L'angiographie au CO2 - Le renouveau de l’angiographie numérisée

Dans certains cas néanmoins, la « luminographie » artérielle est souhaitable, et cela pour de multiples raisons – appréciation du lit d’aval distal mal visualisé par l’imagerie en coupes, calcifications, etc. – alors que le patient présente une insuffisance rénale contre-indiquant l’utilisation de produits de contraste iodés (PDC) ou une allergie manifeste à ceux-ci. Ainsi le CO2, qui n’est ni néphro­toxique ni allergisant, peut être utilisé comme agent de contraste pour l’artériographie afin d’effectuer une étude artérielle globale ou sélective ou d'apprécier les lits d’aval distaux. Il peut être utilisé également lors des phlébographies des membres supérieurs ou hépatiques avant la réalisation de shunts intrahépatiques (Transjugular Intrahepatic Porto-systemic Shunt ou TIPS). L’utilisation du CO2 comme agent de contraste date des années 1950 et permettait de différencier le ventricule droit (VD) afin d’évaluer un éventuel épanchement péricardique. Les premières utilisations du CO2 en tant qu’agent de contraste intra-artériel sont plus récentes, dans les années 1970, avec un regain lors de l’avènement de l’angiographie digitalisée soustraite à partir des années 1980. Actuellement, le recours à l’angiographie en haute résolution avec un injecteur CO2 dédié automatisé permet la généralisation de l’utilisation du CO2 comme agent de contraste pour l’imagerie vasculaire, mais aussi lors des procédures endovasculaires. Propriétés physicochimiques du co2 Le CO2 injecté dans le sang se combine à l’eau pour produire de l’acide carbonique qui se transforme rapidement en bicarbonate (HCO3-) dans le flux sanguin à son arrivée capillaire. À l’étage pulmonaire, HCO3- se reconstitue en CO2 pour être éliminé en un seul passage lors des échanges gazeux. Lors de leur transit fugace dans la circulation et avant qu’elles ne soient solubilisées en quelques minutes à l’étage capillaire, les bulles de CO2 se déplacent comme une colonne de gaz plus légère que le plasma qui flotte au-dessus du sang en position allongée (figure 1). Figure 1. Les bulles de CO2 sont plus légères que le plasma et flottent au-dessus du sang (patient en position allongée). Cette colonne de gaz, qui se répartit dans environ 80 % de la lumière vasculaire, est utilisée comme médium de contraste, en se propageant le long de l’arbre artériel. La diffusion dans le lit d’aval peut être optimisée par l’injection intra-artérielle d’un vasodilatateur (dérivé nitré au mieux). Le CO2 étant moins dense que le PDC, l’obtention d’une bonne imagerie requiert une soustraction digitalisée selon un protocole qui sera détaillé plus loin. Le CO2 est environ 400 fois moins visqueux que le PDC et donc peut être injecté facilement dans des cathéters de petit diamètre et, le cas échéant, de façon manuelle. Cette faible viscosité lui permet de se répartir au mieux dans la collatéralité vasculaire et ainsi obtenir une meilleure opacification des territoires en aval de l’atteinte occlusive. Le CO2 n’est pas responsable de réaction allergique, n’est pas hépatotoxique, ne s’accumule pas puisque rapidement éliminé par la respiration ce qui permet son utilisation sans restriction posologique (si ce n’est d’attendre environ 2 min entre chaque injection pour obtenir la dissolution complète) et n’est pas néphrotoxique (tableau). Techniques La préparation du patient ne diffère pas d’une angiographie conventionnelle. Le péristaltisme peut être gênant pour réaliser une soustraction correcte et donc doit être minimisé (ballon de compression abdominale). Les examens peuvent être réalisés en ambulatoire. Il n’existe aucune contre-indication à son utilisation hormis de réserver cette technique à des territoires artériels situés en dessous du diaphragme afin d’éviter les embolies gazeuses coronaires, cérébrales et spinales. Les phlébographies sont réalisées après s’être assuré qu’il n’existe pas de défects septaux intracardiaques afin d’éviter une embolie paradoxale. L’angiographie est en principe indolore et ne nécessite pas de neuroleptanalgésie parfois délétère car empêchant un contact verbal avec le patient qui doit rester immobile afin d’obtenir des clichés soustraits de très bonne qualité. Il n’y a pas de précaution particulière à suivre pour le monitoring per-opératoire autre que le suivi des constantes habituelles. Les techniques d’injection ont énormément évolué au fil du temps. Toute la difficulté consiste à éviter la contamination du bolus de CO2 par de l’air, source de complications puisque l’air est peu soluble. Initialement, la constitution du stock de CO2 utilisable pour l’injection était contraignante car il était impossible d’injecter directement le CO2 en gros volume de la source (bonbonne avec détendeur) dans le cathéter : elle se faisait via le remplissage d’une poche de perfusion stérile connectée à la bonbonne (figure 2). Figure 2. Poche de perfusion stérile connectée à la bonbonne de CO2. Une fois les poches remplies de CO2, l’injection devait être précautionneuse, par des manœuvres réalisées dans une bassine remplie de sérum physiologique afin d’éviter la contamination aérique (figure 3). Les volumes d’injection dépendent du territoire, du caractère global ou sélectif de l’injection et de l’éloignement de la zone cible (entre 20 et 60 cm3). Le patient est positionné en position de Tredelenburg (> 10°), afin de favoriser le déplacement du médium de contraste. Figure 3. Poches remplies de CO2 et manœuvres précautionneuses pour réaliser l’injection. (courtoisie J. H. Rundback, MD). Cette méthode d’injection à la seringue est inconfortable quand de multiples injections sont nécessaires. La contamination aérique était fréquente du fait d’inévitables fausses manœuvres et donc source de sérieuses complications. Ultérieurement ce système a été miniaturisé (figure 4). Le CO2mmander® (PMDA, États-Unis) est un système portable de délivrance du CO2 approuvé par la FDA permettant de s’exonérer des manoeuvres périlleuses. Figure 4. Le système CO2mmander®. Cependant, les nombreuses contraintes inhérentes à la détermination du volume et du débit d’injection ainsi qu’à la nécessité d’une technique de soustraction fiable permettant le stacking ou empilement des images sous-traites, rendaient aléatoires la qualité de l’imagerie reconstruite. Cette précarité était souvent aggravée par des éléments extérieurs altérant d’autant cette qualité (mouvement respiratoire, péristaltisme abdominal, etc.). L’amélioration de la technologie a permis de résoudre tous ces écueils avec l’obtention d’acquisition d’images à cadence rapide (4 à 6 images/s) sur un système radiologique permettant le stacking (figures 5 et 6) associée à un système d’injection performant, automatisé et fiable (Système Angiodroid, Italie) (figure 7). Figure 5. Schéma de stacking. Figure 6. A : empilement des 3 images sous-jacentes ; B : 3 images séparées. Figure 7. Le système Angiodroid. Applications cliniques L’angiographie au CO2 est largement utilisée chez les patients en IR sévère non dialysés et ceux connus pour être porteurs d’une hypersensibilité au PDC. Le recours au CO2 peut s’avérer également intéressant lors de la réalisation de l’étude angiographique de plusieurs territoires dans le même temps (troncs supra-aortiques avec PDC et artériopathie des membres inférieurs (AOMI) au CO2, coronarographie et AOMI) ou bien lors d’un geste couplé diagnostique et thérapeutique. L’angiographie artérielle au CO2 est réservée aux territoires sous-diaphragmatiques, par injection globale ou sélective. Le territoire préférentiel est bien entendu celui des membres inférieurs car la qualité de l’imagerie est optimale, non gênée par les gaz et la respiration abdominale. La qualité de l’imagerie est excellente et comparable à l’angiographie conventionnelle si les paramètres d’injection sont bien établis (pression d’injection > 40 mmHg à la pression artérielle systolique, volume d’injection ≈ 40 à 50 ml avec une purge de 10 ml) (figure 8, A à C). L’angiographie sélective est réalisable avec des volumes d’injection moindres (rénale, digestive, etc.), mais la qualité est plus aléatoire, dépendante de l’immobilité du patient et du silence péristaltique. Elle est utile en cas d’insuffisance rénale sévère pour un geste d’angioplastie rénale, par exemple. L’angiographie veineuse au CO2 est également une indication de choix pour les membres supérieurs (appréciation des veines sous-clavières, du TVI et de la VCS en vue d’un upgrading de stimulation cardiaque, par exemple). La seule condition de son utilisation est bien sûr de s’assurer de l’absence de défects septaux à l’étage cardiaque (figure 9). Figure 8. L’angiographie artérielle au CO2 est réservée aux territoires sous-diaphragmatiques. Figure 9. L’angiographie veineuse au CO2 est également une indication de choix pour les MS. Conclusion L’angiographie numérisée utilisant comme médium de contraste le CO2 est une excellente alternative à l’angiographie avec PDC grâce à une simplification de la tech­nique (programme automatisé d’injection et séquences dédiées de soustraction et de stacking). Il est possible et intéressant de l’utiliser en substitution complète des PDC (IR ou hypersensibilité) ou bien couplée avec l’injection de PDC permettant une réduction de l’apport iodé et ainsi la réalisation plus sûre de procédures mixtes (diagnostique et thérapeutique). Bibliographie complémentaire disponible auprès de l’auteur sur demande.