Atlas pratique de scintigraphie cardiaque / Practical atlas of cardiac scintigraphy PDF
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Atlas pratique de scintigraphie cardiaque Practical atlas of cardiac scintigraphy P. de Vernejoul D. Ducassou R. Guiraud 1. Robert 1.-P. Nouel H. Witz Atlas pratique Practical atlas de of scintigraphie cardiac cardiaque scintigraphy Kluwer Harrap Handbooks London 1977 © 1977 Scheltema & Holkema bv, Utrecht Softcover reprint of the hardcover 1s t edition 1977 No part ofthis book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publishers. ISBN-13: 978-94-010-1054-2 e-ISBN -13: 978-94-010-1052-8 DOI: 10.1007/978-94-010-1052-8 Cet ouvrage a He publie sous la direction de Editorial board PIERRE DE VERNEJOUL professeur de biophysique, biologiste des höpitaux laboratoire de medecine nucleaire et biophysique Centre Hospitalo-Universitaire Necker-Enfants Malades Paris DOMINIQUE DUCASSOU maHre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux service d'explorations fonctionnelles par les radioisotopes Höpital du Haut-Leveque, Centre Hospitalo-Universitaire Bordeaux ROBERT GUIRAUD maHre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux service d'explorations fonctionnelles par les radioisotopes Höpital Purpan, Centre Hospitalo-Universitaire Toulouse J ACQUES ROBER T maHre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux service de medecine nucleaire, Faculte de Medecine Nancy JEAN-PAUL NOUEL chef de service de medecine nucIeaire Centre Henri Becquerel Rouen HENRI WITZ chef de service de medecine nucleaire Centre Hospitalier Regional Mulhouse Secretaire de redaction Secretary to the editors MICHEL FAUCHET chef de travaux des universites (biophysique), assistant de biologie des höpitaux Paris Redacteurs Editors JAMES H. McKILLOP lecturer in medicine, Royal Infirmary Glasgow LUCIEN YEBOLES assistant de faculte, assistant des höpitaux Toulouse JEAN-PAUL ESQUERRE assistant de faculte, assistant des höpitaux Toulouse Preface Foreword PIERRE CALAZEL president de la Societe Fran9aise de Cardiologie HENRIRENAULT president de la Societe Fran9aise de Biophysique et Mede cine Nucleaire v Conception et dessins Design and drawings ALAIN LETERRIER Auteurs Contributors ALAIN BERTRAND maHre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux Nancy ANDRE BRENDEL assistant de faculte, assistant des höpitaux Bordeaux DOMINIQUE DUCASSOU maitre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux Bordeaux JEAN-PAUL ESQUERRE assistant de faculte, assistant des höpitaux Toulouse MICHEL FAUCHET chef de travaux des universites (biophysique), assistant de biologie des höpitaux Paris ROBERT GUIRAUD maitre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux Toulouse MARIE-HELENE LAURENS assistant de faculte, assistant des höpitaux Nancy JAMES H. McKILLOP Iecturer in medicine Glasgow JEAN-PHILIPPE METZGER chef de c1inique, assistant des höpitaux Paris PIERRE MURY assistant de Centre Hospitalier Regional Mulhouse JEAN-PAUL NOUEL chef de service des Centres Anticancereux Rouen J ACQUES ROBER T maitre de conferences agrege de biophysique, biologiste des höpitaux Nancy PIERRE DE VERNEJOUL professeur de biophysique, biologiste des höpitaux Paris HENRI WITZ chef de service de Centre Hospitalier Regional Mulhouse LUCIEN YEBOLES assistant de faculte, assistant des höpitaux Toulouse avec Ia collaboration des services de cardiologie des CHU Necker-Enfants Malades Paris, CHU Bordeaux, with the assistance ofthe departments of cardiology of CHU Toulouse, CHU Nancy, CHU Rouen, CHR Mulhouse VI PrHace Foreword Voici enfin l'Atlas de scintigraphie cardiaque, clair, demon This Atlas 0/ cardiac scintigraphy - clearly presented and stratif, comprehensible et que nous attendions tous, car easy to understand - has long been awaited by all clinical diologues c1iniciens. cardiologists. Il n'etait certainement pas necessaire d'etre grand clerc At the time when the first hesitating steps were being taken pour prevoir, lors des premiers balbutiements de cette in this field, one did not have to be an expert to foresee methode, la rapide importance qu'elle prendrait; beau how important these tests would soon become. It was coup plus difficile etait, sans nul doute, de penetrer dans ce without doubt more difficult to penetrate into the select cenacle de physiciens, de les suivre, meme de loin, dans le world ofthis group ofphysicians, to follow, evenfrom a long cheminement de leurs travaux, de participer active distance, the progress oftheir work, to play an active part ment aleurs progres, d'avoir meme une comprehension in their etIorts or to understand clearly their initial results claire de leurs premiers resultats: quelle etrange represen represented by this strange, blurred, vague and poorly sys tation en etIet, floue, indecise, mal systematisee, des ditIe tematised image ofthe ditIerent areas ofuptake and of car rents niveaux de fixation et de la topographie cardiaque. diac anatomy. Only the patience of our friends in nuclear Seule la patience de nos amis isotopistes, leurs laborieuses medicine, their painstaking explanations and the frequent explications, la frequente verification de leurs hypotheses, verification of their hypotheses prevented us from losing a nous interdisaient de perdre courage et nous incitaient heart and persuaded us to enter upon a rather unequal col nous accrocher dans la voie d'une inegale collaboration. laboration. Although unequal, it soon proved fruitful and Pour inegale qu'elle filt, cette collaboration devait se reve this strange method of representing the heart ended by ler fructueuse, et cet etrange mode de representation du gaining recognition and joining our tradition al methods of a coeur finit par s'imposer, par s'integrer notre tradition 'seeing' the heart. nelle facon de 'voir' le coeur. This Atlas is the joint work of the French schools which Cet Atlas, oeuvre collective des ecoles francaises les plus have been most closely involved in cardiac scintigraphy precocement engagees dans la scintigraphie cardiaq ue, and which are renowned for their excellent illustrations avec ses magnifiques illustrations et ses raccourcis techni and refined techniques; it is the reward of the etIorts made ques, apporte a ceux qui lui ont fait confiance des le debut, by those who had confidence in them from the start; it is a la recompense de leur laborieuse initiation: la demonstra demonstration ofthe significant technical progress made tion d'importants progres techniques, la revelation de re and of the convincing results achieved, as well as a reas sultats probants, la selection rassurante des indications, la suring selection of indications and the attraction atIorded savoureuse tentation de recherches nouvelles, a ceux qui by new research. For those who have not yet allowed ne se sont pas laisse seduire, une precieuse economie d'ener themselves to be convinced, the atlas will be an invalu gie et surement le desir de combler leur retard, a tous able saving of etIort and will certainly make good their enfin, cardiologues cliniciens, la satisfaction d'avoir acces omission. Finally to all clinical cardiologists, it will bring a une methode adulte, sure de ses techniques, de son ino the satisfaction of gaining access to a fully proven method cuite, de ses conclusions, et dont les indications et les axes whose teehniques, harmlessness and conclusions are as de recherche se degagent nettement. sured and whose indications and lines of research are ob Si la scintigraphie cardiaque a rarement le monopole d'un vious. diagnostic, elle apparait essentiellement comme une explo Although cardiac seintigraphy rarely has a diagnostic ration complementaire de haut interet, suppleant par monopoly, it is clearly a very important complementary exemple l'electrocardiogramme dHaillant de certains in method of investigation which, for example, can replace a farctus myocardiques insolites, apportant l'angiocardio the ECG, when the latter fails to diagnose certain unusual a graphie et la coronarographie selective, essentiellement myoeardial infarcts, and provides angiocardiography and morphologiques, une aide quantitative dans le premier cas, selective coronary arteriography with a morphological aid une interpretation fonctionnelle dans le deuxieme. and a functional interpretation respectively. Elle approche d'encore plus pres la solution des problemes It brings still closer the solution of certain important essentiels: alteration des petits vaisseaux eoronaires, dis problems: changes in the small coronary vessels, intra tribution du flux intra-myoeardique, appreciation quanti myocardial distribution ofblood flow, the quantitative tative du lit vasculaire en aval des steno ses coronaires, assessment ofthe vascular bed beyond coronary stenoses, etendue et regression des necroses myocardiques, efficacite the extent and regression ofmyocardial infarcts and the des pontages coronaires; toutes possibilites en germe que efficacy of coronary by-pass procedures. All these will be des perfectionnements techniques ineessants permettent made possible thanks to the continuing improvement in d' entrevoir pour certaines, de realiser experimentalement techniques which will allow insight, the performance of ex pour d'autres, d'appliquer deja en pratique pour les plus periments and, for the most fortunate, their application in favorisees. practice. Oui, la scintigraphie du coeur, admirablement presentee Cardiac scintigraphy, which is admirably presented in this dans cet atlas, mise a la portee de tous, a acquis droit de Atlas and which has indeed been brought within every eite en cardiologie et s'impose eomme une methode d'in- one's reach, has become generally accepted in cardiology VII vestigation apart entiere. and demands attention as a method of investigation Puissent son importance etre rapidement comprise et ses throughout the field. possibilites justement utilisees. Mais aussi, qu'elle ne gas Hopefully its importance will be quickly appreciated and pille pas ses forces, qu'elle ne s'egare pas dans un dedale the opportunities which it presents weIl used, that it will d'indications confuses, afin que sa marche en avant ne soit not lose momentum or become lost in a labyrinth of con pas retardee par un subit engouement illegitime. Cest avec fused indications nor its progress become retarded by the ce double voeu que j'entrouvre pour le lecteur Ia porte de passing of a transient enthusiasm. It is with this wish that ce remarquable ouvrage d'actualite. we introduce this outstanding topical work to the reader. Pierre Calazel Pierre CalazeI President de la Societe Fran<;aise de Cardiologie President ofthe French Society ofCardiology La scintigraphie cardiaque, dont les premieres realisations Cardiac scintigraphy, which was introduced in the 1950's, remontent aux annees 50, ne fut pas consideree alors co m was not considered at first to be a diagnostic method of me une methode de diagnostic promise a un grand deve great promise nor likely to provide more information than loppement. On pouvait penser qu'elle ne fournirait pas radiology in the examination ofthe coronary arteries or of plus de renseignements que la radiologie po ur I'examen the cardiac cavities. des cavites cardiaques et des coronaires. It is the ability to visualize the myocardium itself that has Cest la possibilite de visualiser le myocarde lui-meme qui brought cardiac scintigraphy the highest esteern. Although a fait acquerir a la scintigraphie cardiaque ses lettres de the alkaline metals like potassium, which is the physiolo noblesse. Les metaux alcalins radioactifs furent d'abord gical ion ofthe myocardium, were used initially, they utilises, comme le potassium, I'ion physiologique du myo proved to have quite a number of disadvantages. carde; ils presentaient divers inconvenients. In 1970, thallium-201, in the form ofthallous chloride, was Mais en 1970, le thallium 201, sous forme de chlorure thal proposed as a possible means ofperforming this type of leux, fut propose pour la realisation de cette exploration; investigation; it soon appeared to be the best indicator due a il apparut tres vite comme etant I'indicateur de choix, to its biological properties which are similar to potassium, a cause de ses proprietes biologiques qui s'apparentent cel and also to its physical and chemical characteristics. Some les du potassium et aussi de ses caracteristiques physico indicators allowed the observation of diseased tissues but chimiques. Si certains indicateurs ont permis l'observation their use was limited by their lack of specificity. One can du tissu malade, leur absence de specificite en a limite I'em easily understand, therefore, the prognostic interest of a ploi. On con<;oit l'interet pronostic d'un examen qui per study which enables the determination of an infarcted met de delimiter un territoire infarci. La visuaJisation des area. Also, the visualization ofthe cardiac cavities can be cavites cardiaques est relativement simple a reaJiser a l'aide easily realized with the help ofblood indicators. d'indicateurs demeurant dans le sang. For the coronary network, the use oflabelled and suitably Po ur le reseau coronaire, I'emploi de microspheres mar sized microspheres has allowed the observation ofvessels quees et bien calibrees a permis de reculer la limite du dia with small diameters, whereas radiological studies had al metre des vaisseaux qui peuvent etre observes, les examens lowed the visualization of only large trunks. radiologiques ne permettant que l'observation des gros The opportunities now presented by cardiac scintigraphy troncs. are mainly the result of the improvement in equipment. Les possibilites actuelles de la scintigraphie cardiaque sont The use ofthe scintillation camera linked to data-pro a liees d'abord I'amelioration de I'appareillage. L'utilisa cessing equipment has made this method of examination a tion de la camera scintillation et son couplage au mate possible; its rapidity has allowed dynamic studies and the riel de traitement de l'information a facilite la realisation muItiplication ofviews and so has partly avoided super des examens dont la rapidite permet d'effectuer des etudes imposition prejudicial to the correct interpretation of the dynamiques et de multiplier les incidences, ce qui evite au images. mo ins partiellement des superpositions intempestives However, in cardiology as weIl as in other fields, the main nuisant a l'interpretation des images. interest of scintigraphic methods lies in their absolute Mais, en cardiologie comme dans d'autres domaines, l'in harmlessness and the possibility ofrepeated studies; this teret essentiel des methodes scintigraphiques reside dans permits us to follow the progress ofthe patient, for leur inocuite absolue et dans la possibilite de repetition des example, after transplantation or aorto-coronary by-pass. examens, ce qui permet de suivre I'evolution de l'etat du Although cardiac scintigraphy does not pretend to replace malade, par exemple apres une transplantation ou apres other investigative methods, it does constitute in a great un pontage aorto-coronarien. number of cases an indispensable technique for the cardio Si la scintigraphie cardiaque ne pretend pas evincer les logist. autres methodes d'investigation, elle constitue cependant However, the interpretation of scintigraphic images has maintenant, dans un grand nombre de cas, une technique raised real difficulties for those new to the field. This Atlas indispensable pour le cardiologue clinicien. should help them to solve these. It will therefore be useful Toutefois, la difficulte de I'interpretation des images scinti- to the clinician and also to the specialist in nuclear medi- VIII graphiques constituait un obstacle reel pour les non inities. eine unfamiliar with these methods. Technical consider L'atlas qui nous est presente permet de resoudre cette dif ations have purposely been restriced to the absolutely es ficulte.ll sera donc aussi utile pour le clinicien que pour sential. l'isotopiste non encore rompu a l'emploi de cette methode. The presentation will allow the reader to compare not only C'est fort judicieusement que les considerations techniques scintigrams taken in different views, but also diagrams and a ont ete reduites ce qui est strictement indispensable. radiological images. The complementary nature ofthe La presentation qui nous est offerte permet de superposer various studies will therefore become obvious. non seulement des scintigraphies realisees sous differentes Moreover, it is particularly pleasant for a specialist in nu in eiden ces mais aussi des schemas et des images radio clear medicine who, for a number ofyears, has been in logiques. Ainsi apparait clairement la complementarite volved in unrewarding disputes between research teams, to des divers examens. see qualified and enthusiastic young research workers En outre, il est particulit!rement agreable, pour un isoto making the most ofthe technical opportunities presented piste qui a assiste depuis de nombreuses annees ades luttes and bringing together their results. We believe that in a steriles entre des equipes de recherche, de voir de jeunes sensitive field like cardiology, this friendly and unprece chercheurs qualifies et dynamiques tirer le meilleur parti dented collaboration was the only possible solution. des possibilites techniques dont ils disposent et mettre en To the authors and all other persons who have contributed commun leurs idees et leurs resultats. Nous pensons que to the realization ofthis Atlas we should like to offer our dans un domaine aussi delicat que la cardiologie, cette col congratulations and express our thanks. laboration amicale, sans aucun probleme de preseance It is our hope that the example which has been set will etait la seule solution possible. pave the way to greater cooperation between the clinical Que tous les auteurs et ceux qui ont contribue a la realisa and basic sciences that some are still inclined to oppose. tion de cet Atlas soient donc collectivement felicites et re mercies. Henri Renault En outre, il est permis de souhaiter qu'un tel exemple con President ofthe French Society ofBiophysics and Nuclear tribuera a la multiplication des ponts qui doivent etre Medicine etablis entre la clinique et les sciences fondamentales que d'aucuns pretendent opposer. Henri Renault President de la Societe Fran<;aise de Biophysique et Medecine Nucleaire IX Sommaire Contents Introduction I Introduction I I Rappel technique et biologique 3 1 Technical and biological basis 3 I. I Produits radiopharmaceutiques 3 I. I Radiopharmaceuticals 3 I.I.I Cavites cardiaques 3 I. I. I Cardiac cavities 3 I. 1.2 Reseau arteriel coronaire 3 I. 1.2 Coronary artery network 3 1.1.3 Myocarde 4 I.I.3 Myocardium 4 1.2 Appareils et methodes 6 1.2 Apparatus and methods 6 2 Scintigraphie du coeur normal 9 2 Scintigraphy ofthe normal heart 9 2. I Cavites cardiaques 9 2. I Cardiac cavities 9 2.1.1 Scintigraphie dynamique 9 2.1. I Dynamic scintigraphy 9 2. 1.2 Scintigraphie statique 9 2. 1.2 Static scintigraphy 9 2.2 Reseau arteriel coronaire 10 2.2 Coronary artery network 10 2.3 Myocarde 11 2.3 Myocardium 11 2-4 Coeur et loge cardiaque: association des techniques 2-4 Heart and pericardial space: combined scintigraphic scintigraphiques 12 studies 12 3 Scintigraphie du coeur pathologique 13 3 Scintigraphy ofthe abnormal heart 13 3.1 Cavitescardiaques 13 3.1 Cardiaccavities 13 3. I. I Cardiopathies congenitales 13 3. I. 1 Congenital heart disease 13 3.1.2 Cardiopathies acquises 13 3.1.2 Acquired heart disease 13 3.2 Reseau arteriel coronaire 14 3.2 Coronary artery network 14 3·3 Myocarde 14 3.3 Myocardium 14 3.3.1 Infarctus du myocarde 14 3.3.1 Myocardialinfarction 14 3.3.2 Myocardiopathies 16 3.3.2 Cardiomyopathies 16 3.3.3 Etude dynamique du myocarde 17 3.3.3 Dynamic studies ofthe myocardium 17 3.4 Coeur et loge cardiaque: association des techniques 3.4 Heart and pericardial space: combined scintigraphic scintigraphiques 17 studies 17 4 Indications 18 4Indications 18 4. I Scintigraphie des cavites cardiaques 18 4.1 Scintigraphy of the cardiac cavities 18 4. I. I Cardiopathies congenitales 18 4. I. I Congenital heart disease 18 4.1.2 Cardiopathies acquises 18 4.1.2 Acquired heart disease 18 4.2 Scintigraphie coronarienne selective 19 4.2 Selective coronary scintigraphy 19 4.3 Scintigraphie myocardique 20 4.3 Myocardial scintigraphy 19 4.3.1 Infarctus du myocarde 20 4.3. I Myocardial infarction 20 4.3.2 Insuffisance coronarienne 20 4.3.2 Coronary insufficiency 20 4.3.3 Autres cardiopathies 21 4.3.3 ather heart diseases 21 4-4 Scintigraphies du coeur et de la loge cardiaque 21 4.4 Heart and pericardial space: combined scintigraphic studies 21 XI ---------------------------------- Introduction IntroductioD Parmi les methodes d'exploration que la medecine nucIe Of the investigative methods in nucIear medicine available aire propose au cardiologue, la scintigraphie cardiaque to cardiologists cardiac scintigraphy holds pride of place. tient une place de choix. However, it is one of the scintigraphic techniques which Toutefois, c'est, parmi toutes les techniques scintigraphi requires greatest care in interpretation. Indeed, the ana ques, une de celles dont l'interpretation est la plus delicate. tomical complexity of the organ being studied and its En effet, la complexite anatomique et la mobilite de I' or mobility, combined in most cases with a poor signal-to a gane etudie, associees dans la plupart des cas la pauvrete noise ratio, mean that elose attention should be paid to du rapport signaljbruit de fond imposent la plus grande the technical performance of these tests and to the way in rigueur dans la mise en oeuvre technique de l'examen et which they are employed. dans son exploitation. On account of these difficulties, we thought it useful to col Devant ces difficultes, il nous est apparu utile d' associer lect our experience of 4,000 cardiac scintigrams in a prac nos experiences portant sur 4.000 scintigraphies cardia tical atlas. Our aim was not so much to produce an ency ques pour realiser un atlas pratique. Loin de vouloir en cIopedia as to provide a guide to interpretation which faire une encyelopedie, notre but a ete de realiser un guide would be equally useful to specialists in nuelear medicine, d'interpretation utile aussi bien au medecin nucIeaire qu'au to cIinicians and to students. We have therefore deliber a cIinicien ou I' etudiant. Dans cet esprit, nous nous sommes ately restricted ourselves to morphological studies and a volontairement limites I'etude morphologique, laissant have omitted all quantitative aspects for the time being. de cöte pour l'instant tout aspect quantitatif. With this aim in mind, three types of scintigraphy are pos Suivant la cardiopathie en cause et les renseignements re sible when investigating various cardiac diseases, namely cherches, trois types de scintigraphie sont possibles: scintigraphy of the cardiac cavities, selective coronary ar -scintigraphie des cavites cardiaques tery scintigraphy and myocardial scintigraphy. -scintigraphie coronarienne selective Historically, the study ofthe coronary artery network by -scintigraphie myocardique. the injection of labelIed microspheres was initiated by Historiquement, l'etude du reseau coronarien apres injec Prinzmetal in 1947. It was not until 1958 that MacIntyre tion de microspheres marquees fut pratiquee en premier introduced scintigraphy ofthe cardiac cavities and it was par Prinzmetal en 1947. Ce n'estqu'en 1958que MacIntyre only in 1964 that the first myocardial scintigrams were pro introduisit la scintigraphie des cavites cardiaques, et il fal duced by Carr. Since then, many publications have de lut attendre 1964 pour connaitre les premieres scintigra monstrated the interest shown in these investigations and phies myocardiques realisees par Carr. Depuis, un nom the progress which has been made. Rather than increasing a bre considerable de publications montre l'interet porte the size ofthis volume, we would ask those readers who ces investigations et les progres qu'elles ont realises. Plutöt desire a fuII bibliography to consult the standard text que d'alourdir exagerement cet ouvrage, nous demandons books on nucIear medicine, especially those dealing with au lecteur qui desire une documentation bibliographique questions oftechnology and dosimetry. de se reporter aux traites de medecine nucIeaire, en parti After a short summary ofthe technical and biological culier en ce qui concerne les problemes technologiques et basis ofthe studies, the Atlas proper deals, in turn, with dosimetriques. the scintigraphy of the normal and the abnormal heart, Apres un brefrappel technique et biologique, l'Atlas pro and finaIIy tackles the question ofthe indications for these prement dit etudiera successivement la scintigraphie du investigations. coeur normal, la scintigraphie du coeur pathologique, et abordera enfin les indications de ces examens. Pour Jaciliter [,interpretation de certaines planches des sche Diagrams (on loose leaJ transparentfilm) have been in mas sur transparents sont encartes en fin d' ouvrage. cluded at the end oJ the book Jor easier interpretation oJ some oJthe plates.
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