Ces 20 dernières années, l'angioscanner coronaire (CCTA, coronary computed tomography angiography) a énormément évolué¹. La technologie s'est rapidement améliorée sur le plan de la résolution et de la durée d'acquisition, et l'examen nécessite actuellement un volume de contraste et une irradiation moindres. Les premiers scanners 8 coupes sont à présent remplacés par des appareils qui utilisent des systèmes 256 et 320 coupes². Ces derniers appareils ont une vitesse de rotation à ce point élevée que le coeur peut être 'balayé' en un seul battement³. Cet article donne un aperçu de l'évolution des scanners 8 coupes à la FFR_CT, c.-à-d. la FFR non invasive dérivée du CTA à haute résolution.

Les limitations des tests coronaires non invasifs

L'électrocardiographie à l'effort, le SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) et l'échocardiographie de stress font partie des tests non invasifs les plus utilisés pour le diagnostic des maladies coronariennes stables, suivis de l'IRM cardiaque et du PET-scan. Ces tests devraient identifier les patients qui doivent subir une angiographie coronaire invasive, mais ces examens sont caractérisés par une spécificité faible. Dans l'étude National Cardiovascular Data Registry (NCDR), on a évalué 661 063 patients qui avaient subi une angiographie invasive. 64 % des patients avaient subi un test non invasif au préalable. Bien que 81 % de ces patients présentaient des anomalies lors des tests de stress, on n'a dépisté une maladie coronarienne obstructive (définie comme une sténose > 50 % lors de l'angiographie) que chez 45 % d'entre eux⁴. Une étude européenne multicentrique a également démontré que la précision diagnostique des tests non invasifs habituels n'atteignait que 29 % quand il s'agissait de détecter une maladie coronarienne significative⁵.

L'angioscanner coronaire

L'étude pionnière CORE-64 (2008) a démontré la performance diagnostique du CTA. Chez 291 patients, le CT scan coronaire s'est avéré aussi efficace que l'angiographie coronaire pour identifier les patients qui devaient ultérieurement subir une revascularisation. L'analyse par patient a également montré que le CT scan coronaire identifie avec précision des sténoses de plus de 50 % (AUC 0,93 (IC à 95 % 0,90 à 0,96))⁶. Jusqu'à récemment, l'angioscanner coronaire était le plus souvent utilisé pour exclure une maladie coronarienne obstructive. Ceci est basé sur la haute valeur prédictive négative connue du CTA⁷. Les recommandations de l'ESC de 2013 affirment que le CTA peut être envisagé comme alternative à une technique d'imagerie de stress pour exclure une maladie coronarienne chez des patients ayant une probabilité prétest faible à intermédiaire et après une épreuve d'effort ou une imagerie de stress non concluante, ou encore en cas de contre-indications à un test de stress. L'idée centrale qui sous-tend cette stratégie est de réduire en aval le nombre de coronarographies non nécessaires⁸.

En 2016, les recommandations NICE ont opéré un glissement vers une stratégie dans laquelle le CTA est devenu le test non invasif de première ligne pour les patients stables souffrant de plaintes angoreuses typiques ou atypiques, ou en cas de plaintes atypiques avec un ecg de repos anormal9. Ceci a essentiellement été décidé sur la base de deux études récentes qui ont fourni des informations convaincantes en faveur de l'utilisation d'un CTA coronaire 'anatomique' comme test non invasif de première ligne.

Dans l'étude PROMISE, le CTA s'est avéré non inférieur, comparativement aux tests fonctionnels, au bout de 2 ans de suivi. Dans le groupe ayant bénéficié du testing fonctionnel, on a utilisé l'électrocardiogramme à l'effort (10 % de la population), l'échocardiographie de stress (22 %) ou l'imagerie nucléaire de stress (68 %). L'étude n'a pas montré de différences statistiquement significatives sur le plan des événements de type MACE entre une stratégie diagnostique utilisant le CTA vs des tests fonctionnels (3,3 % vs 3,0 %, p = 0,75). L'identification de la gravité de la maladie coronarienne obstructive et de son étendue était meilleure. Suite à cela, on a instauré un traitement de prévention secondaire plus ciblé, et on a observé une diminution du nombre de maladies coronariennes non obstructives en salle de cathétérisme (3,4 % vs 4,3 %, p = 0,022). Davantage de patients ont néanmoins subi un cathétérisme lorsqu'on avait utilisé le CTA plutôt que les tests fonctionnels¹⁰.

L'étude SCOT-HEART a fourni des informations similaires: la présence d'une maladie coronarienne obstructive était mieux identifiée lorsqu'on utilisait le CCTA, ce qui a conduit à une diminution du nombre de patients ayant des résultats négatifs lors de l'angiographie. à nouveau, la visualisation de la gravité de la maladie coronarienne a débouché sur une prévention secondaire plus ciblée et une meilleure compréhension de l'anatomie coronaire avant même le début de l'angiographie. Les résultats à long terme ont récemment révélé une diminution significative de la mortalité cardiovasculaire et des infarctus myocardiques non fatals lorsqu'on utilisait un CCTA diagnostique¹¹.

Les deux études ont donc prouvé que le CTA constitue un outil sûr pour le diagnostic des maladies coronariennes stables mais, malgré tout, on a réalisé un nombre assez important d'examens coronaires diagnostiques invasifs, qui n'étaient pas indispensables^{10, 11}. L'angioscanner coronaire (CCTA) surestime en effet souvent la sévérité des lésions coronaires constatées, et il n'a qu'une précision modérée sur le plan du diagnostic de l'ischémie spécifique de la lésion⁷. Cette précision est encore davantage mise à l'épreuve en cas de maladie coronarienne complexe, calcifiée¹². Meijboom a démontré que la précision du CCTA n'atteignait que 49 % lorsqu'il s'agissait d'identifier des lésions avec une mesure interventionnelle de la FFR < 0,80, lorsque la sévérité de l'obstruction était > 50 %¹³. Cependant, l'angiographie coronaire connaît les mêmes limitations. Dans l'étude FAME, il est apparu que 20 % des sténoses de 70-90 % ont une FFR invasive > 0,80, ce qui confirme la nécessité d'une évaluation fonctionnelle des lésions coronaires¹⁴. Il va de soi que ce problème est encore plus important en cas de maladies pluritronculaires et diffuses.

Suite à la corrélation limitée avec la signification hémodynamique, la plupart des lésions devraient être évaluées à l'aide d'une mesure invasive de la FFR. La FFR invasive reste la référence pour le diagnostic de l'ischémie spécifique de la lésion. La FFR correspond au rapport entre le flux hyperémique dans le vaisseau rétréci et le flux hyperémique dans ce même vaisseau non sténosé, ce qui correspond au pourcentage de réduction du flux myocardique maximal par la sténose épicardique¹⁵.

La FFR a été validée par rapport à des tests fonctionnels non invasifs¹⁶. Plusieurs études ont démontré la sécurité et la rentabilité lorsqu'on renonce à traiter des lésions en l'absence d'ischémie durant la mesure de la FFR (> 0,8)^17-19. Inversement, la FFR permet également une meilleure sélection des patients en vue d'une revascularisation, comparativement à l'angiographie conventionnelle²⁰. Des études récentes ont démontré qu'une revascularisation coronaire guidée par la FFR donne de meilleurs résultats cliniques et s'avère moins coûteuse qu'une revascularisation basée uniquement sur les clichés angiographiques²¹. En outre, on a récemment présenté les données de suivi à 5 ans de l'étude FAME-2 (Fractional Flow Reserve Versus Angiography for Multivessel Evaluation). Cette étude a montré un bénéfice durable en cas de revascularisation guidée par la FFR, comparativement à un traitement médical optimal, au bout de 5 ans, chez des patients présentant des rétrécissements ischémiques mesurés via FFR (critère d'évaluation combiné de décès, d'infarctus myocardique et de revascularisation urgente; hazard ratio 0,46; IC à 95 % 0,34 à 0,63; p < 0,001). Cette différence était due à une réduction du nombre d'infarctus myocardiques allant jusqu'à 34 % dans le groupe PCI (8,1 % et 12,0 %; hazard ratio 0,66; IC à 95 % 0,43 à 1,00)²². Les recommandations soulignent dès lors l'importance d'une mesure invasive de la FFR pour confirmer la signification fonctionnelle d'une maladie coronarienne, en vue d'une revascularisation éventuelle²³.

Des données 'real world' démontrent que l'utilisation de la FFR invasive est moins répandue que ce qu'on espérait, et que seul un pourcentage limité des lésions est 'soumis' à une détermination invasive de la sévérité. C'est essentiellement en cas de maladies pluritronculaires que les lésions coronaires sont trop peu mesurées pour diagnostiquer une ischémie spécifique de la lésion²⁴. L'allongement de la durée de la procédure, le coût de la mesure invasive, l'augmentation de l'irradiation et les complications éventuelles résultant du wiring difficile en cas de maladies coronariennes complexes peuvent expliquer pourquoi l'étude invasive de la signification éventuelle des lésions est si peu utilisée.

La FFR_CT: FFR non invasive dérivée du CTA La FFR non invasive dérivée du CTA est basée sur 3 principes: le flux coronaire initial dépend des besoins myocardiques en oxygène au repos, et le calcul du flux coronaire total au repos (qui dépend de la masse ventriculaire gauche et droite) est possible sur la base des images du CTA. Le deuxième principe est basé sur les observations selon lesquelles la résistance du lit vasculaire microcirculatoire au repos est inversement et non linéairement proportionnelle au calibre du vaisseau. Le troisième principe affirme que la microcirculation coronaire répond de manière prévisible à l'adénosine. Par après, la dynamique des fluides computationnelle (computational flow dynamics) a été appliquée à la géométrie coronaire dérivée du CTA, grâce à quoi on peut créer un modèle géométrique maillé en 3D, spécifique du patient, pour simuler le flux. Après calcul du flux, la pression coronaire moyenne peut être calculée sous hyperémie simulée. La FFR_CT est définie comme la pression coronaire moyenne calculée en aval d'une lésion, divisée par la pression aortique moyenne sous hyperémie maximale simulée²⁵ (figure 1).

Les preuves cliniques en faveur de l'utilisation de la FFR_CT

Les performances diagnostiques de la FFR_CT (HeartFlow Inc., Redwood City, Ca, états-Unis) ont été évaluées dans trois études cliniques multicentriques prospectives ayant inclus plus de 600 patients et 1 050 vaisseaux analysés. La première étude dans laquelle la FFR_CT a été comparée à la FFR invasive a été publiée en 2011 (DISCOVER-FLOW)²⁶. Après DISCOVER-FLOW, les études DeFACTO et NeXt sTeps ont été publiées en 2012 et en 2014^27-28. Dans l'étude NeXt sTeps, on a utilisé un meilleur logiciel, une meilleure segmentation, des modèles physiologiques affinés et davantage d'automatisation. Le critère d'évaluation primaire était la performance diagnostique par patient de la FFR_CT (AUC) pour la détection de lésions hémodynamiquement significatives, vs la référence (FFR invasive ≤ 0,80) (251 patients). L'AUC par patient et par vaisseau pour la FFR_CT atteignent respectivement 0,90 (IC à 95 %: 0,87 à 0,94) et 0,93 (IC à 95 %: 0,91 à 0,95) avec une corrélation élevée 'par vaisseau' entre la FFR_CT et la FFR (coefficient de corrélation de Pearson 0,82; p < 0,001), et une légère sous-estimation par la FFR_CT vs la FFR (différence moyenne 0,03, DS 0,074). On a observé une nette amélioration de la performance diagnostique pour la FFR_CT, avec une précision de 80 %, une sensibilité de 85 %, une spécificité de 79 %, une valeur prédictive positive de 63 % et une valeur prédictive négative de 92 %. La FFR_CT a démontré qu'elle a une AUC significativement plus importante pour la détection des lésions ischémiques, comparativement au CTA seul (AUC FFR_CT 0,90 vs AUC CTA 0,81, p = 0,0008).

Récemment, les résultats de la sousétude FFR_CT de l'étude PACIFIC ont été communiqués. Dans cette étude, la FFR_CT a été comparée à d'autres méthodes diagnostiques non invasives (CTA, SPECT et PET) pour le diagnostic de l'ischémie, la FFR étant la référence. Les 208 patients suspects de souffrir d'une maladie coronarienne stable ont subi tous les tests, y compris une détermination de la FFR dans 3 vaisseaux. Cette étude est la première comparaison directe (head-tohead) entre la FFR_CT et les tests fonctionnels. Il est apparu que la FFR_CT a une sensibilité plus élevée pour la détection d'une ischémie que le CTA, le SPECT et le PET. La FFR_CT s'est avérée significativement plus précise que le CTA et le SPECT, et elle avait une meilleure spécificité que le SPECT^29-30.

La FFR_CT en pratique clinique

Après les études de validation initiales de la FFR_CT, l'étude PLATFORM (Prospective LongitudinAl Trial of FFR_CT: Outcome and Resource Impacts), multicentrique et prospective, a été mise sur pied. Cette étude a inclus 584 patients souffrant de douleurs thoraciques stables, d'apparition récente. Dans les deux cohortes dans lesquelles on avait programmé upfront un bilan non invasif ou invasif, les patients ont été répartis dans un groupe 'stratégie classique' (n = 287) ou dans un groupe 'stratégie diagnostique sur la base d'un CTA (n = 297) avec FFR_CT sélective'. Chez les patients souffrant de douleurs thoraciques stables, chez qui une angiographie invasive était planifiée, une mise au point diagnostique avec CTA et FFR_CT sélective était associée à des résultats cliniques et une QOL équivalents, et à des coûts moindres comparativement aux patients ayant bénéficié de la stratégie classique, au bout d'un an de suivi. Comparativement au groupe 'stratégie classique' dans lequel 73 % des patients avaient finalement une maladie coronarienne non obstructive, seuls 12 % des patients du groupe FFR_CT avaient une maladie coronarienne non obstructive (83 % de réduction). On n'a pas noté de différences sur le plan des taux de revascularisation entre les deux groupes (32,6 % dans le groupe stratégie classique vs 31,6 % dans le groupe FFR_CT). Il est important de noter qu'on n'a pas observé d'événements indésirables chez les 117 patients chez qui l'examen coronaire invasif avait été annulé, et ce, durant l'entièreté de la période de suivi (1 an)³¹.

Lu (2015) a examiné rétrospectivement l'effet additif de la FFR_CT comparativement au CTA comme gatekeeper pour optimiser les renvois en salle de cathétérisme dans un sous-groupe (n = 181) de l'étude PROMISE. Dans cette étude, les patients avaient été randomisés vers un CTA ou un testing fonctionnel, comme examen diagnostique de première ligne. Après un suivi médian de 25 mois, la FFR_CT augmentait le pourcentage d'ICA avec revascularisation de 49 % à 61 %. La fréquence d'angiographies sans maladies coronariennes obstructives est passée de 27 % à 11 %. Aucun patient ayant une FFR_CT > 0,80 n'a présenté d'événement indésirable.

La première expérience 'real world' avec la FFR_CT a été publiée en 2016 par Bjarne N&‌oslash;rgaard. Son groupe a conclu que l'implémentation de la FFR_CT dans le processus de prise de décision clinique modifie l'approche diagnostique en aval. Lorsque la valeur de la FFR_CT était égale ou inférieure à 0,75, le risque de résultat faussement positif était faible (< 10 %), tandis que, dans la zone grise de la FFR (0,76-0,80), un nombre non négligeable de patients avaient un résultat de FFR_CT faussement positif, comparativement à la référence (FFR invasive). Les auteurs ont dès lors préconisé d'intégrer toutes les informations disponibles (p. ex. la sévérité de l'angor, la localisation des lésions éventuelles …), de manière analogue à l'intégration de toutes les données, y compris les résultats de la FFR invasive, lors d'une angiographie coronaire³² (figure 2).

Si nous intégrons les résultats de l'étude PLATFORM et les données 'real-world' de N&‌oslash;rgaard, il semble donc acceptable de pratiquer une revascularisation chez les patients ayant une FFR_CT inférieure à 0,76 et de traiter médicalement les patients ayant un résultat de FFR_CT égal ou supérieur à 0,8. Cette stratégie dichotomique est difficilement défendable dans la zone grise (FFR_CT 0,76-0,80), dans laquelle N&‌oslash;rgaard n'a pu démontrer d'ischémie que chez 55 % des patients. De manière analogue aux résultats de l'étude PLATFORM, les patients chez qui l'angiographie invasive avait été annulée suite à une mesure de FFR_CT > 0,80 avaient un bon pronostic31. La sécurité d'une telle 'approche dichotomique' en cas de valeurs de FFR_CT > 0,8 et l'annulation - dans la foulée - d'un examen invasif a été récemment confirmée dans une autre étude conduite auprès de patients stables, ayant une probabilité prétest élevée de maladie coronarienne³³.

La FFR_CT en cas de maladies coronariennes plus complexes

Une sous-étude de l'étude NeXt sTeps a décrit la faisabilité de la FFR_CT en cas de maladie coronarienne avec lésions sérielles. Le coefficient de corrélation entre le delta-FFR translésionnel et la FFR_CT dans chaque segment était de 0,92 (p < 0,001)³⁴.

L'interprétation du CTA devient également plus complexe au fur et à mesure que les calcifications coronaires augmentent¹². Des calcifications sévères provoquent des artéfacts de blooming, ce qui diminue la spécificité et la précision diagnostique35. Une sous-analyse des études DeFACTO et NXT a démontré que la FFR_CT avait une précision diagnostique plus grande, comparativement au CTA seul, dans chaque fourchette de scores CAC, y compris en cas de score CAC compris entre 416 et 3 599^36-37. De ce fait, la FFR_CT peut également être utilisée chez les patients ayant une probabilité prétest plus élevée de maladie coronarienne, et plus uniquement dans une population à faible risque.

Dans l'étude SYNTAX III REVOLUTION Trial: A Randomized Study Investigating the Use of CT Scan and Angiography of the Heart to Help the Doctors Decide Which Method is the Best to Improve Blood Supply to the Heart in Patients With Complex Coronary Artery Disease, deux équipes cardiaques ont été randomisées pour prendre une décision au sujet de la stratégie thérapeutique et du choix entre un CABG et une PCI, sur la base du CTA ou de l'angiographie conventionnelle chez des patients souffrant d'une lésion du tronc commun et/ou d'une maladie de trois vaisseaux. Chaque équipe était constituée d'un chirurgien cardiaque, d'un cardiologue interventionnel et d'un radiologue ayant l'expérience du CTA. Les médecins travaillaient en aveugle par rapport à l'autre modalité. Les clichés de CTA avaient été pris au moyen du scanner 256 coupes GE Revolution avec un détecteur de 16 cm, qui permet de balayer l'entièreté du coeur en un seul battement. Le critère d'évaluation primaire était l'accord entre les deux équipes cardiaques au sujet de la stratégie thérapeutique à suivre. 223 patients ont été randomisés. Il y avait une corrélation élevée entre les scores SYNTAX II calculés dans les deux groupes (r = 0,99, p < 0,001) et la correspondance en termes de stratégie thérapeutique était presque parfaite (kappa de Cohen 0,82; IC à 95 % 0,74 à 0,91). Cela signifie que le CTA a également une place potentielle en cas de maladies coronariennes graves, tant sur le plan du diagnostic que du planning ultérieur et de la détermination de la stratégie thérapeutique. Une sous-analyse des données a montré que, chez environ 1/5 des patients, la disponibilité de la FFR_CT a conduit l'équipe cardiaque à modifier la stratégie thérapeutique³⁸.

L'avenir de la FFR_CT

L'évolution attendue de la technologie du scanner élargira encore incontestablement le rôle du CTA dans le diagnostic des maladies coronariennes. L'affinement du modelage coronaire et la technologie de dynamique des fluides computationnelle pour le calcul de la FFR_CT augmenteront encore vraisemblablement la précision diagnostique de cette technique. L'implémentation de la FFR_CT en pratique clinique actuelle a déjà permis d'améliorer l'efficience dans les salles de cathétérisme. Le rapport PCI-cathétérisme est ainsi passé de 34 % à 69 % dans les centres utilisant la FFR_CT pour la mise au point diagnostique. à l'avenir, la FFR_CT pourra potentiellement devenir la pierre angulaire dans le cadre de la mise au point diagnostique, avant que le patient ne soit envoyé en salle de cathétérisme, et pour définir un plan thérapeutique spécifique du patient, avant la procédure. Ce planning préprocédural peut potentiellement entraîner une sélection plus efficace des patients en vue d'une revascularisation. Le développement du stenting virtuel sur la base du CTA et de la FFR_CT a le potentiel d'affiner encore davantage la stratégie thérapeutique et d'optimiser les résultats cliniques chez les patients souffrant de maladies coronariennes stables. La validation de cette technologie est en cours, et elle peut annoncer une ère nouvelle pour le diagnostic, le planning et le traitement des maladies coronariennes stables. Les figures 3 et 4 illustrent la solidité du CTA et de la FFR_CT.

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