Evaluation de la fonction microvasculaire myocardique par résonance magnétique cardiaque sensible à l'oxygène chez des transplantés cardiaques

Abstract

CONTEXTE : La vasculopathie du greffon (VDG) est une des principales causes de mortalité à long terme après transplantation cardiaque. Cette pathologie multifactorielle est caractérisée par un épaississement diffus et concentrique des vaisseaux du greffon et induit des dommages micro-vasculaires irréversibles au niveau du myocarde. En raison de l’absence de symptomatologie angineuse chez les patients greffés cardiaques et de la difficulté à détecter les atteintes diffuses par l’angiographie coronarienne conventionnelle, la VDG progresse insidieusement et est souvent diagnostiquée à un stade avancé. Dans la présente étude, nous avons voulu tester une nouvelle méthode d’évaluation de la fonction microvasculaire par résonance magnétique sensible à l’oxygène (RMC-SO) dans une population spécifique de transplantés cardiaques, présentant divers degrés de VDG à l’angiographie coronarienne.

METHODES : Nous avons comparé en RMC-SO, les variations d’intensité de signal induites par des manœuvres respiratoires vasomodulatrices (hyperventilation et longue apnée) dans deux groupes de patients : un groupe de 46 transplantés cardiaques (TC) dont 23 présentaient une VDG avérée à l’angiographie et un groupe de 25 volontaires sains (VS). La faisabilité des manœuvres respiratoires et la qualité des images de RMC-SO ont également été évaluées. Enfin, nous avons recherché de potentiels prédicteurs de la réponse microvasculaire après transplantation cardiaque avec ou sans maladie des vaisseaux épicardiques détectée.

RESULTATS : La réponse micro-vasculaire myocardique (représentée par la variation de signal d’intensité lors des manœuvres respiratoires vasomodulatrices) est significativement atténuée chez les TC comparé aux VS (2.63 ± 4.16 versus 6.4 ± 5.96 p<0.01) pour la variation à 30 secondes d’apnée ; (4.91 ± 3.74 versus 8.86 ± 6.15 p<0.01) pour la variation maximale mesurée en cours d’apnée. Parmi les TC, la réponse maximale est significativement atténuée dans les VDG de grades 2-3 combiné (1.02±2.03) comparé aux grades 0 (5.09±4.20) et 1 (5.88±2.73), tandis qu’il n’y a pas de différence entre ces 2 derniers grades (p=0.49). La réponse maximale des TC ne présentant pas de VDG angiographique est inférieure à celle des volontaires sains (5.09±4.20 versus 8.86±6.15 p<0.05). Les mêmes comparaisons faites à 30 secondes d’apnées mènent à des conclusions identiques. Les manœuvres respiratoires d’hyperventilation et d’apnée sont faisables dans une population de TC (0% d’incapacité totale à réaliser les manœuvres, 9% d’incapacité à maintenir l’apnée 30 sec). À la vue de la qualité des images, 94% des segments imagés ont pu être analysés (3074/3264). Enfin, la réponse microvasculaire est inversement proportionnelle à l’âge du greffon, l’âge du donneur, aux volumes ventriculaires et aux degrés de fibrose régionale et diffuse, tandis qu’il y a une corrélation linéaire positive entre la réponse microvasculaire et l’existence d’une dyslipidémie.

CONCLUSION : La RMC-SO couplée aux manœuvres respiratoires vasomodulatrices est une méthode innovatrice non invasive réalisable dans une population de TC. Elle permet la détection précoce d’une altération de la réponse microvasculaire chez les TC à un stade où l’angiographie conventionnelle ne décèle pas de VDG.

BACKGROUND: Cardiac allograft vasculopathy (CAV) is one of the leading cause of long-term mortality after heart transplantation. This multifactorial pathology is characterized by diffuse and concentric thickening of the graft vessels and induces microvascular damages to the myocardium. Due to the lack of angina symptomatology of cardiac transplant patients and the difficult detection of diffuse involvement by conventional coronary angiography, CAV progresses insidiously and is often diagnosed at an advanced stage. Our aim was to test a new method of assessment of microvascular function by oxygen-sensitive cardiac magnetic resonance (OS-CMR) in a population of cardiac transplant (CT) recipients with varying degrees of CAV at coronary angiography.

METHODS: We compared in OS-CMR the change in signal intensity induced by vaso-modulatory breathing maneuvers (hyperventilation followed by breath hold) in 46 CT, 23 of whom had an angiographic CAV and compared to 25 healthy volunteers (HV). The feasibility of breathing maneuvers and the quality of OS-CMR images were also evaluated. Finally, we looked for potential predictors of microvascular response after cardiac transplantation.

RESULTS: The myocardial microvascular response represented by the signal intensity change during breathing maneuvers is significantly attenuated in CT compared to HV (2.63 ± 4.16 versus 6.40 ± 5.96 p=0.0099) for SI change at 30 seconds breath hold; (4.91 ± 3.74 versus 8.86 ± 6.15 p=0.0063) for the maximum SI change measured during breath hold. The maximal response is significantly lower in grades 2-3 combined (1.02±2.03) compare to grades 0 (5.09±4.20) and to grade 1 (5.88±2.73), whilst there is no difference between these last 2 groups (p=0.45). The maximal response is lower in CT without any angiographically CAV compare to the HV (5.09±4.20 versus 8.86±6.15 p<0.05). The aforementionned comparisons at 30 seconds breath hold lead to the same conclusion. The breathing maneuvers of hyperventilation and breath hold are feasible in cardiac transplant recipients (0% total disability to perform maneuvers, 9% inability to maintain at least 30sec breath hold). Due to the good quality of the OS-CMR images, 94% of the myocardial segments could be analyzed (3074/3264). Finally, there is an inverse correlation between microvascular response and donor age, ventricular volumes and regional or diffuse fibrosis, while there is a positive linear correlation between the microvascular response and the presence of dyslipidemia.

CONCLUSION: OS-CMR combined with breathing maneuvers is a clinically drug-free, non-invasive and innovative imaging technique allowing the detection of abnormal microvascular response in cardiac transplant recipients at a stage where conventional angiography doesn’t diagnose any degree of CAV.