des lumières de l' artère coronaire ; taille de la cavité cardiaque ; performance de contraction du muscle cardiaque ; et certains aspects de la fonction des valves cardiaques . Des pressions artérielles cardiaques et pulmonaires internes importantes , non mesurables de l'extérieur du corps, peuvent être mesurées avec précision pendant le test. Les problèmes pertinents traités par le test surviennent le plus souvent à la suite d'une athérosclérose avancée - activité d' athérome dans la paroi des artères coronaires . Moins fréquemment, les problèmes valvulaires , musculaires cardiaques ou d' arythmie sont l'objectif principal du test.

Le rétrécissement luminal de l' artère coronaire réduit la réserve de flux de sang oxygéné vers le cœur, produisant généralement une angine de poitrine intermittente . Une occlusion luminale très avancée produit généralement une crise cardiaque . Cependant, il est de plus en plus reconnu, depuis la fin des années 1980, que le cathétérisme coronaire ne permet pas de reconnaître la présence ou l'absence d' athérosclérose coronarienne elle-même, mais seulement des changements luminaux importants qui se sont produits à la suite de complications au stade terminal du processus athéroscléreux . Voir IVUS et athérome pour une meilleure compréhension de ce problème.

Histoire

La technique de l'angiographie elle-même a été développée pour la première fois en 1927 par le médecin portugais Egas Moniz à l' Université de Lisbonne pour l'angiographie cérébrale , la visualisation de la vascularisation cérébrale par rayonnement X à l'aide d'un produit de contraste introduit par cathéter.

Le cathétérisme cardiaque a été réalisé pour la première fois en 1929 lorsque le médecin allemand Werner Forssmann a inséré un tube en plastique dans sa veine cubitale et l'a guidé vers la chambre droite du cœur. Il prit une radiographie pour prouver son succès et la publia le 5 novembre 1929 sous le titre « Über die Sondierung des rechten Herzens » (À propos du sondage du cœur droit).

Au début des années 1940, André Cournand , en collaboration avec Dickinson Richards , a effectué des mesures plus systématiques de l'hémodynamique du cœur. Pour leurs travaux dans la découverte du cathétérisme cardiaque et des mesures hémodynamiques, Cournand, Forssmann et Richards ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1956. Le premier accès radial pour l'angiographie remonte à 1953, où Eduardo Pereira , à Lisbonne, Le Portugal a d'abord canulé l'artère radiale pour réaliser une coronarographie.

En 1960, F. Mason Sones , cardiologue pédiatrique à la Cleveland Clinic , injecta accidentellement un radiocontraste dans une artère coronaire au lieu du ventricule gauche. Bien que le patient ait subi un arrêt cardiaque réversible, Sones et Shirey ont développé davantage la procédure et sont crédités de la découverte (Connolly 2002) ; ils ont publié une série de 1 000 brevets en 1966 (Proudfit et al. ).

Depuis la fin des années 1970, en s'appuyant sur les travaux pionniers de Charles Dotter en 1964 et surtout d' Andreas Gruentzig à partir de 1977, le cathétérisme coronarien a été étendu à des usages thérapeutiques : (a) la réalisation de traitements physiques moins invasifs pour l' angine et certaines des complications de l' athérosclérose sévère , (b) le traitement des crises cardiaques avant que des dommages complets ne se soient produits et (c) la recherche pour une meilleure compréhension de la pathologie de la maladie coronarienne et de l' athérosclérose .

Au début des années 1960, le cathétérisme cardiaque prenait fréquemment plusieurs heures et impliquait des complications importantes pour 2 à 3 % des patients. Avec de multiples améliorations progressives au fil du temps, les examens de cathétérisme coronarien simples sont désormais généralement effectués plus rapidement et avec des résultats considérablement améliorés.

Les indications

Les indications du cathétérisme cardiaque sont les suivantes :

• Crise cardiaque (comprend l'IM avec élévation du segment ST, l'IM sans élévation du segment ST, l'angine instable)
• Test d'effort anormal
• Insuffisance cardiaque inexpliquée d'apparition récente
• Survie en cas de mort subite d'origine cardiaque ou d'arythmie cardiaque dangereuse
• Douleur thoracique persistante malgré un traitement médical optimal
• Bilan d'une suspicion d' angine de Prinzmetal (vasospasme coronaire)

Participation des patients

Angiographie coronaire.

Le patient examiné ou traité est généralement éveillé pendant le cathétérisme, idéalement avec uniquement une anesthésie locale telle que la lidocaïne et une sédation générale minimale , tout au long de la procédure . L'exécution de la procédure avec le patient éveillé est plus sûre car le patient peut immédiatement signaler tout inconfort ou problème et ainsi faciliter la correction rapide de tout événement indésirable. Les moniteurs médicaux ne parviennent pas à donner une vue globale du bien-être immédiat du patient ; ce que ressent le patient est souvent l'indicateur le plus fiable de la sécurité de la procédure.

La mort, l'infarctus du myocarde , l' accident vasculaire cérébral , l'arythmie ventriculaire grave et les complications vasculaires majeures surviennent chacun chez moins de 1 % des patients subissant un cathétérisme. Cependant, bien que la partie d'imagerie de l'examen soit souvent brève, en raison de problèmes de configuration et de sécurité, le patient reste souvent au laboratoire pendant 20 à 45 minutes. N'importe laquelle des multiples difficultés techniques, sans mettre en danger le patient (en effet ajoutée pour protéger les intérêts du patient) peut augmenter considérablement la durée de l'examen.

Équipement

Le cathétérisme coronaire est effectué dans un laboratoire de cathétérisme, généralement situé dans un hôpital. Avec les conceptions actuelles, le patient doit être allongé relativement à plat sur une table étroite, peu rembourrée et radiotransparente (transparente aux rayons X ). La source de rayons X et l'équipement de caméra d'imagerie se trouvent sur les côtés opposés de la poitrine du patient et se déplacent librement, sous contrôle motorisé, autour de la poitrine du patient afin que les images puissent être prises rapidement sous plusieurs angles. Un équipement plus avancé, appelé laboratoire de cathétérisme biplan, utilise deux ensembles de sources de rayons X et de caméras d'imagerie, chacun libre de se déplacer indépendamment, ce qui permet de prendre deux ensembles d'images avec chaque injection d'agent de contraste radioactif. L'équipement et la configuration de l'installation pour effectuer ces tests représentent généralement une dépense en capital de 2 à 5 millions de dollars américains (2004), parfois plus, partiellement répété toutes les quelques années.

Procédures de diagnostic

Coronarographie d'une sous-occlusion critique du tronc commun de l'artère coronaire gauche et de l'artère circonflexe. (Voir flèches)

Au cours de coronarographie (souvent appelé cath par les médecins), la pression artérielle sont enregistrées et fluoroscopie ( rayons X image de mouvement ) ombre-grammes de sang à l' intérieur des artères coronaires sont enregistrées. Afin de créer les images radiographiques, un médecin guide un petit appareil en forme de tube appelé cathéter, généralement d'environ 2,0 mm (6-français) de diamètre, à travers les grandes artères du corps jusqu'à ce que la pointe se trouve juste dans l'ouverture. d'une des artères coronaires . De par sa conception, le cathéter est plus petit que la lumière de l' artère dans laquelle il est placé ; les pressions sanguines internes (intra-artérielles) sont surveillées à travers le cathéter pour vérifier que le cathéter ne bloque pas le flux sanguin (comme indiqué par « l'amortissement » de la pression artérielle).

Le cathéter est lui-même conçu pour être radiodense pour la visibilité et il permet à un agent de contraste radiologique transparent, aqueux et compatible avec le sang, communément appelé colorant aux rayons X, d'être sélectivement injecté et mélangé avec le sang circulant dans l'artère. En règle générale, 3 à 8 cc d'agent de contraste radioactif sont injectés pour chaque image afin de rendre le flux sanguin visible pendant environ 3 à 5 secondes, car l'agent de contraste radioactif est rapidement emporté dans les capillaires coronaires , puis dans les veines coronaires . Sans l'injection de colorant aux rayons X, le sang et les tissus cardiaques environnants n'apparaissent, aux rayons X, que sous la forme d'une masse de densité d'eau légèrement changeante, sinon uniforme ; aucun détail de la structure du sang et des organes internes n'est discernable. Le radiocontraste dans le sang permet de visualiser le flux sanguin dans les artères ou les cavités cardiaques, selon l'endroit où il est injecté.

Si l' athérome , ou des caillots , font saillie dans la lumière, produisant un rétrécissement , le rétrécissement peut plutôt être vu comme un flou accru dans les images d'ombre aux rayons X de la colonne de sang/colorant dans cette partie de l'artère ; ceci est comparé aux zones adjacentes, présumées plus saines et moins sténosées .

Pour obtenir des conseils concernant la position du cathéter pendant l'examen, le médecin s'appuie principalement sur une connaissance détaillée de l'anatomie interne, du fil de guidage et du comportement du cathéter et, par intermittence, utilise brièvement la fluoroscopie et une faible dose de rayons X pour visualiser en cas de besoin. Cela se fait sans enregistrer les enregistrements de ces brefs regards. Lorsque le médecin est prêt à enregistrer des vues de diagnostic, qui sont enregistrées et peuvent être examinées plus attentivement ultérieurement, il active l'équipement pour appliquer une dose de rayons X nettement plus élevée, appelée ciné , afin de créer des images cinématographiques de meilleure qualité, plus nettes. contraste de radiodensité, généralement à 30 images par seconde. Le médecin contrôle à la fois le moment de l'injection de contraste, de la fluoroscopie et de l'application ciné afin de minimiser la quantité totale de radiocontraste injectée et le temps du rayon X à l'injection de manière à minimiser la quantité totale de rayons X utilisée. Les doses d'agents de contraste radioactif et les temps d'exposition aux rayons X sont régulièrement enregistrés dans un effort pour maximiser la sécurité.

Bien que n'étant pas l'objet du test, la calcification dans les parois artérielles , située sur les bords externes de l' athérome dans les parois artérielles, est parfois reconnaissable en fluoroscopie (sans injection de produit de contraste) sous la forme d'anneaux halo radiodenses encerclant partiellement et séparés de la lumière remplie de sang. par le tissu d'athérome radiotransparent intermédiaire et le revêtement endothélial . La calcification, même si elle est généralement présente, n'est généralement visible que lorsque des sections assez avancées et calcifiées de la paroi artérielle sont visualisées tangentiellement à travers plusieurs anneaux de calcification, de manière à créer une radiodensité suffisante pour être visible en radioscopie.

Pour les malformations congénitales

L'angiocardiographie peut être utilisée pour détecter et diagnostiquer des anomalies congénitales du cœur et des vaisseaux adjacents. Dans ce contexte, l'utilisation de l'angiocardiographie a décliné avec l'introduction de l' échocardiographie . Cependant, l'angiocardiographie est toujours utilisée pour certains cas car elle fournit un niveau de détail anatomique plus élevé que l'échocardiographie.

Procédures thérapeutiques

En remplaçant le cathéter de diagnostic par un cathéter de guidage, les médecins peuvent également faire passer une variété d'instruments à travers le cathéter et dans l' artère jusqu'à un site de lésion . Les plus couramment utilisés sont les fils guides de 0,014 pouce de diamètre (0,36 mm) et les cathéters de dilatation à ballonnet.

En injectant un agent de contraste radioactif à travers un minuscule passage s'étendant le long du cathéter à ballonnet et dans le ballonnet, le ballonnet se dilate progressivement. Les pressions hydrauliques sont choisies et appliquées par le médecin, en fonction de la réaction du ballon dans la sténose (rétrécissement anormal d'un vaisseau sanguin). Le ballon rempli de radiocontraste est observé sous fluoroscopie (il prend généralement une forme "d'os de chien" imposée à l'extérieur du ballon par la sténose lors de l'expansion du ballon), lors de son ouverture. Autant de force brute hydraulique est appliquée que nécessaire et visualisée pour être efficace pour agrandir visiblement la sténose de la lumière de l'artère.

Les pressions artérielles coronaires normales typiques sont de l'ordre de <200 mmHg (27 kPa). Les pressions hydrauliques appliquées à l'intérieur du ballon peuvent atteindre 19 000 mmHg (2 500 kPa). La prévention de l'élargissement excessif est obtenue en choisissant des ballons fabriqués à partir de membranes en plastique transparent à haute résistance à la traction. Le ballonnet est initialement plié autour du cathéter, près de la pointe, pour créer un petit profil en coupe transversale pour faciliter le passage à travers les zones sténosées luminales, et est conçu pour se gonfler à un diamètre prédéfini spécifique. S'il est trop gonflé, le matériau du ballon se déchire simplement et permet à l'agent de contraste radioactif gonflant de s'échapper simplement dans le sang.

De plus, plusieurs autres dispositifs peuvent être avancés dans l'artère via un cathéter de guidage. Ceux-ci comprennent des cathéters laser, des cathéters stent, des cathéters IVUS , des cathéters Doppler , des cathéters de mesure de pression ou de température et divers dispositifs de caillot et de broyage ou d'élimination. La plupart de ces appareils se sont avérés être des appareils de niche, utiles uniquement dans un petit pourcentage de situations ou pour la recherche.

Les stents, qui sont des tubes à mailles en acier inoxydable extensibles spécialement fabriqués, montés sur un cathéter à ballonnet, sont le dispositif le plus couramment utilisé au-delà du cathéter à ballonnet. Lorsque le dispositif stent/ballon est positionné à l'intérieur de la sténose, le ballon est gonflé, ce qui, à son tour, dilate le stent et l'artère. Le ballon est retiré et le stent reste en place, soutenant les parois artérielles internes dans la position plus ouverte et dilatée. Les stents actuels coûtent généralement environ 1 000 à 3 000 $ chacun (dollars américains de 2004), les endoprothèses à revêtement médicamenteux étant les plus chères.

Avancées dans les traitements physiques par cathéter

Les procédures interventionnelles ont été entravées par la resténose due à la formation d' une prolifération de tissu endothélial au niveau du site de la lésion. La resténose est la réponse du corps à la lésion de la paroi vasculaire causée par l' angioplastie et au stent en tant que corps étranger . Comme évalué dans les essais cliniques à la fin des années 1980 et dans les années 1990, en utilisant uniquement l'angioplastie par ballonnet (POBA, angioplastie simple à ballonnet ancien), jusqu'à 50 % des patients ont subi une resténose significative ; mais ce pourcentage est tombé dans la plage de un à deux chiffres avec l'introduction des stents à élution médicamenteuse. Le sirolimus , le paclitaxel et l' évérolimus sont les trois médicaments utilisés dans les revêtements actuellement approuvés par la FDA aux États-Unis. Contrairement au métal nu, les stents à élution médicamenteuse sont recouverts d'un médicament qui se disperse lentement dans le but de supprimer la réaction de resténose. La clé du succès de l'enrobage médicamenteux a été (a) le choix d'agents efficaces, (b) le développement de moyens de lier adéquatement les médicaments à la surface inoxydable des entretoises du stent (le revêtement doit rester lié malgré les contraintes marquées de manipulation et de déformation du stent), et (c) développer des mécanismes de libération contrôlée d'enrobage qui libèrent le médicament lentement sur environ 30 jours. L'une des innovations les plus récentes dans le domaine des stents coronaires est le développement d'un stent à dissolution. Les Laboratoires Abbott ont utilisé un matériau soluble, l' acide polylactique , qui s'absorbera complètement dans les 2 ans suivant l'implantation.

Approches alternatives

Angiographie (gauche) et scanner (milieu et droit) des lésions chroniques d'occlusion totale au niveau de l'artère coronaire descendante antérieure gauche (LAD) et de l'artère coronaire droite (RCA).

L'angio-TDM peut constituer une alternative moins invasive à l'angiographie par cathéter. Au lieu d'insérer un cathéter dans une veine ou une artère, l'angiographie CT implique uniquement l'injection d'un colorant visible par CT dans le bras ou la main via une ligne IV. L'angioscanner réduit le risque de perforation artérielle et d'infection du site du cathéter. Il fournit des images 3D qui peuvent être étudiées sur ordinateur, et permet également de mesurer la taille du ventricule cardiaque. Une zone d'infarctus et du calcium artériel peuvent également être observés (cependant, ceux-ci nécessitent une exposition aux rayonnements un peu plus élevée). Cela dit, un avantage retenu par l'angiographie par cathéter est la capacité du médecin à effectuer une procédure telle qu'une angioplastie par ballonnet ou l'insertion d'un stent pour améliorer le flux sanguin vers l'artère.

Dosage de rayonnement

Angiographie

L'imagerie dans les angiographies coronaires est réalisée par fluoroscopie à l' aide de rayons X, qui présentent un potentiel d'augmentation du risque de cancer radio-induit pour le patient . Le risque augmente avec le temps d'exposition, consistant en 1) temps de guidage de la sonde dans et hors du cœur et 2) temps d'éclairage de l'agent de contraste pour effectuer l'angiographie. Le rayonnement absorbé est également fonction de l'indice de masse corporelle , les patients obèses recevant deux fois la dose des patients de poids normal ; l'exposition à l'opérateur a également été doublée. Les angiographies coronaires peuvent être réalisées soit par voie transradiale (à travers le poignet) soit transfémorale (à travers l'aine). La voie transradiale entraîne une exposition un peu plus importante du patient et de l'opérateur. Dans l'ensemble, l'exposition du patient peut aller de 2 millisieverts (équivalent d'environ 20 plaques de radiographie thoracique) à 20 millisieverts. Pour un patient donné, l'exposition peut varier au sein d'un établissement et entre les établissements jusqu'à 121 %.

L'exposition de l'opérateur aux rayonnements peut être réduite par l'utilisation d'équipements de protection. L'exposition du patient peut être réduite en minimisant le temps de scopie.

Voir également

• Angiographie
• Cardiologie interventionnelle
• Réserve de débit fractionnaire

Les références

Remarques

Général

• Connolly JE. Le développement de la chirurgie des artères coronaires : souvenirs personnels. Tex Heart Inst J 2002;29:10-4. PMID  11995842 .
• Proudfit WL, Shirey EK, Sones FM Jr. Artériographie coronarienne ciné sélective. Corrélation avec les résultats cliniques chez 1000 patients. Circulation 1966;33:901-10. PMID  5942973 .
• Sones FM, Shirey EK. Ciné artériographie coronarienne. Mod Concepts Cardiovasc Dis 1962;31:735-8. PMID  13915182 .
• [2] Angiographie coronarienne par Eugene Lin
• [3] Abbott dissolvant le stent pourrait être la « prochaine révolution » de Michelle Fay Cortez
• Selzer, Arthur (1992). Comprendre les maladies cardiaques . Presse de l'Université de Californie. p. 43. ISBN 0-520-06560-3.