Summary
La production de lactate myocardique (différence artério-veineuse coronaire dans le taux sérique de lactate) lors des tests de provocation des spasmes coronaires est considérée comme un marqueur très sensible qui reflète l’ischémie myocardique induite par l’acétylcholine due à un spasme microvasculaire. Cet article présente les procédures d’évaluation de la production de lactate myocardique pour le diagnostic des spasmes microvasculaires coronariens.
Abstract
Chez environ un quart des patients souffrant d’angine de poitrine et d’artères coronaires non obstructives, aucun spasme épicardique n’est noté sur l’artériographie coronarienne lors d’une crise d’angine de poitrine. Étant donné que le produit du taux de pression est presque identique au repos et au début de l’attaque chez ces patients, la diminution du débit sanguin coronaire plutôt que l’augmentation de la consommation d’oxygène myocardique est susceptible d’expliquer l’ischémie myocardique, indiquant une implication substantielle dans le spasme microvasculaire coronarien (MVS). La production de lactate myocardique, qui pourrait être définie comme un rapport d’extraction de lactate myocardique négatif (rapport entre la différence artério-veineuse coronaire de la concentration de lactate et la concentration artérielle), est considérée comme indicative de preuves objectives à l’appui de l’ischémie myocardique émergente. Ainsi, la surveillance de la production de lactate myocardique et de l’apparition de douleurs thoraciques et de modifications électrocardiographiques ischémiques lors des tests de provocation à l’acétylcholine (ACh) est d’une valeur significative pour la détection de l’entité MVS. En pratique, 1 min après l’administration de doses supplémentaires d’ACh (20, 50 et 100 μg) dans l’artère coronaire gauche (ACL), des échantillons appariés de 1 mL de sang sont prélevés dans l’ostium et le sinus coronaire de l’ACV pour mesurer la concentration de lactate par un analyseur de lactate automatique calibré. Ensuite, le développement du MVS a pu être confirmé par un rapport d’extraction de lactate myocardique négatif malgré l’absence de spasme coronarien épicardique angiographiquement démontrable ou avant sa survenue tout au long des tests de provocation ACh. En conclusion, l’évaluation de la production de lactate myocardique est essentielle et précieuse pour le diagnostic du MVS.
Introduction
Des études récentes ont démontré que l’ischémie avec artères coronaires non obstructives (INOCA) est principalement causée par des troubles fonctionnels de la vasomotion coronarienne, y compris les spasmes épicardiques et microvasculaires1. Le diagnostic d’un dysfonctionnement vasoconstricteur coronaire au niveau épicardique et/ou microvasculaire nécessite souvent un test de provocation intracoronaire avec un agent pharmacologique vasoactif tel que l’acétylcholine (ACh) lors d’une coronarographie2. De nombreux patients atteints d’INOCA n’ont pas de spasme épicardique à l’artériographie coronarienne malgré le développement d’une crise d’angine de poitrine et de modifications électrocardiographiques ischémiques (ECG) en réponse à l’ACh3 intracoronaire. Étant donné que le produit du taux de pression est presque identique au repos et au début de l’attaque chez ces patients, la diminution du débit sanguin coronaire plutôt que l’augmentation de la consommation d’oxygène myocardique est susceptible d’expliquer l’ischémie myocardique, indiquant une implication substantielle dans le spasme microvasculaire coronarien (MVS). De plus, le MVS semble également être impliqué dans l’angine de poitrine chez un quart des patients atteints d’angine vasospastique (VSA) due à un spasme coronarien épicardique4.
Étant donné qu’aucune technique n’est disponible pour visualiser les microvaisseaux coronaires chez l’homme in vivo, le MVS est défini comme des modifications de l’ECG ischémique associées à la reproduction de la douleur thoracique habituelle en l’absence de spasme épicardique (90%) test de provocation intracoronaire5. Habituellement, lors du développement de l’ischémie, la consommation de lactate myocardique diminue et un passage à la production de lactate se produit lorsque l’ischémie myocardique augmente en gravité 6,7. Ainsi, une mesure supplémentaire de la production de lactate myocardique est considérée comme utile pour confirmer l’ischémie myocardique microvasculaire induite par l’ACh lors des tests de provocation 3,4,8. Ici, le protocole actuel présente des mesures du lactate du sinus coronaire (CS) pour le diagnostic du MVS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
La mesure de la production de lactate myocardique lors d’un test de provocation à l’ACh pour évaluer la vasoréactivité coronarienne a été effectuée conformément aux principes éthiques de la Déclaration d’Helsinki, et le protocole a été approuvé par les comités d’éthique de l’Université de Tohoku (n° 2016-1-643). Tous les patients ont donné leur consentement éclairé par écrit avant l’intervention. Dans cet article, les tests de provocation ACh ont été effectués selon les directives de la Société japonaise de circulation9.
1. Préparation à l’intervention
- S’assurer que la mesure de la production de lactate myocardique est effectuée chez les patients subissant un test de provocation à l’ACh pour diagnostiquer un VSA et/ou un angor microvasculaire (MVA) dû à un vasospasme.
- S’assurer que les patients arrêtent tous les agents vasoactifs pour l’exactitude de ces diagnostics, y compris les inhibiteurs calciques, les nitrates à action prolongée et le nicorandil, au moins 48 h avant l’étude de cathétérisme9.
- Rasez-vous les poils aux endroits ponctionnés, y compris les régions inguinales et les poignets.
2. Insertion des cathéters avant le test de provocation ACh
- Utiliser une anesthésie locale aux sites de ponction avec de la lidocaïne sous-cutanée à 1 % pour insérer des gaines artérielles intraveineuses et radiales.
REMARQUE : L’effet anesthésique est confirmé par la perte de la sensation de douleur au niveau de la zone anesthésiée par piqûre avec une aiguille. - Placez deux gaines veineuses de 5 Fr dans la veine fémorale droite ou gauche avec guidage échographique.
REMARQUE : Une gaine veineuse est utilisée pour insérer une électrode de stimulation temporaire dans le ventricule droit en cas de bradycardie sévère après ACh intracoronaire. L’autre consiste à utiliser un cathéter CS pour prélever des échantillons de sang afin de mesurer les niveaux de lactate dans le CS. - Placez une gaine artérielle de 5 ou 6 Fr dans l’artère radiale ou fémorale.
- Administrer de l’héparine par voie intraveineuse (50 à 70 U/kg) pour obtenir une anticoagulation thérapeutique (temps de coagulation activée ~250 s) avant l’instrumentation coronarienne.
- Canuler un cathéter de Judkins gauche de 5 Fr ou 6 Fr dans l’ACL par l’artère radiale ou fémorale.
REMARQUE : Les manipulations habituelles du cathéter sont effectuées avec le cathéter gauche de Judkins. - Faire avancer un cathéter CS, car souvent un cathéter Amplatz-gauche à revêtement hydrophile est utilisé, d’une gaine veineuse placée au niveau de la veine fémorale droite vers l’oreillette droite.
- Confirmez à l’avance la configuration de CS et l’emplacement de son orifice dans l’oreillette droite en détectant l’image CS dans la phase veineuse de l’angiographie ACL (Figure 1A).
- Canulez un cathéter d’Amplatz gauche en CS en tournant le cathéter dans le sens inverse des aiguilles d’une montre au niveau de l’oreillette droite avec la vue oblique antérieure gauche (LAO).
- Vérifier si le cathéter est canulé dans le CS et si sa position dans le CS est adéquate par injection de contraste à partir de l’extrémité du cathéter (Figure 1B).
REMARQUE : La phase veineuse de l’angiographie ACL confirme si le cathéter est canulé en CS. - Prélevez simultanément une paire d’échantillons de sang du CS et de l’ostium de l’ACL pour examiner le métabolisme du lactate myocardique au départ. Ensuite, mesurez les niveaux de lactate dans ces échantillons à l’aide d’une analyse des gaz du sang équipée d’une fonction de mesure automatique du lactate.
3. Mesure de la production de lactate myocardique pendant les tests de provocation ACh
- Effectuer la coronarographie gauche de base dans une projection appropriée qui assure la meilleure séparation des branches de chaque artère coronaire, et les angiographies en série après injection intracoronaire d’ACh doivent être effectuées dans la même projection.
REMARQUE : Étant donné que le grand sinus coronaire draine le sang des régions de perfusion de l’ACV mais pas de l’artère coronaire droite, l’évaluation de la production de lactate myocardique n’est possible que pour l’ACV lors du test de provocation ACh 8,10. - Administrer l’ACh dans l’artère coronaire de manière cumulative (ACh 20, 50 et 100 μg dans 10 mL de solution) pendant 20 s avec une surveillance attentive de la pression artérielle et une électrocardiographie (ECG) à 12 dérivations. Effectuer une coronarographie en cas de douleur thoracique ou de modification du segment ST de l’ECG, ou systématiquement après chaque injection d’ACh 9,11.
- Prélever des échantillons appariés de 1 mL de sang de l’ostium de l’ACV et du CS pour mesurer les concentrations de lactate 1 minute après chaque dose d’ACh administrée à l’ACV et déterminer les concentrations de lactate à l’aide d’un analyseur de lactate automatique calibré.
- Calculer le rapport d’extraction de lactate (LER) en divisant la différence artérioveineuse coronaire de la concentration de lactate par la concentration artérielle de lactate comme suit 4,8,10 :
LER = (concentration artérielle de lactate [mmol/L] - concentration de lactate veineux coronaire [mmol/L])/concentration artérielle de lactate (mmol/L).
REMARQUE : La production de lactate myocardique définie par une LER négative est une preuve objective à l’appui de l’ischémie myocardique émergente 4,8,10. Par conséquent, l’apparition du MVS sous forme de production de lactate myocardique (LFR négatif) devient reconnaissable sans ou avant la survenue d’un spasme coronarien épicardique apparent angiographiquement lors du test de provocation ACh3. - Administrer 5 mg de dinitrate d’isosorbide dans l’ACV si des spasmes coronariens épicardiques ont été induits. Effectuez rapidement une coronarographie pendant que l’artère coronaire est dilatée au maximum.
- Simultanément, prélever des échantillons de sang de 1 mL de sang dans l’ostium LCA et le CS pour mesurer les concentrations de lactate après le soulagement du spasme induit par l’ACh.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Une femme de 56 ans sans facteur de risque coronarien a souffert d’une gêne thoracique transitoire au repos. Elle a subi un test de provocation à l’ACh et une mesure de la production de lactate myocardique pour le diagnostic du MVS. Comme le montre la figure 2, des douleurs thoraciques, des modifications ischémiques de l’ECG et une LER négative ont été notées immédiatement après l’administration de 100 μg d’ACh dans l’ACV. Pourtant, aucun spasme coronarien épicardique pertinent n’a été observé à l’angiographie. Ainsi, elle a été diagnostiquée comme ayant le MVS. Curieusement, elle avait un LER négatif persistant même après l’administration de dinitrate d’isosorbide (RNIS) dans l’ACV, ce qui suggère que l’ischémie myocardique attribuable à une biodisponibilité altérée de l’oxyde nitrique dans les pré-artérioles coronaires était prolongée.
Figure 1 : Réglage d’un prélèvement sanguin pour mesurer les concentrations de lactate dans l’ACV et le CS (AJO 50°). Un cathéter Judkins gauche a été introduit dans l’ACV (flèche noire). Pour détecter l’orifice CS et visualiser l’ensemble de sa configuration, la phase veineuse de l’angiographie LCA (flèches blanches) est applicable (A). En ce qui concerne l’imagerie CS obtenue à la phase veineuse de l’angiographie LCA, un cathéter Amplatz-gauche (flèche encadrée en blanc) a été inséré par l’accès vasculaire fémoral droit dans la CS (flèches blanches) de manière fiable et sûre (B). CS indique un sinus coronaire ; AJO est oblique antérieur gauche ; L’ACL est l’artère coronaire gauche. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Angiographies coronaires, modifications de l’ECG et taux de lactate lors d’un test de provocation à l’ACh chez une patiente de 56 ans présentant des crises d’angine de poitrine au repos répétées. L’angiographie coronarienne de base de l’ACV et de l’ECG était normale (A). La présence intracoronaire de 100 μg d’ACh a induit la reproduction de ses symptômes habituels et a marqué la dépression du segment ST dans V2-V 4 (flèches rouges), mais aucune vasoconstriction coronarienne épicardique n’a été notée (B). Les changements dans le métabolisme du lactate myocardique tout au long du test de provocation ACh sont résumés (C). Le LER, qui est calculé comme le rapport entre la différence artérioveineuse coronaire de la concentration de lactate et la concentration artérielle, est devenu négatif juste après l’administration de 100 μg d’acétylcholine, reflétant une ischémie myocardique. ACh indique de l’acétylcholine ; Le CS est un sinus coronaire ; Le RNIS est du dinitrate d’isosorbide ; L’ACL est l’artère coronaire gauche ; LER est le taux d’extraction du lactate. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
La détection d’une vasoconstriction coronarienne renforcée est possible par un test de provocation pharmacologique supplémentaire avec de l’ACh ou de l’ergométrine lors d’une coronarographie. Même à l’heure actuelle, il n’existe pas de technique permettant de visualiser directement la microvascularisation coronaire pour l’évaluation de sa fonction in vivo, la survenue d’un spasme coronaire au niveau microvasculaire pourrait être déduite uniquement par la reproduction des symptômes habituels ainsi que par des modifications de l’ECG ischémique malgré l’absence de spasme coronaire épicardique lors des tests de provocation ACh. Notamment, une mesure supplémentaire de la production de lactate myocardique, un marqueur de substitution très sensible de l’ischémie myocardique, confirme objectivement la présence d’ischémie myocardique tout au long des tests provocateurs. Mohri et al. ont démontré que la production de lactate myocardique a été notée lors d’une crise d’angine de poitrine intracoronaire induite par l’ACh chez 9 des 11 patients (82%) sans spasme coronarien épicardique. Cependant, il n’a été observé chez aucun des 10 patients souffrant de douleurs thoraciques atypiques qui présentaient un degré comparable de constriction épicardique induite par l’ACh3. De plus, environ 25 % des patients atteints d’angine vasospastique (AVS) causée par un spasme coronarien épicardique pourraient être associés au MVS4. Ils sont fréquents chez les femmes et ont souvent des crises prolongées et tolérantes aux médicaments4. Étant donné que le MVS émergent pourrait être détecté par la production de lactate myocardique avant l’apparition d’un spasme épicardique angiographique8, les patients VSA à haut risque peuvent être disséqués avec des spasmes microvasculaires et épicardiques de ceux atteints de spasme épicardique seul.
La mesure de la production de lactate myocardique lors d’un test de provocation ACh est sûre et simple d’un point de vue technique. En effet, le succès de la procédure dépend de la canulation en CS. Par conséquent, comme le montre la figure 1, il est crucial d’identifier l’emplacement de l’orifice CS à l’aide de l’imagerie en phase veineuse de l’angiographie ACV avant d’essayer d’insérer un cathéter dans CS. Ce processus contribue à faciliter la canulation en CS et prévient les complications, y compris la dissection CS, la perforation de la CS ou de l’oreillette droite et la tamponnade cardiaque qui en résulte. En fait, dans l’étude précédente portant sur 198 patients ayant subi l’évaluation de la production de lactate myocardique lors d’un test de provocation à l’ACh, aucune complication associée à la canulation en CS n’a été notée8.
Parfois, cependant, il n’y a pas de cathéter pour prélever des échantillons de sang dans le CS. L’emplacement anatomique de l’ostium CS dans l’oreillette droite est le point crucial pour une canulation réussie. Lorsqu’un cathéter de type Amplatz-gauche est avancé à partir de la veine fémorale droite, l’insertion du cathéter dans la veine CV est souvent délicate dans les cas où l’ostium CS est trop proche ou trop éloigné de l’ouverture de la veine cave inférieure. Dans de tels cas, l’accès vasculaire pour le cathéter CS doit être modifié de la veine fémorale à la veine jugulaire interne pour compléter la canulation en CS. En revanche, la procédure sous héparinisation systémique comporte un risque de complications hémorragiques. Ainsi, le changement de site de ponction du cathéter CS doit être déterminé en termes de risque clinique et de bénéfice de l’évaluation de la production de lactate myocardique lors d’un test de provocation de l’ACh.
En conclusion, la mesure de la production de lactate myocardique est essentielle et précieuse pour le diagnostic du MVS, et la procédure est généralement sûre et simple, bien qu’elle nécessite une certaine expérience.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
H.S. a reçu des honoraires de conférence de Bayer Yakuhin, Ltd. et Daiichi Sankyo Co. Ltd., mais ne déclare aucun conflit d’intérêts concernant le présent travail. Tous les autres auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Nous remercions tout le personnel du laboratoire de cathétérisme de l’hôpital universitaire de Tohoku.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ABL8000 FLEX blood gas analyzer | RADIOMETER, Copenhagen, Denmark | k041874 | The automatic lactate analyzer |
| OUTLOOK | Terumo Corp, Tokyo, Japan | RQ-5JL4000 | The Judkins-left catheter for coronary angiography |
| Ovisot for injection | Daiichi sankyo company, limited, Tokyo, Japan | 871232 | Injectable product of acetylcholine chloride for acetylcholine provocation testing |
| Supersheath | MEDIKIT CO., LTD., Tokyou, Japan | CS50P11TSM | The sheath for insertion of a catheter |
| Technowood SoftNAV Catheter | Technowood Corp, Tokyo, Japan | H710-FL445SH | The Amplatz-left catheter for blood sampling from coronary sinus |
References
- Kunadian, V., et al. An EAPCI expert consensus document on ischaemia with non-obstructive coronary arteries in collaboration with European Society of Cardiology Working Group on Coronary Pathophysiology & Microcirculation endorsed by Coronary Vasomotor Disorders International Study Group. European Heart Journal. 41 (37), 3504-3520 (2020).
- Ong, P., et al. Diagnosis of coronary microvascular dysfunction in the clinic. Cardiovascular Research. 116 (4), 841-855 (2020).
- Mohri, M., et al. Angina pectoris caused by coronary microvascular spasm. Lancet. 351 (9110), 1165-1169 (1998).
- Sun, H., et al. Coronary microvascular spasm causes myocardial ischemia in patients with vasospastic angina. Journal of the American College of Cardiology. 39 (5), 847-851 (2002).
- Ong, P., et al. International standardization of diagnostic criteria for microvascular angina. International Journal of Cardiology. 250, 16-20 (2018).
- Matsuyama, K., et al. Increased plasma level of endothelin-1-like immunoreactivity during coronary spasm in patients with coronary spastic angina. American Journal of Cardiology. 68 (10), 991-995 (1991).
- Goldberg, S., et al. Coronary hemodynamic and myocardial metabolic alterations accompanying coronary spasm. American Journal of Cardiology. 43 (3), 481-487 (1979).
- Odaka, Y., et al. Plasma concentration of serotonin is a novel biomarker for coronary microvascular dysfunction in patients with suspected angina and unobstructive coronary arteries. European Heart Journal. 38 (7), 489-496 (2017).
- J. C. S. Joint Working Group. Guidelines for diagnosis and treatment of patients with vasospastic angina (Coronary Spastic Angina) (JCS 2013). Circulation Journal. 78 (11), 2779-2801 (2014).
- Kaikita, K., et al. Determinants of myocardial lactate production during acetylcholine provocation test in patients with coronary spasm. Journal of American Heart Association. 4 (12), (2015).
- Sueda, S., Kohno, H., Ochi, T., Uraoka, T. Overview of the acetylcholine spasm provocation test. Clinical Cardiology. 38 (7), 430-438 (2015).
