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ECOLE NATIONALE VETERINAIRE D’ALFORT
Année 2011
PLASTINATION D’UNE SERIE DE CŒURS DE
CHEVAUX : OUTIL D’AIDE À LA
COMPRÉHENSION DES IMAGES
ECHOCARDIOGRAPHIQUES
THESE
pour le
DOCTORAT VETERINAIRE
présentée et soutenue publiquement devant
LA FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL
le 13 octobre 2011
par
Clémentine LE BESCOND
née le 24 Septembre 1986 à Paris 14ème (75)
JURY
Président :
Pr.
Professeur à la Faculté de Médecine de CRETEIL
Membres :
Directeur : Dr. CHATEAU Henry
Maître de conférences en Anatomie des animaux domestiques à l’ENVA
Assesseur : Dr. CHRISTMANN Undine
Maître de conférences en Médecine sportive équine au CIRALE
avril 2011
LISTE DES MEMBRES DU CORPS ENSEIGNANT
Directeur : M. le Professeur MIALOT Jean-Paul
Directeurs honoraires : MM. les Professeurs MORAILLON Robert, PARODI André-Laurent, PILET Charles, TOMA Bernard
Professeurs honoraires: MM. BRUGERE Henri, BUSSIERAS Jean, CERF Olivier, CLERC Bernard, CRESPEAU François, DEPUTTE Bertrand
LE BARS Henri, MOUTHON Gilbert, MILHAUD Guy, POUCHELON Jean-Louis, ROZIER Jacques
DEPARTEMENT D’ELEVAGE ET DE PATHOLOGIE DES EQUIDES ET DES CARNIVORES (DEPEC)
Chef du département : M. POLACK Bruno, Maître de conférences - Adjoint : M. BLOT Stéphane, Professeur
- UNITE DE CARDIOLOGIE
- UNITE DE PARASITOLOGIE ET MALADIES PARASITAIRES
Mme CHETBOUL Valérie, Professeur
M. CHERMETTE René, Professeur *
Melle GKOUNI Vassiliki, Praticien hospitalier
M. POLACK Bruno, Maître de conférences
M. GUILLOT Jacques, Professeur
- UNITE DE CLINIQUE EQUINE
Mme MARIGNAC Geneviève, Maître de conférences
M. AUDIGIE Fabrice, Professeur*
M. HUBERT Blaise, Praticien hospitalier
M. DENOIX Jean-Marie, Professeur
M. BLAGA Radu Gheorghe, Maître de conférences contractuel (rattaché au
Mme GIRAUDET Aude, Praticien hospitalier
DPASP)
Mlle CHRISTMANN Undine, Maître de conférences
Mme MESPOULHES-RIVIERE Céline, Maître de conférences contractuel
- UNITE DE PATHOLOGIE CHIRURGICALE
M. FAYOLLE Pascal, Professeur *
Mme PRADIER Sophie, Maître de conférences contractuel
M. MOISSONNIER Pierre, Professeur
Melle DUPAYS Anne-Gaëlle, Maître de conférences contractuel
M. MAILHAC Jean-Marie, Maître de conférences
- UNITE D’IMAGERIE MEDICALE
M. NIEBAUER Gert, Professeur contractuel
M. LABRUYERE Julien, Professeur contractuel
Mme VIATEAU-DUVAL Véronique, Maître de conférences
Mme STAMBOULI Fouzia, Praticien hospitalier
Mme RAVARY-PLUMIOEN Bérangère, Maître de conférences (rattachée au
DPASP)
- UNITE DE MEDECINE
M. ZILBERSTEIN Luca, Maître de conférences
M. BLOT Stéphane, Professeur*
M. ROSENBERG Charles, Maître de conférences
Mme MAUREY-GUENEC Christelle, Maître de conférences
Mme BENCHEKROUN Ghita, Maître de conférences contractuel
- DISCIPLINE : NUTRITION-ALIMENTATION
M. PARAGON Bernard, Professeur
- UNITE DE REPRODUCTION ANIMALE
M. FONTBONNE Alain, Maître de conférences*
M. NUDELMANN Nicolas, Maître de conférences
M. REMY Dominique, Maître de conférences (rattaché au DPASP)
M. DESBOIS Christophe, Maître de conférences
Mme CONSTANT Fabienne, Maître de conférences (rattachée au DPASP)
Mme MASSE-MOREL Gaëlle, Maître de conférences contractuel (rattachée au
DPASP)
M. MAUFFRE Vincent, Maître de conférences contractuel (rattaché au DPASP)
- DISCIPLINE : OPHTALMOLOGIE
Mme CHAHORY Sabine, Maître de conférences
- DISCIPLINE : URGENCE SOINS INTENSIFS
Mme ROUX Françoise, Maître de conférences
- UNITE DE MEDECINE DE L’ELEVAGE ET DU SPORT
M. GRANDJEAN Dominique, Professeur *
Mme YAGUIYAN-COLLIARD Laurence, Maître de conférences contractuel
DEPARTEMENT DES PRODUCTIONS ANIMALES ET DE LA SANTE PUBLIQUE (DPASP)
Chef du département : M. MILLEMANN Yves, Maître de conférences - Adjoint : Mme DUFOUR Barbara, Professeur
- DISCIPLINE : BIOSTATISTIQUES
- UNITE DE PATHOLOGIE MEDICALE DU BETAIL ET DES
M. DESQUILBET Loïc, Maître de conférences contractuel
ANIMAUX DE BASSE-COUR
M. ADJOU Karim, Maître de conférences *
- UNITE D’HYGIENE ET INDUSTRIE DES ALIMENTS D’ORIGINE M. MILLEMANN Yves, Maître de conférences
ANIMALE
Mme BRUGERE-PICOUX Jeanne, Professeur (rattachée au DSBP)
M. BOLNOT François, Maître de conférences *
M. BELBIS Guillaume, Maître de conférences contractuel
M. CARLIER Vincent, Professeur
M. HESKIA Bernard, Professeur contractuel
Mme COLMIN Catherine, Maître de conférences
- UNITE DE ZOOTECHNIE, ECONOMIE RURALE
M. AUGUSTIN Jean-Christophe, Maître de conférences
Mme GRIMARD-BALLIF Bénédicte, Professeur*
- UNITE DES MALADIES CONTAGIEUSES
M. COURREAU Jean-François, Professeur
M. BENET Jean-Jacques, Professeur*
M. BOSSE Philippe, Professeur
Mme HADDAD/HOANG-XUAN Nadia, Professeur
Mme LEROY Isabelle, Maître de conférences
Mme DUFOUR Barbara, Professeur
M. ARNE Pascal, Maître de conférences
Melle PRAUD Anne, Maître de conférences contractuel
M. PONTER Andrew, Professeur
DEPARTEMENT DES SCIENCES BIOLOGIQUES ET PHARMACEUTIQUES (DSBP)
Chef du département : Mme COMBRISSON Hélène, Professeur - Adjoint : Mme LE PODER Sophie, Maître de conférences
- UNITE D’ANATOMIE DES ANIMAUX DOMESTIQUES
- UNITE DE PATHOLOGIE GENERALE MICROBIOLOGIE,
M. CHATEAU Henry, Maître de conférences*
IMMUNOLOGIE
Mme CREVIER-DENOIX Nathalie, Professeur
Mme QUINTIN-COLONNA Françoise, Professeur*
M. DEGUEURCE Christophe, Professeur
M. BOULOUIS Henri-Jean, Professeur
Mme ROBERT Céline, Maître de conférences
M. FREYBURGER Ludovic, Maître de conférences
- DISCIPLINE : ANGLAIS
Mme CONAN Muriel, Professeur certifié
- UNITE DE BIOCHIMIE
M. MICHAUX Jean-Michel, Maître de conférences*
M. BELLIER Sylvain, Maître de conférences
- UNITE DE PHARMACIE ET TOXICOLOGIE
M. TISSIER Renaud, Maître de conférences*
Mme ENRIQUEZ Brigitte, Professeur
M. PERROT Sébastien, Maître de conférences
- DISCIPLINE : EDUCATION PHYSIQUE ET SPORTIVE
M. PHILIPS, Professeur certifié
- UNITE DE PHYSIOLOGIE ET THERAPEUTIQUE
Mme COMBRISSON Hélène, Professeur*
M. TIRET Laurent, Maître de conférences
Mme STORCK-PILOT Fanny, Maître de conférences
- UNITE DE GENETIQUE MEDICALE ET MOLECULAIRE
Mme ABITBOL Marie, Maître de conférences*
M. PANTHIER Jean-Jacques, Professeur
- UNITE DE VIROLOGIE
M. ELOIT Marc, Professeur *
Mme LE PODER Sophie, Maître de conférences
-UNITE D’HISTOLOGIE, ANATOMIE PATHOLOGIQUE
M. FONTAINE Jean-Jacques, Professeur *
Mme BERNEX Florence, Maître de conférences
Mme CORDONNIER-LEFORT Nathalie, Maître de conférences
M. REYES GOMEZ Edouard, Maître de conférences contractuel
* responsable d’unité
REMERCIEMENTS
A M. le Professeur, de la Faculté de Médecine de Créteil,
Pour avoir accepté de présider ce travail.
Respectueux hommages
A M. CHATEAU, Maître de conférences en anatomie,
Pour avoir toujours été très présent dans l'encadrement de ma thèse et pour tout ce que
vous m'avez appris tout au long de ce travail.
Très sincères remerciements.
A Mme CHRISTMANN, Maître de conférences en médecine sportive équine,
Pour votre aide et votre disponibilité par rapport à mes nombreuses questions.
Sincères remerciements.
A Mme GIRAUDET, Praticien hospitalier à la clinique équine,
Pour être à l'initiative de ce projet pédagogique et pour m'avoir permis d'en faire ma thèse.
Sincères remerciements.
A M. AUDIGIE, Professeur en imagerie médicale des équidés
Pour avoir participé à ce projet et pour avoir pris le temps de m'aider.
Sincères remerciements.
A. M. GERARD, Préparateur en Anatomie,
Pour m'avoir montré comment m'y retrouver dans l'atelier pendant mes manipulations et
pour les petites astuces que vous m'avez données.
Sincères remerciements.
A. M. LECHARTIER, Résident en chirurgie équine,
Pour m'avoir aidé à récupérer les cœurs malgré une grosse charge de travail à la clinique
équine.
Sincères remerciements.
A mes Parents, Catherine et Yves-Marie,
Pour avoir fait de moi la femme que je suis aujourd'hui. Je ne vous remercierai jamais assez
pour votre présence et votre éducation. Vous êtes mon modèle de couple, et j'espère
construire à mon tour ma vie, avec ses efforts et ses compromis, comme vous avez si bien
géré la vôtre.
A mes Grands-Parents,
Pour votre amour et votre soutien depuis mes premiers jours. Merci d'être présents dans
ma vie. Papy, j'espère que tu es fier de ce que je suis devenue, la fibre médicale continue.
A Alex,
Pour être à mes côtés dans les bons moments comme dans les plus durs. Être avec toi est
un bonheur au quotidien et j'espère qu'il durera encore toute notre vie.
A Rik et Papyrus,
Pour tous ces moments de jeux et de câlins, et pour tout l'amour inconditionnel que l'on a
partagé. Rik, merci de m'avoir obligé à jouer à la balle quand j'en avais marre de taper ma
thèse !
A mes frère : Valentin, Aurélien et Baptiste,
Merci pour tous ce qu'on a partagé ensemble depuis 25 ans, les jeux, les délires, les
secrets, les coups de gueule et puis nos discussions plus adultes, les sorties en famille et
nos rigolades à table.
Nos retrouvailles tous les 6 est toujours un grand moment de bonheur pour moi, et j'espère
que ça restera comme ça encore de nombreuses années !
A ce merveilleux groupe de clinique,
Difficile de trouver les mots, tant de choses se sont passées en 5 ans, on a grandi, appris,
mûri ensemble… je ne garde que les bons souvenirs… et vous n’échapperez pas à cette
belle photo de nous quatre grand-mères sur un banc dans 50 ans !
Bérengère, tu es une fille fabuleuse et j’adore cette complicité que nous avons maintenant,
encore merci à ton couloir !
Cindy, que d’aventures nous avons vécues toutes les deux, des hauts, des bas, mais
toujours là l’une pour l’autre, et je compte bien continuer.
Delphine, merci pour tous ces moments privilégiés que nous avons partagés toutes les
deux à se faire des confidences, discuter de la vie et des garçons et à partager des séries
et des films… encore plein de belles choses en vue !
Aux pierres angulaires de ma vie,
A Sabine, pour toujours avoir su me poser les bonnes questions, et me faire grandir à
chaque instant important de ma vie.
A Sophie, l'idole de ma jeunesse, pour m'avoir prouvé qu'on pouvait être une femme
dynamique, vétérinaire et de plus en équine « Plus tard je serai comme Sophie », j'espère
qu'un jour quelqu'un se dira aussi « Plus tard je serai comme Clémentine » !
A tous ceux qui m'ont donné le courage d'en arriver là, sans trop le savoir,
A Audrey, pour toutes ces lettres, ces conversations d'adolescentes, et puis ces discussions
plus adultes. Merci d'avoir grandi à mes côté, et j'espère qu'on continuera à grandir
ensemble !
A Jamil, pour avoir commencé à m'apprendre qu'on peut réussir tout en lâchant un peu
prise ! A nos soirées massages en prépa !
A Cécile, pour avoir été une mère de clinique par adoption, merci de m'avoir introduit au
monde de l'école, et pour avoir mis la barre très haut lors de ta soutenance de thèse.
TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES ............................................................................................................. - 1 LISTE DES FIGURES ................................................................................................................ - 4 LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................................. - 7 ABREVIATIONS ...................................................................................................................... - 8 INTRODUCTION ..................................................................................................................... - 9 PARTIE I :
L'ÉCHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL : PRINCIPE ET METHODES D'APPRENTISSAGES ........................ - 11 CHAPITRE I : L'ÉCHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL.................................................................. - 15 I.
RAPPELS D'ANATOMIE .............................................................................................. - 15 A.
B.
C.
D.
1.
2.
II.
LE ROLE DU CŒUR ........................................................................................................................................ - 15 CONFORMATION EXTERIEURE ......................................................................................................................... - 15 CONFORMATION INTERIEURE.......................................................................................................................... - 18 TOPOGRAPHIE CARDIAQUE............................................................................................................................. - 21 Aire de projection du cœur ................................................................................................................. - 21 Rapports du cœur avec les poumons .................................................................................................. - 22 -
DEFINITION, PRINCIPES ET INTERET DE L'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL ..................... - 24 -
A.
B.
E.
PRINCIPE DE FORMATION DE L'IMAGE ECHOCARDIOGRAPHIQUE ............................................................................. - 24 LES DIFFERENTS MODES DE RECEPTIONS ............................................................................................................ - 25 Mode A (amplitude)............................................................................................................................ - 25 Mode B (brillance) .............................................................................................................................. - 25 Mode temps-mouvement (TM)........................................................................................................... - 25 Mode BD (bidimensionnel) ................................................................................................................. - 26 Mode BD dynamique/en temps réel ................................................................................................... - 26 Le doppler ........................................................................................................................................... - 27 SONDES ECHOGRAPHIQUES ............................................................................................................................ - 27 ARTEFACTS SPECIFIQUES DE L'ECHOCARDIOGRAPHIE ............................................................................................ - 28 Artéfact de champ proche .................................................................................................................. - 28 Cône d'ombre...................................................................................................................................... - 28 Renforcement postérieur .................................................................................................................... - 29 INTERET DE L'ECHOCARDIOGRAPHIE EN MEDECINE EQUINE ................................................................................... - 29 -
III.
LES IMAGES ECHOCARDIOGRAPHIQUES STANDARDS CHEZ LE CHEVAL .................................... - 30 -
1.
2.
3.
4.
5.
6.
C.
D.
1.
2.
3.
A.
1.
2.
3.
4.
B.
1.
2.
3.
C.
1.
2.
TECHNIQUE D'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL .......................................................................................... - 30 Le matériel .......................................................................................................................................... - 30 La contention du cheval ...................................................................................................................... - 30 Fenêtres échographiques.................................................................................................................... - 30 Exploration du cœur ........................................................................................................................... - 30 ABORD DROIT.............................................................................................................................................. - 31 Fenêtre échographique....................................................................................................................... - 31 Coupes longitudinales (Reef, 1998) .................................................................................................... - 31 Coupes transversales (Reef, 1998; Schwarzwald, 2004) ..................................................................... - 32 ABORD GAUCHE........................................................................................................................................... - 32 Coupes longitudinales (Reef, 1998) .................................................................................................... - 33 Coupes transversales (Reef, 1998) ...................................................................................................... - 33 -
-1-
CHAPITRE 2 : METHODES D'APPRENTISSAGE DE L'ÉCHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL ....................... - 39 I.
SUPPORTS ECRITS ................................................................................................... - 39 A.
B.
C.
LIVRES ....................................................................................................................................................... - 39 MANUELS, SUPPORTS D'ENSEIGNEMENT ........................................................................................................... - 40 RAPPELS D'ANATOMIE PENDANT LA MISE EN PRATIQUE ........................................................................................ - 40 -
II.
RECONSTRUCTION 3D : SUPPORTS PEDAGOGIQUES MULTIMEDIAS........................................ - 41 -
III.
PIECES ANATOMIQUES REELLES .................................................................................. - 42 -
A.
1.
2.
B.
1.
2.
3.
4.
5.
IV.
PROCEDES DE CONSERVATION DES PIECES ANATOMIQUES..................................................................................... - 42 Milieu humide ..................................................................................................................................... - 42 Plastination ......................................................................................................................................... - 43 TECHNIQUE DE PLASTINATION......................................................................................................................... - 43 Fixation ............................................................................................................................................... - 43 Déshydratation ................................................................................................................................... - 44 Imprégnation ...................................................................................................................................... - 45 Durcissement ...................................................................................................................................... - 46 Résultats ............................................................................................................................................. - 47 -
CONCLUSION ......................................................................................................... - 47 -
PARTIE II :
REALISATION DE SUPPORTS PEDAGOGIQUES D'AIDE A LA COMPREHENSION DES IMAGES
ÉCHOCARDIOGRAPHIQUES ...................................................................................................... - 49 CHAPITRE I : REALISATION D’UNE SERIE DE CŒURS PLASTINES....................................................... - 53 I.
MATERIEL ET METHODES .......................................................................................... - 53 A.
1.
2.
3.
B.
1.
2.
C.
PREPARATION DES CŒURS ............................................................................................................................. - 53 Récupération des cœurs et définitions des coupes ............................................................................. - 53 Préparation à la plastination : dissection et fixation .......................................................................... - 54 Plastination ......................................................................................................................................... - 54 PREPARATION DES IMAGES ECHOCARDIOGRAPHIQUES ......................................................................................... - 59 Préparation du cheval......................................................................................................................... - 59 Réalisation des images ....................................................................................................................... - 59 REALISATION DES PLANCHES : MISE EN PARALLELE DES PHOTOS DES COUPES ET DES IMAGES ECHOCARDIOGRAPHIQUES..... - 59 -
II.
RESULTATS : SUPPORT PEDAGOGIQUE D’AIDE A LA COMPREHENSION DES IMAGES
ECHOCARDIOGRAPHIQUES ...................................................................................................... A.
1.
2.
3.
B.
1.
2.
3.
III.
DISCUSSION .......................................................................................................... - 82 -
A.
B.
1.
2.
C.
62 -
PIECES UTILISEES COMME SUPPORT DE RAPPELS ANATOMIQUES............................................................................. - 62 Cœur entier ......................................................................................................................................... - 62 Coupe longitudinale ............................................................................................................................ - 62 Cœur fenêtré et vue dorsale de la base ventricules ............................................................................ - 62 PIECES UTILISEES COMME SUPPORT DE L'APPRENTISSAGE ECHOCARDIOGRAPHIQUE ................................................... - 72 Coupes longitudinales droites............................................................................................................. - 72 Coupes transversales droites .............................................................................................................. - 72 Coupes longitudinales gauches........................................................................................................... - 72 -
CHOIX DES COUPES D'ECHOCARDIOGRAPHIE ...................................................................................................... - 82 REALISATION DES CŒURS PLASTINES ................................................................................................................ - 82 Recueil et fixation des cœurs .............................................................................................................. - 82 Plastination des cœurs........................................................................................................................ - 83 INTERET DE L'OUTIL ET LIMITES........................................................................................................................ - 84 -
-2-
1.
2.
Apport des pièces anatomiques.......................................................................................................... - 84 Limites de l'outil .................................................................................................................................. - 88 -
CHAPITRE II : UN SUPPORT PEDAGOGIQUE 3D A PARTIR D'UNE SEQUENCE IRM .................................. - 93 I.
PRINCIPES DE L'IRM ............................................................................................... - 93 -
II.
A.
B.
III.
A.
B.
C.
MATERIELS ET METHODES ......................................................................................... - 95 ACQUISITION DES IMAGES .............................................................................................................................. - 95 RESULTATS ................................................................................................................................................. - 96 -
DISCUSSION .......................................................................................................... - 98 APPORT DE L'OUTIL PEDAGOGIQUE .................................................................................................................. - 98 ACQUISITION DES IMAGES IRM ...................................................................................................................... - 98 AMELIORATIONS POSSIBLES............................................................................................................................ - 98 -
CONCLUSION ...................................................................................................................... - 99 BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................. - 101 -
-3-
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Base du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996) ................................................. - 16 Figure 2 : Face atriale du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996) ....................................... - 17 Figure 3 : Face auriculaire du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996) ................................. - 18 Figure 4 : Coupe médiane du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996)..................................- 19 Figure 5 : Ostia du cœur à la base des ventricules, d'après R. Barone (Barone, 1996) ............ - 20 Figure 6 : Topographie du cœur dans le thorax, d'après R. Barone (Barone, 1996) ................ - 21 Figure 7 : Axes du cœur (en orange) et axes du thorax (en vert), d'après R. Barone (Barone,
1996) .............................................................................................................................. - 21 Figure 8 : Poumons de cheval d'après R. Barone (Barone, 1997) .......................................... - 22 Figure 9 : Vue latérale du poumon gauche d'après R. Barone (Barone, 1997) ........................ - 23 Figure 10 : Vue latérale du poumon droit d'après R. Barone (Barone, 1997) .......................... - 23 Figure 11 : Formation de l'écho à partir d'ultrasons incidents, d'après Begon (Begon, 2006) ... - 24 Figure 12 : Formation de l'image échographique selon l'axe des ultrasons incidents (Begon, 2006) .
....................................................................................................................................... - 25 Figure 13 : Images selon les différents modes unidimensionnels (Begon, 2006) ..................... - 26 Figure 14 : Images selon les différents modes bidimensionnels (Begon, 2006) ....................... - 26 Figure 15 : Exemples d'images avec le doppler (Begon, 2006) .............................................. - 27 Figure 16 : Différentes sondes et la forme de leurs images respectives (Begon, 2006)............ - 28 Figure 17 : Fenêtre échocardiographique en abord droit, d'après Reef (Reef, 1998) ............... - 31 Figure 18 : Cheval préparé pour une échocardiographie. La zone de tonte a été surlignée en rouge
....................................................................................................................................... - 31 Figure 19 : Calcul des indices de la fonction cardiaque à partir du mode TM d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004) ........................................................................................................ - 32 Figure 20 : Images échocardiographiques en coupes longitudinales droites d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004) ........................................................................................................ - 34 Figure 21 : Images échocardiographiques en coupes transversales droites d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004) ........................................................................................................ - 35 -
-4-
Figure 22 : Images échocardiographiques en coupes longitudinales gauches d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004) ........................................................................................................ - 36 Figure 23 : Cœur de cheval en 3D avec la coupe IRM correspondante. D'après Cherry et Fenton
(Cherry, Fenton, 2008a) .................................................................................................... - 41 Figure 24 : Cœur 3D transparent montrant les structures internes du cœur. D'après Cherry et
Fenton (Cherry, Fenton, 2008b) ......................................................................................... - 41 Figure 25 : Etape de déshydratation d'après la société internationale de plastination (International
Society for Plastination, 2008) ........................................................................................... - 45 Figure 26 : Etape d'imprégnation d'après la société internationale de plastination (International
Society for Plastination, 2008) ........................................................................................... - 46 Figure 27 : Etape de durcissement d'après la société internationale de plastination (International
Society for Plastination, 2008) ........................................................................................... - 47 Figure 28 : Dissection et préparation des cœurs .................................................................. - 54 Figure 29 : Illustration de la déshydratation ........................................................................ - 55 Figure 30 : Dilatation des vaisseaux après l'imprégnation ..................................................... - 56 Figure 31 : Réalisation d'échocardiographies pour définir le plan des coupes .........................- 56 Figure 32 : Dilatation des cavités et des vaisseaux après section .......................................... - 57 Figure 33 : Nettoyage des caillots après section. ................................................................. - 58 Figure 34 : Illustration du durcissement .............................................................................. - 58 Figure 35 : Deux surfaces miroir l'une de l'autre lors de la coupe échographique, d'après V.
Chetboul (Chetboul, 2011). ............................................................................................... - 60 Figure 36 : Exemple de réalisation d'une symétrie horizontale sur une coupe anatomique....... - 60 Figure 37 : Position de la sonde et des faisceaux des coupes longitudinales droites ................ - 61 Figure 38 : Position de la sonde et des faisceaux des coupes transversales droites ................. - 61 Figure 39 : Position de la sonde et des faisceaux des coupes longitudinales gauches .............. - 61 Figure 40 : Préparation du cœur au rinçage, d'après K. Tiedemann (Tiedemann, Von Hagens,
1982) .............................................................................................................................. - 83 Figure 41 : Comparaison des positions des coupes longitudinales droites............................... - 85 Figure 42 : Comparaison des positions des coupes transversales droites ...............................- 86 -
-5-
Figure 43 : Comparaison des positions des coupes longitudinales droites............................... - 87 Figure 44 : Illustration d'organes plastinés placés dans un squelette de cheval. .....................- 89 Figure 45 : Etat d'équilibre des protons sous un champ magnétique B0 d'après Olive (Olive,
d'Anjou, 2008) ................................................................................................................. - 93 Figure 46 : Etat d'excitation des protons par l'onde RF d'après Olive (Olive, d'Anjou, 2008) .... - 93 Figure 47 : Phase de relaxation d'après Olive (Olive, d'Anjou, 2008) ..................................... - 94 Figure 48 : Positionnement du cœur lors de l'IRM................................................................ - 95 Figure 49 : Correspondance des images IRM, échocardiographique et anatomique de la coupe
longitudinale droite "éjection droite"................................................................................... - 96 Figure 50 : Correspondance des images IRM et échocardiographique de la coupe longitudinale
droite "éjection gauche" .................................................................................................... - 97 Figure 51 : Vue du cœur en 3D.......................................................................................... - 97 Figure 52 : Visualisation d'une coupe dans le plan standard transversale ............................... - 98 -
-6-
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Durée totale du procédé de plastination ............................................................ - 47 Tableau 2 : Origine des cœurs et des coupes réalisées ........................................................ - 54 Tableau 3 : Exemple d'un calendrier de déshydratation (lot 1) .............................................. - 55 Tableau 4 : Exemple d'un calendrier d'imprégnation (lot 1) .................................................. - 55 Tableau 5 : Définition des plans de coupes longitudinales droites ......................................... - 57 Tableau 6 : Définition des plans de coupes transversales droites .......................................... - 57 Tableau 7 : Abréviations des structures cardiaques sur les images et photos des planches selon la
traduction française de la Nomenclature Anatomique Vétérinaire (N.A.V) (International Committee
on Veterinary Gross Anatomical Nomenclature, 2005) .......................................................... - 59 Tableau 8 : Correspondance des coupes anatomiques avec l'image échocardiographique. ...... - 88 Tableau 9 : Séquences réalisées lors de l'acquisition d'images de cœur isolé. ........................- 95 -
-7-
ABREVIATIONS
AD : Atrium droit
AG : Atrium gauche
CIV : Communication inter-ventriculaire
CL : Coupe longitudinale
CT : Coupe transversale
D : Droit / droite
DGEL : Direction générale de l'enseignement et de la recherche
ECG : Electrocardiographie
EIC : Espace intercostal
ENVA : Ecole Nationale Vétérinaire d'Alfort
EPU : Enseignement post-universitaire
G : Gauche
IRM : Imagerie par résonance magnétique
M. Pap : Muscles papillaires
PVG : Paroi libre du ventricule gauche
SIV : Septum inter-ventriculaire
TP : Tronc pulmonaire
V. Aort : Valve aortique
V. Mitr : Valve mitrale
V. Pulm : Valve pulmonaire
V. Tric : Valve tricuspide
VD : Ventricule droit
VG : Ventricule gauche
-8-
INTRODUCTION
L'échocardiographie a été tout d'abord développée chez l'homme dans les années 1960
(Thiriat, 1991). La première description de son utilisation en médecine équine date de 1977 par
Pipers et al. (Pipers et al., 1977). Puis les années 1980 à 1990 ont vu l'essor de cette technique
comme le moyen d'explorer le cœur et ses cavités d'une manière non invasive et bien plus précise
que tous les autres examens présentés auparavant (Pipers, 1995). Cet outil permet de voir toutes
les modifications anatomiques et morphologiques du cœur. De plus, à partir des images plusieurs
mesures peuvent être réalisées : les dimensions des cavités, l'épaisseur des parois, la direction des
flux, ou encore la viabilité des valves. Ces mesures permettent d'évaluer le bon fonctionnement du
cœur et de diagnostiquer certaines anomalies. De nombreuses publications sur la technique en
elle-même sont produites dans les années 1980-1990 (Bonagura et al., 1985; Bonagura et al.,
1995; Kvart et al., 1985; Pipers, 1982). Les images standards, la fiabilité des mesures et leur
répétabilité sont évalués (Long et al., 1992; O'Callaghan, 1985; Patteson et al., 1995a; Slater et
al., 1995; Voros et al., 1991). L'échocardiographie a aujourd'hui une place importante dans la
médecine sportive équine. Elle est nécessaire à toute exploration cardiovasculaire (Van Loon et al.,
2006) et fait partie de l'enseignement d'approfondissement, soit lors d'un internat ou lors
d'enseignements post-universitaires (EPU) (DGEL, 2008).
Depuis le début des années 2000, beaucoup de publications ont pour sujet l'effet de
certaines molécules sur l'échocardiographie (Buhl et al., 2007; Menzies-Gow, 2008) ou encore les
normes des mesures cardiaques pour les différentes races (Bakos et al., 2002). Les chercheurs se
sont également penchés sur la capacité de prédire le devenir sportif d'un cheval en fonction de
paramètres échocardiographiques (Lightowler et al., 2004; Young et al., 2002; Young, 2003).
Cet examen demande une technicité et un savoir-faire important qu'il est nécessaire
d'acquérir avec de la pratique et une base de connaissances théoriques précise notamment en
terme d'anatomie. Les moyens mis en œuvre pour apprendre l'échocardiographie sont
majoritairement des supports écrits (ouvrages, manuels) et la pratique en clinique. Une des
difficultés de cet apprentissage réside dans la connaissance d'un certain nombre de pré-requis,
notamment dans la précision des notions anatomiques qui doivent être acquises pour pouvoir
interpréter les images échographiques. Or cet enseignement est dispensé en début de cursus, et
des rappels anatomiques, sonde en main, sont indispensables pour une meilleure compréhension.
Cette thèse propose de créer un nouvel outil d'aide à l'apprentissage de l'échocardiographie
chez le cheval. La plastination est une méthode de conservation anatomique permettant d'obtenir,
à partir d'organes isolés, des pièces anatomiques sèches et facilement manipulables. La technique
consiste à remplacer l'eau des cellules par du silicone et ainsi obtenir une pièce anatomique
manipulable sans danger. L'utilisation de cœurs plastinés lors des exercices cliniques
d'échocardiographie permettrait de mieux visualiser dans l'espace les plans de coupes réalisés, de
faire des rappels d'anatomie, et d'avoir un outil 3D palpable.
Le but de cette thèse est donc de réaliser une banque de cœurs plastinés de chevaux,
entiers, fenêtrés et coupés selon les axes des échocardiographies. Ces cœurs permettront
d'illustrer l'enseignement de l'échocardiographie en médecine équine afin de mieux comprendre et
interpréter les images réalisées.
Tout d'abord cette thèse propose un bilan sur l'échocardiographie en médecine équine :
rappels d'anatomie cardiaque, principe de la technique, images standardisées rappel des
différentes méthodes d'apprentissage de cet examen. Dans un deuxième temps, la réalisation du
support pédagogique est détaillée sous la forme de deux outils : une série de cœurs plastinés et
une séquence d'images IRM.
-9-
- 10 -
PARTIE I :
L'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL :
PRINCIPE ET METHODES D'APPRENTISSAGES
- 11 -
- 12 -
CHAPITRE I :
L'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL
- 13 -
- 14 -
CHAPITRE I : L'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL
L'échocardiographie a pris une place importante en médecine équine ces dernières années.
Aujourd'hui un examen complet de l'appareil cardiovasculaire passe obligatoirement par une
échocardiographie. Son apprentissage est donc devenu essentiel pour les futurs vétérinaires
équins.
Des rappels d'anatomie du cœur et de sa topographie seront tout d'abord présentés dans ce
chapitre. En effet, comme pour toute technique d'imagerie médicale, la connaissance précise des
notions anatomiques est un pré-requis indispensable. Puis les principes de l'échographie et la
spécificité de l'échocardiographie seront revus afin de bien comprendre la formation des images
échographiques. Et enfin, les images échographiques standards seront détaillées.
I.
Rappels d'anatomie
A. Le rôle du cœur
Le cœur est un organe cavitaire divisé par une cloison, le septum cardiaque. On distingue
ainsi le cœur droit du cœur gauche. Chaque cœur est divisé en un atrium qui reçoit le sang
veineux et un ventricule qui propulse le sang vers les gros troncs artériels (Thiriat, 1991).
Le cœur droit se trouve en position crâniale et contient du sang non hématosé alors que le
cœur gauche se situe plus caudalement et contient du sang hématosé.
L'atrium droit reçoit l'ensemble du sang veineux par les veines caves, le ventricule droit
assure la propulsion de ce sang non hématosé vers la circulation pulmonaire où l'hématose
s'effectue. L'atrium gauche reçoit le sang veineux hématosé provenant des veines pulmonaires, et
le ventricule gauche propulse ce sang dans la grande circulation via l'aorte.
B. Conformation extérieure
Le cœur du cheval a la forme d'un cône avec un apex pointu. Il est légèrement plus à
gauche qu'à droite (3/5 de la masse se situe à gauche). Le cœur du cheval est aplati
transversalement ce qui place le cœur droit en partie crâniale et le cœur gauche en partie caudale
(Barone, 1996; Thiriat, 1991).
Le cœur est divisé en une base dorso-crâniale, un apex ventro-caudal, deux faces droite et
gauche et deux bords crânial et caudal. C'est à partir de la base que prennent naissance tous les
gros vaisseaux du cœur comme présenté sur la Figure 1. L'apex est libre, il est dirigé vers l'angle
sterno-diaphragmatique et se situe légèrement à gauche du plan médian (Barone, 1996).
Le cœur dans son ensemble est divisé par un important sillon circulaire transversal, le sillon
coronaire, dans lequel circulent les principaux vaisseaux du cœur en lui-même. Ce sillon sépare la
masse atriale, dorso-crâniale, de la masse ventriculaire qui correspond aux trois quarts du cœur.
- 15 -
Figure 1 : Base du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996)
- 16 -
La face atriale est présentée dans la
Figure 2. Elle se situe à droite chez le cheval. Sa partie atriale se divise en un atrium droit
crânialement et en un atrium gauche caudalement. Sa partie ventriculaire se divise en une masse
ventriculaire droite crânialement, qui occupe environ les deux tiers de la face, et en une masse
ventriculaire gauche caudalement, qui occupe le tiers restant de la masse. Ces deux masses sont
séparées par le sillon inter-ventriculaire subsinusal, qui s'étend du sillon coronaire jusqu'au
voisinage de l'apex.
Figure 2 : Face atriale du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996)
- 17 -
La face auriculaire, présentée en
Figure 3, se situe à gauche chez le cheval. Sa partie atriale est divisée par le départ du tronc
pulmonaire. On y retrouve crânialement l'auricule de l'atrium droit, et caudalement l'auricule de
l'atrium gauche. Cette face est donc majoritairement occupée par la masse des deux ventricules.
Sa partie ventriculaire est également divisée par un sillon important, le sillon interventriculaire
paraconal. On trouve crânialement à ce sillon la masse ventriculaire droite qui occupe environ un
tiers de la masse ventriculaire, et caudalement la masse ventriculaire gauche qui occupe les deux
tiers restants.
Figure 3 : Face auriculaire du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996)
Les deux faces se rejoignent au niveau des bords du cœur. Ces bords sont appelés bord
ventriculaire droit et bord ventriculaire gauche en fonction de leur appartenance au cœur droit ou
gauche, et non pas par rapport à leur orientation réelle.
C. Conformation intérieure
Le septum, qui sépare le cœur droit et le cœur gauche, est lui-même divisé en deux parties :
le septum inter-atrial et le septum inter-ventriculaire comme présenté en Figure 4. Le septum
inter-atrial est mince et très partiellement musculeux, majoritairement membraneux. Il sépare
l'atrium droit de l'atrium gauche. Le septum inter-ventriculaire est par contre très épais et
musculeux sur sa quasi-totalité. Seule l'ancienne localisation du foramen inter-ventriculaire du
cœur fœtal est membraneuse. Ce septum sépare le ventricule droit du ventricule gauche (Barone,
1996).
- 18 -
L'atrium droit reçoit le sang veineux et le chasse par l'ostium atrio-ventriculaire droit dans le
ventricule droit.
L'atrium gauche reçoit le sang hématosé des veines pulmonaires et le chasse par l'ostium
atrio-ventriculaire gauche dans le ventricule gauche.
Les ventricules sont beaucoup plus vastes que les atria. Une partie de la cavité reçoit le
sang, l'autre est une véritable chambre d'éjection et chasse le sang hors du cœur vers les artères.
On retrouve comme relief dans les ventricules les muscles papillaires prolongés par les
cordes tendineuses. La base des muscles papillaires est insérée sur la paroi ventriculaire, et le
sommet de ces muscles se prolonge par des cordes tendineuses qui l'unissent aux valves atrioventriculaires. Les trabécules sont des fibres musculaires insérées de part et d'autre sur la paroi
ventriculaire mais libre en leur milieu.
Figure 4 : Coupe médiane du cœur, d'après R. Barone (Barone, 1996)
- 19 -
Finalement, chaque ventricule possède en sa base deux ostia (Figure 5) : un ostium atrioventriculaire permettant l'entrée du sang dans le ventricule, et un ostium artériel permettant
l'expulsion du sang. L'ostium atrio-ventriculaire est un large orifice un peu ovalaire, sur lequel
prend attache une valve atrio-ventriculaire formée de plusieurs cuspides. Chaque cuspide
comporte : un bord adhérent à l'ostium, un bord libre, une face atriale convexe et une face
ventriculaire où s'attachent les cordes tendineuses qui convergent au sommet des muscles
papillaires. Lors de la contraction ventriculaire, la pression sanguine relève les valves qui ferment
l'ostium atrio-ventriculaire. L'ostium artériel quant à lui, est plus petit et relativement bien
circulaire. De même cet ostium est fermé par une valve composée de trois valves semi-lunaire,
dont la face convexe se situe vers le ventricule. Lors de la contraction ventriculaire les valves
s'ouvrent et laissent passer le sang dans les artères.
Figure 5 : Ostia du cœur à la base des ventricules, d'après R. Barone (Barone, 1996)
Le ventricule droit reçoit le sang de l'atrium droit et le chasse dans le tronc pulmonaire sous
une pression relativement basse. Sa paroi est assez fine, bien moins épaisse que celle du
ventricule gauche.
Le ventricule gauche reçoit le sang de l'atrium gauche et le chasse dans l'aorte sous forte
pression. Sa paroi est très épaisse ce qui permet une forte pression d'éjection du sang.
- 20 -
D. Topographie cardiaque
1.
Aire de projection du cœur
Chez le cheval, l'aire de projection du cœur est délimitée crânialement par la troisième côte,
caudalement par la sixième côte, dorsalement par la base du cœur qui forme une ligne convexe
dont le sommet se situe à mi-thorax au niveau du quatrième espace intercostal et ventralement
elle suit le sternum (Figure 6). L'apex du cœur se situe au niveau du sixième EIC (Barone, 1996).
Figure 6 : Topographie du cœur dans le thorax, d'après R. Barone (Barone, 1996)
On remarque (Figure 7) que le grand axe du cœur du cheval est légèrement orienté
crânialement par rapport à la verticale.
Figure 7 : Axes du cœur (en orange) et axes du thorax (en vert), d'après R. Barone (Barone, 1996)
- 21 -
Le cœur du cheval est assez symétrique dans le thorax, et est presque vertical (Barone,
1996). Le bord ventriculaire droit est situé crânialement et légèrement à droite dans le thorax alors
que le bord ventriculaire gauche est plus caudal et à gauche dans le thorax. Le cœur droit peut
s'examiner aussi bien du côté droit que du côté gauche (Thiriat, 1991).
2.
Rapports du cœur avec les poumons
La face auriculaire du cœur est en rapport avec le poumon gauche dont l'incisure est plus
profonde, elle forme un quadrilatère d'une hauteur d'environ dix centimètres (Figure 8). L'incisure
cardiaque gauche est située entre la troisième côte et le cinquième espace intercostal (Figure 9).
La face atriale du cœur répond au poumon droit dont l'incisure cardiaque est peu profonde
et triangulaire (Figure 8). L'incisure cardiaque droite est en regard des troisième et quatrième
espaces intercostaux (Figure 10).
Les fenêtres échographiques pour la réalisation de l'échocardiographie découlent de la
topographie de ces incisures cardiaques pulmonaires. Ainsi la fenêtre échocardiographique droite
se situe entre les troisième et quatrième espaces intercostaux et celle de gauche entre les
troisième et cinquième espace intercostaux.
Figure 8 : Poumons de cheval d'après R. Barone (Barone, 1997)
- 22 -
Figure 9 : Vue latérale du poumon gauche d'après R. Barone (Barone, 1997)
Figure 10 : Vue latérale du poumon droit d'après R. Barone (Barone, 1997)
- 23 -
II. Définition, principes et intérêt de l'échocardiographie chez le
cheval
L'échocardiographie est une technique d'étude non invasive des structures cardiaques et des
gros vaisseaux en rapport anatomique direct avec le cœur (Pipers, Hamlin, 1977; Thiriat, 1991).
Cet examen repose sur l'utilisation d'ultrasons.
A.
Principe de formation de l'image échocardiographique
Au sein de la sonde échographique, l'énergie électrique reçue est transformée en énergie
mécanique via un cristal piézo-électrique (quartz, titanate de baryum) qui vibre et émet des
ultrasons. Un son est une onde caractérisée par sa fréquence, on parle d'ultrason lorsque la
fréquence est supérieure à deux mégahertz (f > 2 MHz). Ces ultrasons sont envoyés à travers la
matière et les modifications que subit l'onde ultrasonore sont à l'origine de l'image échographique
(de Chalus, 2009).
La matière est caractérisée par son impédance acoustique Z qui reflète les propriétés
mécaniques de la matière (rigidité, élasticité…). Au niveau d’une interface la variation brutale de
l’impédance acoustique entre deux milieux (sur la Figure 11 : Z1 ≠ Z2) provoque une réflexion de
l’onde sonore sur cette interface : il y a formation d’un écho qui est d’autant plus important que la
différence d’impédance acoustique est élevée (Zair << Zeau << Zos). L’autre partie de l’onde est
transmise aux régions sous-jacente ce qui permet de travailler aussi en profondeur (Begon, 2006).
Figure 11 : Formation de l'écho à partir d'ultrasons incidents, d'après Begon (Begon, 2006)
Pendant 99% du temps, entre deux phases de vibration/émission le cristal reçoit l’énergie
mécanique des échos renvoyés par les structures échographiées et la convertit en un signal
électrique qui est analysé par l’échographe et retransmis sur le moniteur. Plus le temps de
parcours de l'onde ultrasonore est court, plus la surface ayant provoqué l'écho est proche de la
sonde. Les structures proches de la sonde sont donc représentées en haut de l'image. Les échos
tardifs, représentés en bas de l'image, caractérisent donc les structures profondes.
Comme la sonde est à la fois émettrice (1%) et réceptrice (99%), pour bien recevoir les
échos, il faut que la sonde se situe dans leur trajectoire de retour. L’échogénicité des structures
dépend donc de l’orientation du faisceau ultrasonore (Figure 12). L’échogénicité est maximale
- 24 -
lorsque les ultrasons sont dirigés perpendiculairement à la surface réflective et diminue lorsque la
réflexion est oblique. Plus l'obliquité augmente, moins la structure parait échogène. Elle peut
même disparaitre dans certain cas. Les échos d’interface présentent typiquement ces propriétés.
Les structures les plus sensibles à ce changement d'échogénicité sont dite anisotropes.
Figure 12 : Formation de l'image échographique selon l'axe des ultrasons incidents (Begon, 2006)
Plus les ultrasons ont une fréquence élevée (au maximum 20 MHz), plus la définition de
l'image est bonne, mais ils ne vont pas loin en profondeur car leur longueur d'onde est très courte
et ils sont absorbés facilement par le milieu. Inversement, les ultrasons de faible fréquence (au
minimum 2 MHz) vont facilement en profondeur mais perdent en définition de l'image.
B. Les différents modes de réceptions
La sonde reçoit et traite les échos qui lui reviennent. Différents modes de traitement
des échos existent, conditionnant les différents modes de représentation de l'image (Begon, 2006;
de Chalus, 2009).
1.
Mode A (amplitude)
Il s'agit de la visualisation des signaux reçus à partir d'une onde. Chaque signal est
représenté graphiquement par un pic d'amplitude proportionnel à l'intensité de l'écho. L'écart entre
deux pics est proportionnel à la distance séparant les interfaces échogènes.
Ce mode est avant tout historique et est utilisé en ophtalmologie.
2.
Mode B (brillance)
Les échos reçus sont visualisés sous la forme de points lumineux dont la brillance est
proportionnelle à l'intensité des échos. Cette brillance est traduite à l’écran en allant du noir
(anéchogénicité) au blanc (grande échogénicité), en passant par toute la gamme des gris.
3.
Mode temps-mouvement (TM)
Il est obtenu en faisant défiler le mode B à vitesse constante sur l'écran, horizontalement et
de gauche à droite (Figure 13). L'intérêt majeur de ce mode est l'étude des structures en
- 25 -
mouvement au niveau d’un unique faisceau ultrasonore, les structures mobiles oscillent tandis que
les structures fixes vont en ligne droite.
Figure 13 : Images selon les différents modes unidimensionnels (Begon, 2006)
Les modes A, B et TM sont des modes unidimensionnels puisqu'il s'agit de modes ou seul un
faisceau ultrasonore est analysé.
4.
Mode BD (bidimensionnel)
L’image obtenue, contrairement aux autres modes, est celle d’un plan de coupe, et
matérialise donc en deux dimensions les structures anatomiques échographiées. Le principe de son
obtention est la juxtaposition d’une multitude d’image du mode B, grâce à un balayage par les
ondes ultrasonores du plan de coupe désiré. Le balayage peut être manuel (non utilisé en
médecine vétérinaire et inutile pour l'étude des organes en mouvements) ou électronique (la
sonde effectue automatiquement le balayage).
5.
Mode BD dynamique/en temps réel
Il s’agit d’un mode bidimensionnel à balayage électronique pour lequel la sonde effectue de
nombreux balayages se succédant rapidement. L’image à l'écran étant réactualisée en permanence
on obtient un film ou les mouvements des organes sont observés en temps réel (Figure 14). C’est
le mode le plus employé de nos jours car il permet une représentation fidèle en 2D et en temps
réel des structures internes, qu’elles soient fixes ou mobiles.
Figure 14 : Images selon les différents modes bidimensionnels (Begon, 2006)
- 26 -
6.
Le doppler
Le doppler est un outil qui permet de visualiser les flux sanguins au sein des cavités et est de
ce fait un outil très utilisé en échocardiographie.
La sonde échographique est couplée à une sonde doppler. Lorsque les ultrasons de
fréquence f rencontrent un objet en mouvement (ici les globules rouges), ils sont réfléchis comme
sur une interface stable, mais la fréquence f' des ultrasons réfléchis est modifiée. La sonde doppler
est une sonde qui réceptionne les ondes de fréquences f' différentes de f utilisée pour la formation
de l'image. En faisant la différence f'-f la sonde doppler analyse le sens du flux et sa vitesse. Le
doppler pulsé permet de faire cette mesure en un point de l'image, ce qui permet une analyse
précise du flux en un point précis du cœur. Le doppler couleur codifie le flux en couleur qui se
superpose alors à l'image grise (Figure 15).
Le doppler est très utilisé au cours de l'échocardiographie et augmente encore les
applications de cet examen complémentaire puisqu'il permet en plus d'évaluer les flux sanguins
anormaux et donc très majoritairement, l'exploration des souffles cardiaques. Il permet
notamment d'évaluer la localisation d'un flux régurgitant, son étendue, sa conformation et sa
vitesse.
Figure 15 : Exemples d'images avec le doppler (Begon, 2006)
C. Sondes échographiques
Dans l'échocardiographie, les sondes utilisées sont à balayage électronique, c'est à dire que
la sonde effectue automatiquement le balayage. Les sondes peuvent être linéaires ou sectorielles.
Une sonde linéaire est constituée de plusieurs cristaux alignés, l'image est donc formée
grâce à la juxtaposition des lignes formées par l’excitation successive de chaque cristal ou groupe
de cristaux, ce qui donne une image de forme rectangulaire (Figure 16). Les sondes linéaires
présentent l'avantage de pouvoir explorer une grande largeur simultanément et d'utiliser des
ultrasons ayant tous la même direction. Ce dernier élément est déterminant pour l’exploration des
structures anisotropiques comme les tendons dont l'échogénicité est fortement influencée par
l’orientation des ultrasons. En revanche, ces sondes ne sont pas adaptées à l'échocardiographie à
cause de leur taille et de leur ergonomie. Pour l'échocardiographie il est important de minimiser la
surface de contact, on utilise donc des sondes sectorielles (Begon, 2006; de Chalus, 2009).
Dans une sonde sectorielle, les ultrasons sont envoyés dans différentes directions (Figure
16). Ceci à l'avantage d'explorer une grande surface tout en gardant un minimum de contact entre
l'animal et la sonde et donc de se placer dans une plus petite fenêtre échographique. En revanche,
du fait des différentes directions des faisceaux, la réception des faisceaux collatéraux n'est pas
idéale et il y a des déformations sur le bord de l'image. Les artéfacts sont également plus présents
avec une sonde sectorielle (Begon, 2006; de Chalus, 2009).
- 27 -
Figure 16 : Différentes sondes et la forme de leurs images respectives (Begon, 2006)
D. Artéfacts spécifiques de l'échocardiographie
Il existe différents artéfacts dus à l'utilisation des échos (Begon, 2006) et plus
particulièrement dus à leur réflexion et leur réception par la sonde elle-même. Certains artefacts se
retrouvent plus particulièrement en échocardiographie (Thiriat, 1991). Seuls ces artefacts seront
présentés ici.
1.
Artéfact de champ proche
Il correspond aux premiers centimètres de coupe matérialisés sur l'écran qui ne
correspondent à rien de concret. L'épaisseur d’artefact est d’autant plus importante que la sonde
est mal posée ou que la fréquence est faible. Pour le réduire il faut soit utiliser une fréquence plus
élevée et bien appliquer la sonde sur la zone à échographier en utilisant un gel échographique, soit
utiliser un coussinet acoustique qui recule la sonde de la surface de la peau tout un créant une
bonne application de la sonde contre le coussinet.
Cet artefact est assez peu profond avec une sonde linéaire mais devient non négligeable
lorsqu'on utilise une sonde sectorielle, ce qui est le cas lors qu'on réalise des échocardiographies.
2.
Cône d'ombre
Lorsque le faisceau ultrasonore rencontre une interface très échogène comme les interfaces
tissu mou/air et les interfaces tissu mou/tissu minéralisé, la majorité des ultrasons est réfléchie et
revient à la sonde. Une quantité très faible d'ultrasons parvient à traverser l'interface, si bien
qu'aucune structure ne peut être visualisée plus profondément, formant une ombre acoustique. On
rencontre ces cônes d'ombre dans deux circonstances : en présence d'air (dans le tube digestif par
exemple) ou en présence d'une structure minéralisée (os, minéralisation dystrophique, calcul).
Ceci s'applique particulièrement à l'échocardiographie car la fenêtre échographique utilisée
se situe dans un espace intercostal. Si la sonde sort de l'espace intercostal pour se placer au
niveau d'une côté, l'interface avec l'os de la côté empêchera les échos de passer et donc un cône
d'ombre apparaitra sur l'image, cachant les structures sous-jacentes. De même, si la sonde est
orientée vers du poumon l'interface avec l'air créera un cône d'ombre cachant les structures sousjacentes. C'est pour cela que la notion de fenêtre échographique est très importante en
échocardiographie.
- 28 -
3.
Renforcement postérieur
Un renforcement postérieur se produit en présence d'une structure anéchogène (vessie,
vésicule biliaire, kyste, cavité cardiaque). Les ultrasons traversent sans atténuation la structure
anéchogène et arrivent sur la surface suivante en nombre plus important qu'à proximité
immédiate, où les ultrasons sont atténués par les autres structures. Les ultrasons étant plus
nombreux, ils forment d'avantage d'échos (hyperéchogène). La zone de l'image se trouvant en
dessous la structure anéchogène apparait alors comme plus échogène.
En échocardiographie il faut donc faire attention au niveau du péricarde à ne pas prendre cet
artefact pour de l'inflammation.
E. Intérêt de l'échocardiographie en médecine équine
L'une des avancées majeures qu'a permis l'échocardiographie est celle de l'exploration des
souffles. Chez le cheval, certains souffles sont physiologiques, d'autres sont pathologiques.
L'échocardiographie permet d'explorer ces souffles et de statuer sur leur statut physiologique ou
pathologique (Reef, 1995).
Elle est également indispensable lors de l'exploration de « contres performances » puisque
ce syndrome peut être la conséquence de nombreuses affections, comme celles de l'appareil
cardiovasculaire. Grâce à l'échocardiographie, plusieurs entités pathologiques peuvent être
diagnostiquées : malformations cardiaques, maladies valvulaires, cardiomyopathies, endocardites
bactériennes, épanchements péricardiques ou encore les insuffisances cardiaques congestives
(Bonagura, 1985; Bonagura, Blissitt, 1995; Reef, 1998). De même, l'échocardiographie permet
l'évaluation des insuffisances valvulaires (localisation, étendue, vitesse,...) et ainsi établir un
pronostic sportif et vital pour le patient. Ainsi Marr préconise l'utilisation de l'échocardiographie
dans les situations suivantes (Marr, 2010) : souffle audible à l'auscultation, arythmie cardiaque,
diminution des bruits cardiaques, hyperthermie d'origine indéterminée, diminution des
performances sportives une fois que les atteintes respiratoires et musculo-squelettiques sont
exclues.
En la combinant aux méthodes précédemment utilisées, auscultation et ECG,
l'échocardiographie permet de compléter l'exploration cardiovasculaire du cheval (Bonagura, 1985;
Bonagura, Blissitt, 1995; Reef, 1998).
Mais comme tout outil, l'échocardiographie a ses limites. Certaines anomalies ne sont pas
visibles à l'échographie, parce que trop petite ou parce que le poumon empêche l'exploration de
l'ensemble du cœur. De plus, cet outil n'est rien sans les connaissances de celui qui l'utilise. Des
dimensions cardiaques augmentées n'auront pas la même signification chez un athlète que chez
un cheval au pré (Holmes, 1995).
L'échocardiographie est donc un outil devenu très important dans la pratique de la médecine
équine. Il convient à tout vétérinaire équin d'en connaître les bases.
- 29 -
III. Les images échocardiographiques standards chez le cheval
Il a rapidement été nécessaire de standardiser l'examen échocardiographique afin de pouvoir
comparer les images, d'effectuer des mesures et de pouvoir les corréler entre elles et à certaines
affections. Plusieurs auteurs ont travaillé sur ce sujet afin de définir ces images
échocardiographiques « standards » (Carlsten, 1987; Reef, 1998). Les images standards
présentées dans cette thèse sont celles qui sont actuellement enseignées à l'École Nationale
Vétérinaire d'Alfort, c'est-à-dire les images décrites dans l'ouvrage de V. Reef « Equine diagnostic
Ultrasound» (Reef, 1998).
A.
Technique d'échocardiographie chez le cheval
1.
Le matériel
Comme évoqué précédemment, une sonde de faible fréquence permet une exploration des
organes situés en profondeur.
Chez le cheval, des sondes de fréquence comprises entre 2 MHz et 3,5 MHz sont donc
utilisées de préférence pour explorer le cœur dans son ensemble. La sonde préconisée par V. Reef
est une sonde sectorielle de 2 à 2,5 MHz qui permet d'explorer jusqu'à 26-30 cm de profondeur
(Reef, 1998).
2.
La contention du cheval
Il est préférable que le cheval ne soit pas sédaté lors d'un examen échocardiographique.
Bien que l'évaluation de la structure interne du cœur n'en soit pas modifiée, certaines mesures
(diamètre ventriculaire, épaisseur du septum intra-ventriculaire et épaisseur de la paroi libre du
ventricule gauche) et certains indices de la fonction cardiaque (fraction de raccourcissement) sont
altérés par la sédation (Patteson et al., 1995b; Schwarzwald, 2004).
Une contention physique rigoureuse reste de rigueur afin de protéger l'échographe.
L'utilisation d'un travail de contention est idéale pour réaliser une échocardiographie.
3.
Fenêtres échographiques
L'examen du cœur s'effectue par l'abord droit en première intention. En effet, l'orientation du
cœur dans le thorax permet une meilleure exploration de l'ensemble du cœur par la droite.
Rappelons que le bord ventriculaire droit est situé crânialement et légèrement à droite dans le
thorax.
L'abord gauche est réalisé lorsque l'auscultation cardiaque le demande (bruit surajouté
audible) ou lorsque la fréquence de la sonde ne permet pas l'exploration du cœur gauche par
l'abord droit (fréquence trop élevée) (Reef, 1998).
La sonde se place au niveau des troisième, quatrième et cinquième espaces intercostaux afin
de se situer dans l'incisure cardiaque et afin que les échos puissent pénétrer en profondeur sans
être arrêtés par les côtes.
4.
Exploration du cœur
L'examen échographique du cœur consiste à observer minutieusement toutes les structures
cardiaques (évaluation de la morphologie cardiaque) et à mesurer des indices de la fonction
cardiaque. L'observation du cœur permet d'identifier les lésions, d'évaluer la morphologie du
coeur, et d'évaluer l'intégrité de la structure et la fonction du myocarde et des valves.
Les indices de la fonction cardiaque mesurés en routine sont : la fraction de
raccourcissement (évaluant la contractilité ventriculaire gauche), le diamètre du ventricule gauche
en systole et en diastole, et l'épaisseur du septum inter-ventriculaire et de la paroi libre du
ventricule gauche. Ils sont obtenus à partir de la coupe transversale « Ventricule gauche » (Reef,
- 30 -
1998; Schwarzwald, 2004). Ces mesures ne sont répétables que si elles sont réalisées de manière
standardisées avec des repères anatomiques bien précis. Une bonne connaissance de l'anatomie et
des images échocardiographiques standards sont indispensables.
Cet examen échocardiographique comprend la réalisation de coupes longitudinales, selon le
grand axe du cœur, et de coupes transversales, selon le petit axe du cœur. Il faut donc bien
considérer la position du cœur dans le thorax afin de se repérer par rapport au cœur et non par
rapport au thorax.
B. Abord droit
Cet abord permet la réalisation des coupes dites « standard » en mode BD temps réel ainsi
que l'exploration du cœur en mode Temps-Mouvement (mode TM).
1.
Fenêtre échographique
La sonde se place au niveau du 4ème espace intercostal, à mi-hauteur entre la ligne
horizontale passant par la pointe de l'épaule et la ligne horizontale passant par la pointe du coude.
Afin de faciliter cet abord, l'antérieur droit du cheval peut être légèrement avancé comme présenté
en Figure 17 et en Figure 18 (Reef, 1998).
Figure 17 : Fenêtre échocardiographique en abord
droit, d'après Reef (Reef, 1998)
2.
Figure 18 : Cheval préparé pour une
échocardiographie. La zone de tonte a été surlignée en
rouge
Coupes longitudinales (Reef, 1998)
A partir de la position de base de la sonde (4ème EIC, entre la pointe de l'épaule et la pointe
du coude), le faisceau est dirigé de crânial vers caudal pour obtenir les trois images de référence.
Le marqueur de la sonde doit être orienté vers 1h par rapport au cheval afin de se positionner
dans le grand axe du cœur.
La coupe « Éjection et remplissage du ventricule droit » (coupe A sur la Figure 20) est
obtenue avec le faisceau orienté crânialement, vers le 3ème EIC gauche. Le ventricule D, la valve
tricuspide, l'atrium droit, la valve pulmonaire, le tronc pulmonaire et l'aorte sont visibles sur cette
coupe.
La coupe « Éjection du ventricule gauche » (coupe B sur la Figure 20) est obtenue avec le
faisceau orienté en face, vers le 4ième EIC gauche. Le ventricule D, la valve tricuspide, l'atrium
- 31 -
droit, le ventricule G, la valve aortique, l'atrium G, le tronc pulmonaire et l'aorte sont visibles sur
cette coupe.
La coupe « Quatre cavités » (coupe C sur la Figure 20) est obtenue avec le faisceau orienté
caudalement, vers le 5ième EIC gauche. Le ventricule D, la valve tricuspide, l'atrium droit, le
ventricule G, la valve aortique, l'atrium G et les veines pulmonaires sont visibles sur cette coupe.
C'est à partir de cette position que la sonde est tournée de 90° crânialement pour passer en coupe
transversale.
3.
Coupes transversales (Reef, 1998; Schwarzwald, 2004)
La sonde est pivotée de 90° crânialement à partir de la position de la coupe « Quatre
cavités ». Le marqueur se retrouve ainsi à 4h par rapport au cheval et le faisceau est orienté vers
le 5ième EIC.
La coupe « Ventricule gauche » (coupe D sur la Figure 21) est obtenue lorsque le
faisceau est orienté ventralement. Le ventricule droit formant un croissant, le ventricule gauche
formant un champignon, le septum inter-ventriculaire et les muscles papillaires sont visibles sur
cette coupe. Le mode Temps-Mouvement est réalisé depuis cette vue en traçant une droite
coupant le ventricule gauche en deux parties symétriques par rapport aux muscles papillaires. Les
mesures des indices de la fonction cardiaque y sont réalisées (Figure 19) : diamètre ventriculaire
gauche en systole (Ds) et en diastole (Dd), la fraction de raccourcissement (FR), l'épaisseur du
septum interventriculaire et de la paroi libre du ventricule gauche (Reef, 1998; Schwarzwald,
2004). La fraction de raccourcissement permet d'évaluer la contractilité du myocarde et donc son
bon fonctionnement, elle se calcule selon la formule présentée à la Figure 19.
Figure 19 : Calcul des indices de la fonction cardiaque à partir du mode TM d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004)
La coupe « Valve mitrale » (coupe E sur la Figure 21) est obtenue lorsque le faisceau est
orienté horizontalement. Le ventricule droit et la valve mitrale sont visibles sur cette coupe.
La coupe « Valve aortique » (coupe F sur la Figure 21) est obtenue lorsque le faisceau est
orienté dorsalement et crânialement vers le 4ème EIC. La valve tricuspide, la valve aortique, le
ventricule droit et l'atrium gauche sont visibles sur cette coupe.
C. Abord gauche
L'abord gauche permet majoritairement de mieux explorer le cœur gauche. Ceci peut être
nécessaire pour plusieurs raisons : lorsque la sonde est de fréquence trop élevée et donc ne va
pas assez en profondeur pour tout explorer correctement par un abord droit ; lorsque le clinicien
- 32 -
entend des bruits surajoutés à gauche et veut un examen plus approfondi du cœur gauche ; ou
lorsqu'une anomalie du cœur gauche est décelée lors de l'échographie à droite (Reef, 1998).
Seules les coupes longitudinales sont présentées puisqu'elles varient de l'abord droit. Les
coupes transversales peuvent également être réalisées à partir de l'abord gauche, mais elles
n'apportent pas d'informations supplémentaires par rapport aux précédentes.
1.
Coupes longitudinales (Reef, 1998)
La sonde se place toujours à mi-hauteur entre la ligne horizontale passant par la point de
l'épaule et la ligne horizontale passant par la pointe du coude. Le marqueur de la sonde est
également légèrement incliné crânialement pour se placer dans le grand axe du cœur. Afin de
faciliter l'abord, l'antérieur gauche du cheval peut être avancé
La coupe « Ejection du ventricule droit » (coupe G sur la Figure 22) est obtenue lorsque la
sonde est placée au niveau du 3ème EIC gauche, en dirigeant le faisceau vers le 3ème EIC droit. Le
ventricule droit, la valve tricuspide, l'atrium droit, la valve pulmonaire, et l'artère pulmonaire sont
visibles sur cette coupe.
La coupe « éjection du ventricule gauche » (coupe H sur la Figure 22) est obtenue lorsque la
sonde est placée au niveau du 4ème EIC gauche, en dirigeant le faisceau vers le 4ème EIC droit. Le
ventricule droit, la valve tricuspide, l'atrium droit, le ventricule gauche, la valve aortique et l'aorte
sont visibles sur cette coupe.
La coupe « deux cavités » (coupe I sur la Figure 22) est obtenue lorsque la sonde est placée
au niveau du 5ème EIC gauche, en dirigeant le faisceau vers le 5ème EIC droit. Le ventricule gauche,
la valve mitrale, l'atrium gauche et parfois le ventricule droit sont visible sur cette coupe.
2.
Coupes transversales (Reef, 1998)
Elles peuvent s'obtenir à partir de chacune des coupes longitudinales en tournant la sonde
de 90° crânialement. La coupe transversale de l'éjection du ventricule droit est réalisée à partir du
3ème EIC gauche.
- 33 -
Figure 20 : Images échocardiographiques en coupes longitudinales droites d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004)
- 34 -
Figure 21 : Images échocardiographiques en coupes transversales droites d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004)
- 35 -
Figure 22 : Images échocardiographiques en coupes longitudinales gauches d'après Schwarzwald
(Schwarzwald, 2004)
- 36 -
CHAPITRE 2 :
METHODES D'APPRENTISSAGE DE
L'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL
- 37 -
- 38 -
CHAPITRE 2 : METHODES D'APPRENTISSAGE DE
L'ECHOCARDIOGRAPHIE CHEZ LE CHEVAL
La grande difficulté à laquelle sont confrontés les étudiants lorsqu'ils commencent à
appréhender l'échocardiographie, est de pouvoir se souvenir des notions d'anatomie cardiaque.
Ces bases sont en effet enseignées en tout début du cursus d'études vétérinaires alors que la mise
en pratique se déroule quelques années après, à un moment où les souvenirs sont flous. Un rappel
est donc nécessaire pour l'enseignement de l'échocardiographie avant et également pendant la
pratique avec la sonde en main. Différents supports existent, avec pour chacun d'eux leurs
avantages et inconvénients.
I.
Supports écrits
A.
Livres
Pour la préparation d'une séance d'échocardiographie, plusieurs ouvrages sont à disposition
des étudiants pour comprendre le principe de l'échocardiographie, pour réviser l'anatomie
cardiaque, et pour apprendre les images standards et appréhender en amont la mise en pratique
de l'examen échocardiographique.
Deux ouvrages traitent spécifiquement de la cardiologie en médecine équine : l'"Equine
cardiology" de M. Patteson (Patteson, 1996) et le "Cardiology of the horse" de C. Marr (Marr,
2010). Ces deux auteurs reprennent l'anatomie et la physiologie cardiaque dans leur premier
chapitre. Puis proposent plus loin dans leurs ouvrages un chapitre sur l'échocardiographie comme
technique diagnostique. Dans ce chapitre, les deux auteurs redonnent les principes de
l'échographie (ondes sonores, propagation etc…) et détaillent ensuite la technique de réalisation
de l'échocardiographie (préparation du cheval, position de la sonde etc…). C. Marr et M. Patteson
sont d'accord sur l'importance de réaliser un examen standardisé pour pouvoir comparer les
images et les mesures réalisées. Ces deux ouvrages présentent les images standards publiées par
V. Reef en 1990 (Reef, 1990).
D'autres ouvrages plus généraux sur l'échographie équine sont également disponibles, ils
proposent alors un chapitre sur l'échographie du cœur. C'est le cas de l'"Equine diagnostic
ultrasound" de V. Reef (Reef, 1998), de l'"Atlas of equine ultrasonography" de J. Reimer avec le
chapitre "Echocardiography" de K. Hoffmann (Hoffmann, 1998) et de l'"Equine diagnostic
ultrasonography" de M. Rantanen (Rantanen et al., 1998). Les informations apportées sont par
contre très inégales. V. Reef fait quelques rappels de topographie cardiaque, afin de savoir où
placer la sonde, et explique précisément les images de références et les anomalies que l'on peut
rencontrer lors de l'examen. M. Rantanen fait de rapides rappels sur l'équipement nécessaire et
sur la préparation du cheval puis il reprend en détail la description des images standards de trois
auteurs : Reef, Carlsten et Long Bonagura et Carke en les comparant (Carlsten, 1987; Long et al.,
1992; Reef, 1990). L'atlas de J. Reimer est quant à lui un recueil d'images échocardiographiques
normales et anormales. Seules la fréquence de la sonde et sa position sont rappelées dans une
courte introduction.
Il existe également un ouvrage traitant de l'échocardiographie en elle-même : le "Manuel of
veterinary echocardiography" de J. Boon (Boon, 1998). Dans son ouvrage J. Boon reprend tout
d'abord les principes de l'échographie cardiaque, puis traite de toutes les espèces vétérinaires en
séparant les petits animaux et les chevaux. Dans la partie traitant des chevaux J. Boon reprend
quelques rapides rappels de topographie cardiaque et détaille plus spécifiquement les images
échocardiographies définies comme standards. Dans cet ouvrage les images échocardiographiques
- 39 -
sont calquées sur les images réalisées chez les petits animaux. Il est donc recommandé de faire
deux coupes longitudinales droites (éjection gauche et quatre cavités), quatre coupes
transversales droites (ventricule gauche, valve mitrale, aorte, tronc pulmonaire) deux coupes
longitudinales gauches (quatre cavités et cinq cavités) et enfin deux coupes transversales gauches
(ventricule droit et ventricule gauche).
A l'ENVA les coupes de références sont celles détaillées dans l'"Equine diagnostic ultrasound"
de V. Reef (Reef, 1998). Tous les enseignants s'accordent à penser que c'est l'ouvrage qui
présente les images échocardiographiques et qui explique leur réalisation de la manière la plus
pédagogique parmi les différents ouvrages existants.
B. Manuels, supports d'enseignement
La grande majorité des livres de référence en échocardiographie équine sont en anglais et se
présentent en format épais et rigides.
Les enseignants de l'ENVA ont donc créé un petit manuel qui reprend les images de l'"Equine
ultrasound diagnostic" de V. Reef. Ce petit manuel composé de quelques pages est aujourd'hui
utilisé pour les enseignements post-universitaires mais peut aussi être mis à disposition des
étudiants (CIRALE-ENVA, 2010). De même C. Schwarzwald propose un petit fascicule nommé
"Equine echocardiography" (Schwarzwald, 2004) qui reprend les images standards détaillées dans
l'ouvrage de V. Reef. Les manuels ont l'avantage d'être plus facilement utilisable au chevet du
patient puisqu'ils sont fins et souples.
Finalement les supports d'enseignements, comme les diaporamas power point, sont aussi
une source d'informations techniques et pratiques pour l'apprentissage de l'échocardiographie. Ils
ne sont cependant pas utilisables pendant les exercices pratiques.
C. Rappels d'anatomie pendant la mise en pratique
Aujourd'hui, assez peu de supports permettent de réviser les notions anatomiques du cœur
pendant la séance de mise en pratique de l'échocardiographie. Les livres d'anatomie sont utiles
pour apprendre la théorie mais ne sont pas pratiques à utiliser au chevet du patient du fait de leur
mauvaise maniabilité. Les manuels d'enseignements (manuel d'anatomie de l'appareil circulatoire
(Chatelain et al., 1982)) sont plus faciles à manipuler lors d'un exercice clinique.
Mais ces ouvrages ne présentent que les vues anatomiques du cœur (faces atriale et
auriculaire, coupe dans le plan sagittal, coupe de la base du cœur etc…) et ces vues ne sont pas
directement applicables à l'échographie.
Il faudrait donc lors de l'apprentissage pratique de l'échocardiographie un support dédié
spécifiquement à l'échocardiographie, et qui permettrait également de faire les rappels
anatomiques nécessaires. Le support idéal pour cet exercice apparaît comme la pièce anatomique
elle-même pour les rappels d'anatomie. Dans l'idéal celle-ci devrait être coupée selon les axes des
images échographiques afin d'être directement applicable à l'apprentissage de l'échocardiographie.
- 40 -
II. Reconstruction 3D : supports pédagogiques multimédias
Une autre méthode de manipulation d'un cœur 3D est le support multimédia. Cherry et
Fenton ont reconstruit des cœurs de chien, de lapin et de cheval en image 3D et ont mis ces
animations à disposition en ligne pour le grand public (Cherry et al., 2007). Ils ont également créé
un cœur 3D de cheval (Figure 23) sur lequel on peut déplacer un plan et voir l'image IRM qui lui
correspond (Cherry et al., 2008a). Cet image de cœur 3D a été reconstruite à partir d'une
séquence IRM de haute résolution d'un cœur dilaté en phase de diastole rempli par du silicone.
Figure 23 : Cœur de cheval en 3D avec la coupe IRM correspondante. D'après Cherry et Fenton (Cherry,
Fenton, 2008a)
Cette même équipe a également mis au point un cœur 3D transparent permettant de
visualiser les différentes structures internes du cœur (Cherry et al., 2008b). Cette dernière
représentation 3D est très pédagogique pour apprendre et comprendre les structures du cœur et
leurs relations dans l'espace (Figure 24).
Figure 24 : Cœur 3D transparent montrant les structures internes du cœur. D'après Cherry et Fenton
(Cherry, Fenton, 2008b)
- 41 -
En médecine humaine plusieurs sites proposent des modèles 3D de cœur voire même
d'acheter des supports 3D en plastique afin de les manipuler et de se familiariser avec l'anatomie
3D de cet organe (3DSpecial, 2010; Zygot, 2010).
Cette méthode permet d'avoir un aperçu de la conformation extérieure et intérieure du
cœur. L'inconvénient du cœur de cheval proposé par Cherry est que les coupes IRM ne sont
visibles que dans un unique plan horizontal.
Les outils actuels permettent donc une bonne compréhension de l'anatomie et du
fonctionnement cardiaque mais ne sont pas orientés spécifiquement vers l'apprentissage de
l'échocardiographie.
Un outil multimédia permettant de demander n'importe quelle coupe sur un cœur 3D serait
très utile dans l'apprentissage de l'échocardiographie. Il permettrait aux étudiants de visualiser
dans l'espace les plans de coupes et de mieux comprendre la réalisation pratique et les images en
elles-mêmes, mais cet outil n'est pas utilisable sonde en main.
III. Pièces anatomiques réelles
Puisque la pièce anatomique semble être le support le plus pratique d'utilisation lors de la
mise en pratique de l'échocardiographie, il faut trouver sa meilleure présentation, l'utilisation d'un
cœur frais n'étant pas pratiquement réalisable.
A.
Procédés de conservation des pièces anatomiques
Pour maintenir un cœur isolé entier il n'existe que peu de procédés disponibles.
1.
Milieu humide
a. Le formol
Le formol est une solution aqueuse saturée en formaldéhyde gazeux. Lorsque les tissus sont
plongés dans le formol, leurs enzymes sont dénaturées et les tissus deviennent ainsi
imputrescibles. Les tissus deviennent également plus fermes et sont donc plus facilement
manipulables (Oostrom, 1987a).
Le formol a deux inconvénients. Le premier est que le tissu formolé est fixé dans la position
dans laquelle il est lorsqu'il entre et reste en contact avec le formol. Pour les cœurs, la fixation ne
se fait donc pas dans une position anatomique lorsqu'elle a lieu dans une bassine sur un cœur
isolé d'un animal frais. Une solution pour palier à ce problème est soit de dilater le cœur par
perfusion de formol sous pression, soit de fixer en place sur un animal entier. L'autre inconvénient,
bien plus grave, est la toxicité avérée du formol (INRS, 2008a, 2008b). Le formol a été classé
comme « agent cancérogène pour l'homme » par le Centre international de recherche sur le
cancer (CIRC) en juin 2004 (IARC, 2004).
Son utilisation pour réaliser des pièces pédagogiques est donc exclue.
b. Glycérine
La glycérine est un alcool qui se présente sous la forme d'un liquide transparent, visqueux,
incolore, inodore et non toxique (ICSC, 1996). La glycérine boratée agit comme agent pénétrant
pour transporter le produit conservateur dans les tissus à conserver (Gérard-Rosay, 2004).
Ces deux techniques de conservation en milieu humide présentent l'inconvénient de
nécessiter des précautions de manipulations contraignantes : il faut porter une blouse, des gants,
- 42 -
et manipuler au-dessus d'une bassine afin de ne pas faire couler le produit dans la pièce. Une
utilisation en clinique n'est donc pas possible.
2.
Plastination
La plastination est une technique de conservation des tissus organiques, développée par le
Dr. Gunther von Hagens à Heidelberg en Allemagne en 1978 (Mejza, 2001). Dans ce procédé,
l’eau et les lipides des cellules sont remplacés par divers polymères (silicone, polyester, époxy) qui
durcissent et qui permettent d’obtenir des pièces anatomiques sèches, imputrescibles et non
odorantes. Le polymère utilisé détermine les propriétés optiques (transparente ou opaque) et
mécaniques (ferme ou flexible) de la pièce (International Society for Plastination, 2008). Pour la
plastination des cœurs, von Hagens préconise l'utilisation du silicone (von Hagens, 1986).
D’un point de vue pédagogique, les pièces anatomiques plastinées sont très utiles (Latorre et
al., 2007b). Tout d’abord, elles sont facilement manipulables, les gants ne sont pas nécessaires.
Elles se conservent très bien, et ne requièrent pas de stockage particulier. Elles ont un degré de
biosécurité maximal : il n’y a aucune émanation de produit toxique, contrairement aux procédés
classiquement utilisés dans la préservation des tissus (alcool, formol …). Enfin, la structure de
l’organe est conservée jusqu’à l’échelle de la cellule. Ainsi, les pièces plastinées ont un intérêt
pédagogique majeur en particulier dans l’apprentissage de l’anatomie. Cette technique est utilisée
à l’ENVA depuis 2007 pour la conservation de différents organes ou différentes parties des
animaux domestiques. Des cœurs de chevaux ont déjà été plastinés par cette équipe mais aucun
n'a encore été coupé selon les axes des images échocardiographiques.
Afin de réaliser ces pièces plastinées, les cœurs passent par plusieurs étapes : la fixation
dans le formol afin d'arrêter la décomposition des tissus; la déshydratation afin de remplacer l'eau
des cellules par de l'acétone; l'imprégnation qui remplace l'acétone par du silicone; et enfin le
durcissement qui polymérise le silicone et finalise les pièces.
B. Technique de plastination
1.
Fixation
La fixation joue un rôle très important dans la plastination bien qu’aucun signe de cette
fixation ne soit visible sur la pièce définitive puisqu’elle est sèche et non-odorante (Oostrom,
1987a). Tout d’abord elle permet de dénaturer les enzymes qui, sans ce procédé, resteraient
actives et entraineraient une putréfaction des organes. De plus, la fixation rend les pièces
anatomiques plus fermes et donc plus aptes à résister au rétrécissement lors des étapes suivantes.
La fixation reste donc une étape importante de la plastination.
Le fixateur le plus utilisé est le formol (= solution aqueuse saturée en formaldéhyde gazeux)
dilué à 5% dans de l’eau courante. La fixation peut se faire de différentes manières selon l'organe
ou l'organisme à plastiner (Oostrom, 1987a) :
Pour les organes :
- Immersion des pièces anatomiques dans le fixateur,
- Infiltration du fixateur, c'est-à-dire l’injection du fixateur directement dans les tissus. Ce
procédé est utilisé lorsque l’organe est trop épais pour une immersion simple et que les
vaisseaux ne sont pas utilisables pour l’injection (endommagés, injectés de plâtre…),
- Immersion sous pression, ou encore dilatation. Ceci permet de conserver la forme
anatomique des organes cavitaires (cœur, rein, poumons).
Pour les corps entiers :
- Injection du fixateur dans les vaisseaux (et plus particulièrement dans les artères) des
organes. Ce procédé est souvent utilisé pour la fixation de corps entiers ou des
extrémités,
- 43 -
-
Perfusion du fixateur en flux continu dans les vaisseaux. De même, ce procédé est utilisé
pour la fixation de corps entiers, d’organes ou des extrémités. Cette perfusion de fixateur
doit se réaliser après une perfusion d’eau courante afin d’éliminer le sang des vaisseaux
et donc d’éviter les caillots qui empêcheraient la progression du fixateur.
C’est au moment de la fixation qu’il faut faire attention à la couleur des organes. En effet, le
formol fait perdre toute couleur aux organes et les rend ternes. Plusieurs techniques permettent
de diminuer cet effet (Oostrom, 1987a, 1987b; von Hagens, 1986) :
- Limiter la durée de la fixation au minimum requis : de quelques heures pour un insecte,
à trois semaines pour des spécimens très larges. De plus, fixer les organes à basse
température (+5°C) permet également de limiter la perte de couleur et ne retarde pas
l’imprégnation des tissus par le formol,
- Fixer et déshydrater en même temps des organes préalablement refroidit à +5°C, dans
une solution de formol et d’acétone à -25°C,
- Utiliser un fixateur spécifique (Kaiserling).
Finalement, la fixation est une étape qu’il faut manier avec précaution puisque le formol est
un produit toxique et cancérigène. Des recommandations bien spécifiques doivent être
appliquées : éviter tout contact direct avec le formol : port de gants, masque et lunettes de
protection ; travailler dans une pièce ventilée et isolée ou sous une hotte.
2.
Déshydratation
Le principe de la déshydratation est de remplacer l’eau des cellules et des tissus par un
solvant organique miscible dans l’eau. Ce solvant organique possède un point de pression vapeur
élevé et une température d’ébullition faible (+35 à +60°C) (International Society for Plastination,
2008).
L’acétone est un solvant organique miscible dans l’eau, il possède un point de pression
vapeur élevé et une température d’ébullition faible (+56°C). Il est utilisé à -25°C pour réaliser la
déshydratation des pièces anatomiques. Son point d’inflammation est de -19°C, ce qui permet
d’avoir un liquide non inflammable à -25°C. De plus à cette température la pression vapeur est
très faible et donc presque aucune vapeur ne se forme lorsque les cuves sont ouvertes (von
Hagens, 1986).
L’acétone est majoritairement utilisé car il sert ensuite d’intermédiaire pour l’étape suivante,
contrairement à l’éthanol.
Afin d’éviter un rétrécissement lors d’une déshydratation trop brutale, les pièces
anatomiques sont placées toutes les semaines dans des bains d’acétone de plus en plus
concentrés, en commençant entre 50 et 70%. La déshydratation est terminée lorsque la teneur en
eau du bain d’acétone est de moins d’1% pendant 3 jours consécutifs (Figure 25). La mesure de la
teneur en acétone des bains se fait en fonction de la densité de la solution (dacétone=0,79).
Les solvants organiques permettent également de dégraisser les pièces anatomiques, ce qui
donne une couleur jaune aux bains d’acétone. Une pièce anatomique bien dégraissée laissera un
bain d’acétone clair. L’acétone dégraisse bien mieux à +20°C qu’à -25°C
Le principe consiste donc à mettre les pièces anatomiques dans des bains d’acétones de plus
en plus concentrés à -25°C puis si l’on désire un dégraissage supplémentaire de la pièce, à laisser
le bain d’acétone à température ambiante.
- 44 -
Figure 25 : Etape de déshydratation d'après la société internationale de plastination (International Society
for Plastination, 2008)
3.
Imprégnation
L'étape d'imprégnation est la plus importante dans le procédé de plastination. Elle est dite
forcée car elle se fait sous vide. L'imprégnation consiste à remplacer le solvant intermédiaire par le
polymère choisi (von Hagens, 1986).
Le solvant intermédiaire a un point de pression vapeur élevé et une température d’ébullition
faible, alors qu'inversement, le polymère a un point de pression vapeur faible et une température
d'ébullition élevée. En diminuant la pression extérieure, le solvant intermédiaire passe à l'état
gazeux et s'évapore des cellules, le polymère reste lui à l'état liquide. Ceci crée une dépression
relative au niveau même des cellules. Cette dépression permet l'entrée du polymère dans les
cellules et la stabilisation des membranes.
Le procédé d'imprégnation est visible par la présence de petites bulles à la surface du bain
d'imprégnation. L'intensité de formation de ces bulles est proportionnelle à l'intensité du vide
appliqué. Il ne faut pas que le vide soit trop fort et trop rapide, sinon le polymère n'a pas le temps
de prendre la place du solvant intermédiaire. Les cellules se collapsent sous l'action du vide et
l'organe rétréci. Afin d'appliquer le bon vide, il faut prendre en compte la viscosité du polymère et
la nature de l'organe : plus le polymère est visqueux, plus il faut une dépression progressive ; plus
l'organe est épais, ferme ou dense, plus la dépression doit être progressive également.
Techniquement, les organes sont placés dans une cuve remplie du mélange d'imprégnation
(Figure 26). Il faut prendre en compte la différence de densité entre le solvant et le polymère afin
de maintenir l'organe dans le mélange, soit en l'empêchant de tomber au fond, soit en
l'empêchant de remonter à la surface. L'imprégnation peut se faire soit à température ambiante
soit à -25°C selon les polymères utilisés.
- 45 -
Figure 26 : Etape d'imprégnation d'après la société internationale de plastination (International Society for
Plastination, 2008)
Le procédé d'imprégnation est terminé lorsque le vide est inférieur ou égal à 5 mmHg ou
lorsque plus aucune bulle ne se forme à la surface du mélange d'imprégnation.
Une fois le précédé terminé, les organes sont remis à pression atmosphérique pendant 24 à
48h avant de passer à l'étape suivante.
4.
Durcissement
Le durcissement consiste à polymériser le silicone utilisé afin de le rendre totalement solide.
Deux procédés peuvent être utilisés : le durcissement rapide ou le durcissement lent. Quoi
qu'il arrive, avant le durcissement à proprement parlé, les pièces anatomiques doivent être laissées
à l'air libre afin de se vider de l'excès de silicone qu'elles pourraient contenir (Figure 27) (von
Hagens, 1986).
Le durcissement lent est composé de deux étapes (von Hagens, 1986).
Tout d'abord le pré-durcissement consiste à laisser les pièces anatomiques durcir à l'air libre.
Le silicone durcit plus rapidement à température élevée, mais cela a aussi comme inconvénient
d'entraîner un certain rétrécissement de l'organe. Il est donc préconisé de faire ce prédurcissement à température ambiante. Il faut compter environ deux semaines à cette
température.
Puis la deuxième étape consiste à placer les pièces dans un gaz de durcissement. Au début
de cette phase, le silicone suinte beaucoup des pièces et il faut essuyer les pièces régulièrement
avant que le silicone ne durcisse. Le durcissement est fini lorsque les pièces sont complètement
dures et qu'elles ne collent plus.
Le durcissement rapide est lui aussi composé de deux étapes (von Hagens, 1986).
Les pièces sont placées immédiatement après l'imprégnation dans la chambre à gaz de
durcissement. La concentration du gaz doit être très importante afin de polymériser le silicone à la
surface des pièces. Le suintement des pièces est assez court et s'arrête lorsque la couche externe
de la pièce est polymérisée.
Une fois que le suintement s'est arrêté, les pièces sont maintenues en chambre à gaz de
durcissement, mais à une concentration plus faible. Le gaz diffuse dans toute la pièce et permet
de terminer le processus de durcissement. Cette étape prend environ deux à trois semaines. Elle
est finie lorsque les pièces sont sèches au toucher.
- 46 -
Figure 27 : Etape de durcissement d'après la société internationale de plastination (International Society for
Plastination, 2008)
5.
Résultats
Les pièces anatomiques obtenues sont sèches, imputrescibles et non odorantes, et peuvent
être manipulées sans prendre aucune précaution pour le manipulateur.
Tout le procédé de plastination pour un cœur dure au total entre 2 et 3 mois, comme cela
est présenté dans le Tableau 1.
Etape
Durée
Fixation
2-3 semaines minimum
Déshydratation
4-5 semaines
Imprégnation
2 semaines
Durcissement
1 semaine
Total
9-11 semaines
Tableau 1 : Durée totale du procédé de plastination
IV. Conclusion
Les outils actuellement utilisés pour l'apprentissage de l'échocardiographie présentent des
inconvénients. Les supports écrits et les supports multimédias ne sont pas facilement utilisables
sonde en main, voire pas du tout. Un outil pédagogique permettant de faire des rappels
d'anatomie et d'illustrer l'échocardiographie lors de la séance pratique est donc nécessaire.
L'objectif de cette thèse est de proposer un support à l'apprentissage de l'échocardiographie
sous forme de cœurs plastinés. Ce support serait utilisable lors de la séance auprès du cheval, et
permettant de réaliser le rappel anatomique nécessaire à la suite de l'apprentissage.
- 47 -
- 48 -
PARTIE II :
REALISATION DE SUPPORTS PEDAGOGIQUES
D'AIDE A LA COMPREHENSION DES IMAGES
ECHOCARDIOGRAPHIQUES
- 49 -
- 50 -
CHAPITRE I :
REALISATION D’UNE SERIE DE CŒURS PLASTINES
- 51 -
- 52 -
CHAPITRE I : REALISATION D’UNE SERIE DE CŒURS PLASTINES
L'outil pédagogique réalisé sous forme de cœurs plastinés comprend : un cœur entier pour la
conformation extérieure ; un cœur coupé sagittalement pour la conformation intérieure du cœur ;
et plusieurs cœurs coupés selon les axes des échocardiographies. Ces cœurs pourront être
manipulés pendant les séances d'échocardiographies.
Pour compléter ces cœurs manipulables lors des séances, un support papier a été également
réalisé. Il comprend les images échographiques standards et la photo de la coupe anatomique
légendée ainsi que la technique de réalisation de la coupe. Ce support pourra être utilisé en
clinique, en complément des pièces plastinées.
I.
Matériel et méthodes
A.
Préparation des cœurs
1.
Récupération des cœurs et définitions des coupes
a. Technique de récupération des cœurs
Douze cœurs de chevaux ont été sélectionnés, huit d'entre eux provenaient de chevaux
utilisés pour les séances de dissection réalisées en première année et quatre ont été fournis par la
clinique équine, suite à des euthanasies.
Les chevaux utilisés pour la dissection étaient anesthésiés, puis saignés. Ils étaient ensuite
embaumés, après la mort, par injection intra-carotidienne d'une solution de formol 4%, ce qui
correspond à la technique de perfusion décrite par Oostrom (Oostrom, 1987a).
Quant aux chevaux euthanasiés à la clinique équine, les cœurs étaient extraits juste après la
mort.
Lors de l'extraction du cœur, les vaisseaux sont coupés le plus loin possible de la base du
cœur afin de les conserver au mieux. La trachée, l'œsophage ainsi qu'une partie du poumon et le
péricarde sont extraits en même temps.
b. Définition du devenir des cœurs
Trois types de préparations ont été réalisés : préparation en conformation extérieure du
cœur (1), préparations en conformation intérieure du cœur (3), préparations cœurs coupés selon
les axes des échocardiographies (8). Ceci est présenté dans le Tableau 2.
La conformation extérieure du cœur est revue avec un cœur entier.
La conformation intérieure du cœur est appréhendée avec un cœur fenêtré, un cœur dont la
base a été enlevée afin de visualiser les valves cardiaques, et d'un cœur coupé sagittalement. Bien
que ne correspondant pas strictement aux images échocardiographiques, ces cœurs permettent de
réviser les notions d'anatomie de base en conformations extérieures et intérieures. Grâce à cet
outil, il est bien plus facile de se repérer dans l'espace et de comprendre les relations entre les
différentes cavités du cœur.
Les cœurs coupés selon les différents axes échocardiographiques ont pour but d'associer
spécifiquement l'anatomie cardiaque aux images obtenues en échocardiographie. Dans cet optique
nous avons cherché à ce que la surface de section des cœurs représente le plus fidèlement
possible l'image échocardiographique correspondante.
- 53 -
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.
Origine du cœur
Coupes
Dissection
Cœur entier
Dissection
Cœur amputé de ses atria
Dissection
Cœur fenêtré
Dissection
LD éjection D
Clinique équine : rupture
LD éjection G
vésicale, euthanasié
Clinique équine : colique LD 4 cavités
Clinique équine : poulain
LD 4 cavités
avec une CIV, euthanasié
Dissection
CT VG - CT valve aortique
Dissection
CT valve mitrale
Clinique équine : tumeur
LG éjection D - LG 2 cavités
du pénis, euthanasié
Dissection
IRM + LG éjection G
Dissection
Coupe anatomique sagittale
Tableau 2 : Origine des cœurs et des coupes réalisées
Préparation à la plastination : dissection et fixation
Les cœurs ont préalablement été disséqués afin d'améliorer la lisibilité de la pièce.
Le poumon, la trachée et l'œsophage ont été retirés, ainsi que le péricarde. Au niveau de la
base du cœur, une majorité de la graisse présente a été enlevée afin de bien différencier les
différents vaisseaux et les parois des cavités du cœur.
Les vaisseaux ont été recoupés pour obtenir une section ronde et propre. Ils ont ensuite été
maintenus dilatés par la mise en place de seringues de différents diamètres (Figure 28).
Figure 28 : Dissection et préparation des cœurs
La fixation a été réalisée par immersion des cœurs dans du formol à 4%. Les cœurs frais
issus de chevaux euthanasiés étaient préalablement lavés à l'eau claire. Les cœurs préalablement
fixés en place par embaumement ont été mis directement dans le bain de formol.
3.
Plastination
Une fois les cœurs fixés dans un bain de formol d'une durée minimum de deux semaines, le
processus de plastination a pu commencer.
a. Déshydratation
Les cœurs ont été plongés dans un bain d'acétone à 70%, placé dans un congélateur à 20°C, ce qui assure le maintien de leur forme après fixation (Figure 29).
- 54 -
Le bain était changé toutes les semaines. Le taux d'acétone restant était mesuré et un
nouveau bain était préparé en augmentant sa teneur en acétone par rapport au précédent. Le
processus s'arrête lorsque le dernier bain d'acétone à 100% est resté quasiment pur au bout d'une
semaine (99%). Le calendrier de déshydratation du lot 1 est présenté comme exemple dans le
Tableau 3.
-1- Changement de bain
d'acétone
-3- Détermination du %
d'acétone final
Figure 29 : Illustration de la déshydratation
Lot 1
06/01/10
12/01/10
19/01/10
29/01/10
05/02/10
-2- Congélateur à -20°C
% acétone initial
70
80
95
100
fin
% acétone final
62
76
91
99
Tableau 3 : Exemple d'un calendrier de déshydratation (lot 1)
b. Imprégnation
Les cœurs gorgés d'acétone ont ensuite été transférés dans un bain rempli de silicone
BIODURND S10 mélangé à 1 volume pour 100 du durcisseur BIODURND S3 à -20°C. Les cœurs
étant imbibés d'acétone de densité d=0,79, ils flottaient dans le silicone de densité d>1. Ils ont
été maintenus plongés dans le mélange à l'aide d'une grille.
Les cœurs sont restés dans le mélange à pression atmosphérique entre 1 et 6 jours. Puis
une pompe à vide a permis de faire diminuer la pression progressivement, l'acétone s'échappe des
cellules sous forme de gaz et est remplacé par le silicone. Ceci se traduit par de petites bulles à la
surface du silicone. Chaque jour les valves de la pompe ont été fermées pour augmenter
progressivement le vide. Au bout de 7 jours, plus aucune bulle ne s'est formée et le vide a alors
atteint 20 mmHg (Tableau 4).
Lot 1
mmHg
Précision
06/02/10
atm
mise dans le silicone
12/02/10
atm
début de dépression
15/02/10
70
16/02/10
70
17/02/10
65-50
18/02/10
20
Tableau 4 : Exemple d'un calendrier d'imprégnation (lot 1)
c. Préparation au durcissement
Avant de polymériser le silicone, les cœurs ont été laissés à température ambiante pendant
quelques jours. Une nouvelle étape de dissection et de mise en place des cœurs a été réalisée. Les
- 55 -
vaisseaux ont à nouveaux été dilatés à l'aide d'embout plastiques ou de seringues, les cavités ont
été dilatées avec du papier absorbant et les vaisseaux ont été recoupés lorsque nécessaire (Figure
30).
Figure 30 : Dilatation des vaisseaux après l'imprégnation
d. Coupe des cœurs selon l’axe des échocardiographies
Repères anatomiques
Afin de définir les plans de coupe des cœurs (Figure 31-2), nous avions tout d'abord réalisé
les échocardiographies (Figure 31-3) afin de repérer les coupes à réaliser sur un cœur isolé
préalablement plastiné. L'échographe utilisé était un « Vivid i » accompagné d'une sonde 3S-RS
réglée à 3 MHz (Figure 31-1).
-1- Echocardiographe « Vivid i »
-2- Définition du plan de coupe B
-3- Réalisation de l'échocardiographie
Figure 31 : Réalisation d'échocardiographies pour définir le plan des coupes
- 56 -
A l'aide des structures présentes sur l'image et des structures adjacentes, nous avions définis
le plan de coupe de six des images échocardiographiques standards comme présenté dans les
tableaux suivants (Tableau 5, Tableau 6)
Coupes longitudinales droites
Ejection D
Ejection G
4 cavités
Départ : sous la veine cave
caudale, parallèle au septum
interventriculaire
Arrivée : crânialement au sillon IV
paraconal, orientée 30° plus
crânialement que la coupe "Ejection G"
Départ : sous la veine cave
Arrivée : caudalement au sillon
caudale, parallèle au septum
interventriculaire paraconal (2cm)
Départ : légèrement plus crânial
Arrivée : 7 cm caudalement au sillon IV
toujours sous la veine cave
paraconal (pour avoir l'atrium G dans la
caudale
coupe)
Tableau 5 : Définition des plans de coupes longitudinales droites
Coupes transversales droites
Ventricule G
Parallèle au sillon coronaire, 2 cm en dessous
Valves mitrale G
Parallèle au sillon coronaire, 1 cm en dessous
Parallèle au sillon coronaire, sur le sillon lui-même,
vers le tronc pulmonaire (artères pulmonaires)
Tableau 6 : Définition des plans de coupes transversales droites
Valve aortique
Technique de coupe
Une fois le plan défini, les cœurs ont été coupés à l'aide d'un grand couteau. Les cœurs
imprégnés étaient encore assez mous pour pouvoir être coupés facilement et restaient assez durs
pour garder leur forme lors du durcissement.
Fin de la préparation au durcissement
Une fois les cœurs ouverts, ils ont été dilatés à nouveau (Figure 32) et nettoyés : les
éventuels caillots de sang étaient enlevés en préservant les structures internes comme les
trabécules, les cordes et les valvules (Figure 33).
Figure 32 : Dilatation des cavités et des vaisseaux après section
- 57 -
-1- Cœur juste après la découpe : avec
-2- Cœur nettoyé : sans caillot
caillot (flèche)
Figure 33 : Nettoyage des caillots après section.
Cœur n°7 présentant une communication interentriculaire.
e. Durcissement
Les cœurs finalisés ont été placés dans une enceinte hermétiquement fermée (Figure 34)
contenant de l'air saturé en durcisseur BIODURND S6, pendant une semaine.
Le gaz permet aux molécules de silicone de se polymériser entre elles et de fournir ainsi un
produit fini dur et sec.
-1- Cuve hermétiquement fermée
-2- Pièces en phase de durcissement
Figure 34 : Illustration du durcissement
f. Photographie des pièces
Toutes les pièces ont été photographiées à la fin du durcissement. Un appareil photo
numérique NIKON D100 a été utilisé à une définition de 10 mégapixels. Les pièces ont été
déposées une à une sur un tableau vert et prises en photo sans flash et avec flash.
Les pièces ont été photographiées en plaçant un film transparent rigide au niveau des
coupes. Les photos prises correspondent aux vues atriale et auriculaire sur tous les cœurs. Pour
les cœurs coupés longitudinalement une photo de la vue dorsale a été rajoutée et une photo de la
vue caudale a été rajoutée pour les cœurs coupés transversalement. Toutes les sections ont
également été prises en photo.
- 58 -
B. Préparation des images échocardiographiques
Afin de réaliser les planches de correspondance entre les coupes anatomiques des cœurs
plastinés et les images échocardiographiques, des images normales de chevaux vues au CIRALE
ont été réalisées. La technique employée est détaillée ci-dessous.
1.
Préparation du cheval
Le cheval a été tondu en regard des fenêtres échographiques à droite et à gauche. Il a été
placé dans un travail permettant de se positionner sur le côté du cheval.
2.
Réalisation des images
Les images ont été réalisées avec un appareil échographique "Vivid i" portable (Figure 31-3)
muni d'une sonde 3S-RS réglée entre 2 et 3 MHz selon les chevaux.
Le protocole standard décrit par Reef (Reef, 1998) a été suivi. Les coupes longitudinales
droites ont été réalisées en premier dans l'ordre suivant : éjection droite, éjection gauche, quatre
cavités. Puis la sonde a été tournée pour obtenir les coupes transversales en abord droit :
ventricule gauche, valve mitrale et valve aortique. L'abord gauche a été réalisé à la fin et seules
les coupes longitudinales ont été réalisées : éjection droite, éjection gauche et deux cavités.
C. Réalisation des planches : mise en parallèle des photos des coupes et
des images échocardiographiques
Une fois les images échocardiographiques standards et les photos des coupes récupérées, elles ont
été légendées selon la traduction française de la Nomenclature Anatomique Vétérinaire (N.A.V)
(Tableau 7). Les photos ont également été travaillées sous Photoshop CS4. Les planches ont
ensuite été réalisées de manière à être lisibles en elles-mêmes sans apport extérieur et donc
utilisables en clinique par les étudiants.
Les couleurs ont été choisies en fonction des légendes : les structures du cœur droit ont été
légendée en bleue, celle du cœur gauche en rouge. Les valves associées au cœur droit ont été
légendées en vert et celle associées au cœur gauche en orange. Les parois ont été écrites en noir
ou en blanc selon le fond, ainsi que les indications d'orientation.
Abréviation
Structure cardiaque
Couleur
AD
Atrium droit
Bleu
AG
Atrium gauche
Rouge
Ao
Aorte
Rouge
M. Pap
Muscle papillaire
Rouge
PVG
Paroi libre du ventricule gauche
Noir/Blanc
SIV
Septum inter-ventriculaire
Noir/Blanc
TP
Tronc pulmonaire
Bleu
V. Aort
Valve aortique
Orange
V. Mitr
Valve mitrale
Orange
V. Pulm
Valve pulmonaire
Vert
V. Tric
Valve tricuspide
Vert
VD
Ventricule droit
Bleu
VG
Ventricule gauche
Rouge
Tableau 7 : Abréviations des structures cardiaques sur les images et photos des planches selon la traduction
française de la Nomenclature Anatomique Vétérinaire (N.A.V) (International Committee on Veterinary Gross
Anatomical Nomenclature, 2005)
- 59 -
Le fait de couper un cœur en deux entraine la formation de deux surfaces qui sont miroir
l'une de l'autre, comme le présente la Figure 35. Sur cette figure, l'atrium droit est à gauche de la
surface 1 et à droite de surface 2, ces deux surfaces représentent pourtant la même coupe
échographique. Lors du choix de la surface pour représenter la coupe échocardiographique, la
surface la plus pédagogique a été retenue, c'est-à-dire celle permettant de comprendre le plus
facilement la conformation du cœur et l'endroit de la coupe. Or parfois, la surface la plus
pédagogique n'était pas celle qui correspondait à l'image échocardiographique telle qu'orientée de
façon standard, mais son miroir. La surface anatomique a donc été inversée dans Photoshop CS4
via une symétrie horizontale, avant d'être légendée (Figure 36). Cette inversion a été réalisée pour
les trois coupes transversales droites.
Figure 35 : Deux surfaces miroir l'une de l'autre lors de la coupe échographique, d'après V. Chetboul
(Chetboul, 2011).
-1- Photo originale de la surface de coupe
-2- Photo après symétrie horizontale et avant
d'être légendée
Figure 36 : Exemple de réalisation d'une symétrie horizontale sur une coupe anatomique
Finalement, la position théorique de la sonde au niveau du thorax avec son faisceau
échographique a été représentée pour chaque coupe sur un schéma. Le schéma de thorax a été
repris de R. Barone (Figure 6) et la photo du cœur plastiné entier a été insérée à l'intérieur. Ces
schémas de positions de sonde sont présentés Figure 37, Figure 38 et Figure 39.
- 60 -
Figure 37 : Position de la sonde et des faisceaux des coupes longitudinales droites
Figure 38 : Position de la sonde et des faisceaux des coupes transversales droites
Figure 39 : Position de la sonde et des faisceaux des coupes longitudinales gauches
- 61 -
II. Résultats : support pédagogique d’aide à la compréhension des
images échocardiographiques
Les résultats sont présentés sous forme de planches récapitulatives formatées pour être
directement utilisables en clinique en complément des pièces anatomiques.
A.
Pièces utilisées comme support de rappels anatomiques
Des planches d'anatomies ont été réalisées à partir des cœurs sélectionnés pour
l'apprentissage et les rappels d'anatomie. Les légendes ont été reprises du livre de R. Barone
(Barone, 1996).
1.
Cœur entier
Ce cœur permet de rappeler la conformation extérieure du cœur.
2.
Coupe longitudinale
Cette coupe permet de rappeler la conformation intérieure du cœur.
3.
Cœur fenêtré et vue dorsale de la base ventricules
Ces cœurs permettent de mieux comprendre la conformation intérieure et les relations entre
les différentes structures anatomiques.
- 62 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur entier - Face auriculaire
Notes :
- 63 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur entier - Face atriale
Notes :
- 64 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur entier - Vue caudale
Notes :
- 65 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur entier - Vue crâniale
Notes :
- 66 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur entier - Vue dorsale de la base du cœur
Notes :
- 67 -
VUE ANATOMIQUE :
Vue dorsale de la base des ventricules (après retrait de la masse atriale)
Notes :
- 68 -
VUE ANATOMIQUE :
Coupe longitudinale
Notes :
- 69 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur fenêtré - Face auriculaire
Notes :
- 70 -
VUE ANATOMIQUE :
Cœur fenêtré - Face atriale
Notes :
- 71 -
B. Pièces utilisées comme support de l'apprentissage
échocardiographique
Les planches mettent en parallèle l'image échocardiographique avec la coupe anatomique
correspondante. Un rappel de la position de la sonde pour réaliser la coupe sous forme de schéma
et de texte est ajouté, ainsi que les structures visibles sur la coupe. Finalement, la position de la
coupe sur le cœur plastiné est représentée à l'aide de trois vues complémentaire du cœur : la face
auriculaire, la face atriale et la vue dorsale de la base du cœur pour les coupes longitudinales et la
face auriculaire, la face atriale et la face caudale pour les coupes transversales.
1.
Coupes longitudinales droites
Les trois coupes longitudinales droites sont présentées : "éjection droite", "éjection gauche"
et "quatre cavités".
2.
Coupes transversales droites
Les trois coupes transversales droites sont présentées : "ventricule gauche", "valve mitrale"
et "valve aortique".
3.
Coupes longitudinales gauches
Les trois coupes longitudinales gauches sont présentées : "éjection droite", "éjection gauche"
et "deux cavités".
- 72 -
COUPE LONGITUDINALE DROITE :
Éjection Droite (A)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 4ième EIC droit
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 1h
- Faisceau vers le 3ième EIC
gauche
-
- 73 -
Structures visibles :
Atrium droit (AD)
Valve tricuspide
Ventricule droit (VD)
Valve pulmonaire
Tronc pulmonaire (TP)
Aorte
COUPE LONGITUDINALE DROITE :
Éjection Gauche (B)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du coude
- Dans le 4ième EIC droit
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 1h
- Faisceau vers le 4ième EIC
gauche
Structures visibles :
- Atrium droit (AD)
- Valve tricuspide
- Ventricule droit (VD)
- Septum inter-ventriculaire
(SIV)
- Aorte (Ao)
- Valve aortique
(V. Aort)
- Ventricule gauche (VG)
- Valve mitrale
- Atrium gauche (AG)
- Tronc pulmonaire (TP)
- Paroi libre du ventricule
gauche (PVG)
- 74 -
COUPE LONGITUDINALE DROITE :
Quatre Cavités (C)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 4ième EIC droit
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 1h
- Faisceau vers le 5ième EIC
gauche
Structures visibles :
- Atrium droit (AD)
- Valve tricuspide
- Ventricule droit (VD)
- Septum inter-ventriculaire
(SIV)
- Atrium gauche (AG)
- Valve mitrale
- Ventricule gauche (VG)
- Paroi libre du ventricule
gauche (PVG)
- 75 -
COUPE TRANSVERSALE DROITE :
Ventricule gauche (D)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 4ième EIC droit
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 4h
- Faisceau orienté ventralement
vers le 5ième EIC gauche
Passage en mode TempsMouvement :
Droite coupant symétriquement
le ventricule gauche
Structures visibles :
- Ventricule droit (VD)
- Ventricule gauche (VG)
- Muscles papillaires (M. Pap)
- 76 -
COUPE TRANSVERSALE DROITE :
Valvules mitrales (E)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe de
l'épaule et la pointe du coude
- Dans le 4ième EIC droit
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 4h
- Faisceau orienté
perpendiculairement vers le 5ième
EIC gauche
Structures visibles :
- Ventricule droit (VD)
- Valve mitrale (V. Mitr)
- 77 -
COUPE TRANSVERSALE DROITE :
Valvules aortiques (F)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 4ième EIC droit
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 4h
- Faisceau orienté dorsalement
vers le 5ième EIC gauche
-
- 78 -
Structures visibles :
Ventricule droit (VD)
Tronc pulmonaire
Atrium gauche (AD)
Valve aortique
COUPE LONGITUDINALE GAUCHE :
Éjection Droite (G)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 3ième EIC gauche
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 11h
- Faisceau vers le 3ième EIC droit
-
- 79 -
Structures visibles :
Aorte
Tronc pulmonaire (TP)
Valve pulmonaire
Ventricule droit (VD)
Valve tricuspide
Atrium droit (AD)
COUPE LONGITUDINALE GAUCHE :
Éjection Gauche (H)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 4ième EIC gauche
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 11h
- Faisceau vers le 4ième EIC droit
-
- 80 -
Structures visibles :
Aorte (Ao)
Valve aortique (V. Aort)
Ventricule gauche (VG)
Ventricule droit (VD)
COUPE LONGITUDINALE GAUCHE :
Deux cavités (I)
Position de la sonde :
- À mi-hauteur entre la pointe
de l'épaule et la pointe du
coude
- Dans le 5ième EIC gauche
- Marqueur de la sonde orienté
crânialement à 11h
- Faisceau vers le 5ième EIC droit
Structures visibles :
- Atrium gauche (AG)
- Valve mitrale
- Ventricule gauche (VG)
- 81 -
III. Discussion
A.
Choix des coupes d'échocardiographie
L'examen échocardiographique se fait selon un protocole standardisé. Cela permet de
comparer les examens d'un même cheval à des moments différents, de comparer les chevaux
entre eux et de comparer des images d'opérateurs différents (Carlsten, 1987; Reef, 1998).
L'outil pédagogique créé ici propose les coupes des images standards décrites dans l'ouvrage
de V. Reef "Equine Diagnostic Ultrasound" (Reef, 1998). En effet, cet ouvrage est considéré
comme une référence pour l'apprentissage de l'échocardiographie.
D'autres coupes ont été proposées par J. Carlsten en 1987 (Carlsten, 1987), mais n'étant
plus utilisées aujourd'hui en pratique clinique, il a été décidé de ne pas les inclure dans ce travail.
B. Réalisation des cœurs plastinés
1.
Recueil et fixation des cœurs
Les cœurs utilisés dans la thèse ont deux origines possibles : les chevaux de dissection ou
les chevaux euthanasiés en clinique équine.
a. Cœurs frais
Les cœurs des chevaux euthanasiés ne sont pas encore fixés lors de l'extraction, il est donc
plus facile d'enlever manuellement par massage et rinçage tous les caillots de sang encore
présents dans les cavités cardiaques. Ils sont ensuite fixés par immersion totale dans le formol.
Comme la fixation se fait en dehors de l'organisme, les cœurs s'affaissent et perdent une partie de
leur conformation.
Dans la littérature, afin d'éviter les caillots et la coloration hétérogène du cœur, R. Henry
propose de rincer le cœur avec de l'eau courante (Henry, 1987) puis de le dilater sous pression.
Tout comme K. Oostrom (Oostrom, 1987b) et K. Tiedemann (Tiedemann et al., 1982) , R. Henry
conseille de ligaturer un tube en plastique dans la veine cave crâniale et dans une veine
pulmonaire. Par contre Tiedemann et Oostrom laissent ouverte la veine cave caudale, et ferment
tous les autres vaisseaux, alors qu'Henry laisse les autres vaisseaux ouverts lors de la phase de
rinçage et les ferme ensuite pour la dilatation. Les vaisseaux sont obturés soit par ligature, soit
autour de bouchons en lièges (afin de maintenir la forme circulaire des vaisseaux) pour l'aorte et
les artères pulmonaires (Figure 40). L'eau sous pression est amenée par les veines contenant les
tubes en plastique. K. Oostrom conseille de mettre sous forte pression (40 mmHg) le cœur gauche
afin d'aller rincer les artères coronaires à partir de la base de l'aorte. Cette pression ne doit pas
être appliquée au cœur droit afin de ne pas rompre son ventricule (Oostrom, 1987b). Cette
technique permet de nettoyer le cœur des caillots de sang et de fibrine, de le maintenir dilaté et
de relâcher les fibres musculaires si la pression est maintenue assez longtemps (Tiedemann, Von
Hagens, 1982), jusqu'à deux ou trois jours pour un cheval (Henry, 1987). Il faut noter que cette
technique est toujours décrite à partir de cœurs frais, extraits juste après la mort de l'animal.
Dans ce travail de thèse, les cœurs ont été rincés puis dilatés à postériori, entre la phase
d'imprégnation et le durcissement. Le protocole pourrait cependant être amélioré en ajoutant une
étape de dilatation pendant la fixation.
- 82 -
Figure 40 : Préparation du cœur au rinçage, d'après K. Tiedemann (Tiedemann, Von Hagens, 1982)
Afin de garder l'état dilaté du cœur, K. Oostrom (Oostrom, 1987b) conseille de maintenir
cette préparation par la suite et de fixer le cœur en le dilatant. Le formol est apporté dans un
premier lieu sous pression par les deux tuyaux préalablement mis en place. La pression est
obtenue en connectant un réservoir de formol 80 cm au-dessus du cœur. Cette étape de fixation
sous pression dure une à deux heures pour un cœur humain. Puis le cœur est immergé dans la
même solution de formol pendant une semaine.
La technique de préparation et de fixation du cœur présentée permet d'obtenir un cœur
propre et fixé dans un état dilaté apparenté à la diastole (Henry, 1987; Oostrom, 1987b;
Tiedemann, Von Hagens, 1982).
b. Cœurs fixés en place
Les chevaux de dissection étant fixés par injection de formol dans les vaisseaux, les cœurs
issus de ces chevaux commencent leur fixation en place dans l'organisme, ce qui leur permet de
durcir dans leur position anatomique et donc de garder leur volume. L'inconvénient de cette
fixation au sein du thorax est que le rinçage peut être insuffisant. Ceci entraine la formation de
caillots dans les cavités et la présence de zones de stase sanguine qui colorent les cœurs de
manière hétérogène.
Il ne semble pas que des publications aient été faites à propos de cœur ou d'organes issus
de corps d'animaux préalablement fixés entièrement. Ceci pourrait s'expliquer par le faible nombre
d'unités réalisant couramment des fixations de corps entier.
c. Comparaison des cœurs plastinés selon leurs origines
Les cœurs obtenus lors du travail de thèse sont de qualité très variable. Les cœurs issus
d'autopsie sont plus beaux que les cœurs issus de dissection : ils ont une couleur plus naturelle, et
s'affaissent moins pendant les phases d'imprégnation et de durcissement.
Cette différence peut s'expliquer par l'utilisation d'une quantité insuffisante de formol pour
empêcher totalement une lyse des cellules chez les cœurs fixés en place. Dans ces exercices de
dissection les spécimens sont conservés une semaine à l'air libre et subissent une déterioration. Le
travail sur des cœurs frais devrait donc être préféré.
2.
Plastination des cœurs
Pour les travaux de cette thèse, les cœurs ont été plastinés selon la technique décrite par
G. Von Hagens, et découpés entre l'imprégnation et le durcissement. Il a tout de même été noté
- 83 -
que les grilles utilisées faisaient des marques dans les cœurs lorsque ceux-ci restaient trop
longtemps posés dessus dans la même position. Un tissu a été rajouté entre les cœurs et la grille
afin de palier à ce défaut.
Les étapes de déshydratation, d'imprégnation et de durcissement ne sont pas spécifiques à
la plastination du cœur (Oostrom, 1987b). K. Oostrom conseille tout de même pour cet organe
particulier d'ajouter une étape de pré-déshydratation qui consiste à verser l'acétone sous pression
dans le cœur via les tubes mis en place afin de maintenir l'état dilaté du cœur. Puis elle propose
de les laisser dans les bains successifs d'acétone comme décrit par G. Von Hagens (von Hagens,
1986). Finalement K. Oostrom et R. Henry s'accordent à dire qu'il faut couper le cœur entre l'étape
d'imprégnation et celle de durcissement, ce qui est d'autant plus utile que le gaz de durcissement
pénètrera mieux dans un cœur coupé et ouvert que dans un cœur entier.
C. Intérêt de l'outil et limites
1.
Apport des pièces anatomiques
Aujourd'hui l'apprentissage de l'échocardiographie en médecine équine consiste en : une
base théorique d'anatomie et de technique d'échocardiographie et une mise en pratique en
clinique. La base théorique s'acquiert majoritairement à partir de manuels d'enseignement et de
livres dédiés à l'échocardiographie. La difficulté lors de la mise en pratique est de pouvoir réviser
ces bases théoriques sans support facilement manipulable.
L'apprentissage assisté de pièces anatomiques plastinées se développe actuellement : une
thèse a déjà été réalisée proposant un outil pédagogique à base de pièces plastinées d'ovaires de
vache par M. Bourcet (Bourcet, 2007). Par ailleurs des viscères abdominaux plastinés sont utilisés
pour l'apprentissage de l'échographie abdominale du chien en cinquième année à l'ENVA.
R. Latorre rappelle en 2007 (Latorre et al., 2007b) l'intérêt de la plastination dans
l'apprentissage de l'anatomie. Dans son étude il montre que les étudiants sont très sensibles à cet
outil et qu'une différence significative dans l'apprentissage est notée. Il rappelle également que les
pièces plastinées viennent en complément des autres méthodes traditionnelles. R. Latorre propose
d'ailleurs de réaliser des sections de cœurs plastinés afin d'aider à l'apprentissage de
l'échocardiographie (Latorre et al., 2007a).
Les cœurs plastinés réalisés au cours de cette thèse permettent de compléter la panoplie
pédagogique déjà existante. Ils combinent les rappels d'anatomie nécessaires lors de la séance de
mise en pratique, et apportent en plus la visualisation de la coupe échographique réalisée.
La série de cœur réalisée offre une visualisation de la position des coupes
échocardiographique au niveau du cœur. Il est possible de comparer les photos réalisées pour ce
travail de thèse et les positions données par V. Reef.
- 84 -
La comparaison des positions des faisceaux des coupes longitudinales droites est présentée
dans la Figure 41.
Les positions dessinées par V. Reef convergent toutes vers un unique point de contact alors
que celles du travail de thèse sont plus divergentes. Les trois coupes ont plus une orientation
crânio-caudale dans notre travail que sur le dessin de V. Reef, où la coupe A (éjection droite) a
une orientation caudo-crâniale.
La coupe "quatre cavités" (C) passe à la base de la veine cave caudale sur le dessin de Reef
et passe plus crânialement sur notre coupe, au niveau du sinus des veines caves. La coupe
"éjection gauche" (B) passe de même plus crânialement sur notre coupe (au milieu de la veine
cave crâniale) que sur le dessin de V. Reef (au niveau du sinus des veines caves). La coupe
"éjection droite" (A) passe par contre au niveau des mêmes repères anatomiques sur le dessin de
V. Reef et dans notre travail (au milieu de la veine cave crâniale) mais l'orientation est différente.
-1- Positions des coupes longitudinales droites selon Reef (Reef, 1998)
-2- Position de la CLD "quatre -3- Position de la CLD "éjection -4- Position de la CLD "éjection
cavités" (C)
gauche" (B)
droite" (A)
Figure 41 : Comparaison des positions des coupes longitudinales droites
- 85 -
La comparaison des positions des faisceaux des coupes transversales droites est présentée à
la Figure 42.
Les positions dessinées par V. Reef convergent de même toutes vers un même point de
contact alors que dans notre travail la coupe "valve aortique" (F) diverge. Cette coupe est orientée
dorso-ventralement dans le travail présenté ici alors qu'elle est orientée ventro-dorsalement par
Reef. Dans l'ensemble les coupes du travail de thèse sont plus dorso-ventrales que les dessins de
V. Reef.
La coupe "ventricule gauche" (D) passe sur le dessin de V. Reef comme dans notre travail
par la jonction entre le tiers dorsal et le tiers moyen de la masse ventriculaire. La coupe "valve
mitrale" (E) est plus dorsale dans notre travail que sur le dessin de V. Reef et cette coupe
semblerait même correspondre à la coupe F du dessin de Reef. La coupe "valve aortique" (F) se
situe au-dessus du sillon coronaire dans le travail de thèse alors qu'elle est juste en dessous de
celui-ci sur le dessin de V. Reef.
-1- Positions des coupes transversales droites selon Reef (Reef, 1998)
-2- Position de la CT
-3- Position de la CT "valve
-4- Position de la CT "valve
"ventricule gauche" (D)
mitrale" (E)
aortique" (F)
Figure 42 : Comparaison des positions des coupes transversales droites
- 86 -
La comparaison des positions des faisceaux des coupes longitudinales gauches est présentée
à la Figure 43.
Les positions dessinées par V. Reef proviennent toutes de la gauche du cœur alors que celles
de notre travail semblent converger vers la droite du cœur.
La coupe "éjection droite" (G) est orientée cranio-caudalement dans notre travail
contrairement au dessin de V. Reef. Elle passe par contre au niveau des même repères
anatomiques sur les deux supports (base de l'aorte et du tronc brachio-céphalique).
La coupe "éjection gauche" (H) est orientée légèrement caudo-crânialement sur les deux
supports mais les repères anatomiques sont différents. Sur le dessin de V. Reef, la coupe passe
crânialement au sillon interventriculaire et passe caudalement à l'aorte alors que dans le travail de
thèse la coupe passe légèrement caudalement à ce sillon et arrive à la base de l'aorte.
La coupe "deux cavités" (I) est d'orientation différente sur les deux supports mais passe par
les mêmes repères anatomiques sur le dessin et dans notre travail : caudalement au sillon
interventriculaire, coupant la mase ventriculaire gauche en sa moitié.
-1- Positions des coupes longitudinales gauches selon Reef (Reef, 1998)
-2- Position de la CLG "éjection -3- Position de la CLG "éjection
-4- Position de la CLG "deux
droite" (G)
gauche" (H)
cavités" (I)
Figure 43 : Comparaison des positions des coupes longitudinales droites
Lors de ce travail de thèse, il a été décidé de ne pas s'aider des schémas de V. Reef pour
réaliser nos coupes afin de pouvoir comparer les résultats avec la théorie de V. Reef.
Les coupes réalisées dans notre travail ne sont pas équivalentes aux schémas théoriques de
V. Reef. Cependant ces schémas ne sont qu'une interprétation de la réalité anatomique et ils ne
sont par conséquent pas validés expérimentalement. Un futur travail similaire pourrait s'aider des
coupes déjà réalisées pour ensuite les améliorer. Il serait également intéressant de réaliser les
- 87 -
coupes dessinées par V. Reef afin d'évaluer leurs degrés de correspondance avec les images
échocardiographiques.
2.
Limites de l'outil
a. Limites de l'outil réalisé dans le cadre de la thèse
Du fait du nombre restreint de cœurs utilisables pour la création de cette série de
spécimens, et du coût de fabrication de ces pièces, certains d'entre eux ont dû être coupés deux
fois. Ils illustrent alors deux coupes échocardiographiques différentes et sont alors divisés en trois
parties. Ceci rend la pièce anatomique plus difficilement manipulable. Une unique coupe dans
chaque cœur permettrait de rendre les pièces plus claires et plus facilement manipulables.
Il faut également noter que les coupes réalisées ne sont pas toutes parfaitement dans le bon
axe. La réalisation technique de la coupe est délicate et parfois le plan choisi ne peut pas être
respecté ou alors ne correspond pas complètement à l'image échographique. C'est le cas par
exemple de la coupe anatomique longitudinale droite "éjection droite". Le tronc pulmonaire n'y est
pas correctement coupé. Un bilan de la correspondance des coupes anatomiques avec les images
échocardiographique est présenté dans le Tableau 8.
Ces coupes anatomiques permettent néanmoins de comprendre et de recréer l'image même
si la surface de coupe ne correspond pas parfaitement à l'image échocardiographique.
Afin de réaliser une coupe le plus parfaitement possible, l'idéal serait de pouvoir disposer de
plusieurs cœurs d'essai afin que le manipulateur puisse s'entrainer avant de réaliser la coupe
définitive. Cela implique d'avoir à disposition de nombreux cœurs qui ne seraient pas utilisés
ensuite, entraînant un certain gâchis de pièces anatomiques.
Coupe
CLD
"éjection droite" (A)
CLD
"éjection gauche" (B)
CLD
"quatre cavités" (C)
Correspondance avec l'image échocardiographique
Le tronc pulmonaire n'est pas compris dans la coupe et la valve
pulmonaire n'est donc pas visible.
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe. La
±
valve mitrale est légèrement trop visible.
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe. La
±
valve aortique est légèrement trop visible.
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe. Les
CTD
± muscles papillaires ne sont pas correctement visibles. Ceci est dû
"ventricule gauche" (D)
à la plastination et non à la coupe.
CTD
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe.
+
"valve mitrale" (E)
La coupe passe parfaitement au niveau de la valve mitrale.
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe. La
CTD
+ coupe est légèrement au-dessus de la valve aortique mais cela
"valve aortique" (F)
permet de bien la visualiser.
CLG
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe. La
±
"éjection droite" (G)
coupe ne passe pas assez par les valves pulmonaire et mitrale.
CLG
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe. La
+
"éjection gauche" (H)
coupe passe parfaitement au niveau de la valve aortique.
CLG
Toutes les structures de l'image sont visibles sur la coupe.
+
"deux cavités" (I)
La coupe passe parfaitement au niveau de la valve mitrale.
Tableau 8 : Correspondance des coupes anatomiques avec l'image échocardiographique.
- 88 -
b. Limites de la plastination d'un organe isolé
L'outil proposé permet de faire des rappels d'anatomie et de visualiser les coupes
échocardiographiques. Cependant ces pièces sont isolées et ne traduisent par conséquent pas
l'emplacement topographique du cœur dans le thorax.
Aujourd'hui la topographie est apprise dans les livres, et pendant les exercices de dissection.
Plusieurs auteurs proposent des schémas de topographie cardiaque et un outil anatomique de
cette topographie pourrait compléter cet apprentissage théorique.
Afin d'améliorer la compréhension de la position du cœur dans le thorax (et son application
au bon positionnement de la sonde), il serait intéressant de récupérer un squelette entier de
cheval et d'y placer un cœur plastiné fenêtré pour avoir en un seul outil la position du cœur dans
le thorax ainsi que sa conformation externe et partiellement interne. Cette réalisation a déjà été
présentée par Latorre (Latorre, Rodriguez, 2007a) pour démontrer l'intérêt pédagogique de la
plastination dans l'apprentissage de l'anatomie et de la topographie (Figure 44), mais ce travail
s'intéresse plus spécifiquement aux viscères abdominaux.
Figure 44 : Illustration d'organes plastinés placés dans un squelette de cheval.
D'après Latorre (Latorre, Rodriguez, 2007a)
- 89 -
- 90 -
CHAPITRE II :
UN SUPPORT PEDAGOGIQUE 3D
A PARTIR D'UNE SEQUENCE IRM
- 91 -
- 92 -
CHAPITRE II : UN SUPPORT PEDAGOGIQUE 3D A PARTIR D'UNE
SEQUENCE IRM
Comme nous l'avons vu, il est difficile de réaliser d'emblée la coupe anatomique idéale sur une
pièce isolée sans repères préalables. Il pourrait être intéressant d'utiliser une image intermédiaire
2D non déformée grâce à la technique d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Cette
technique permet en outre de reconstituer virtuellement le cœur en 3D. Il a donc été envisagé de
créer un support pédagogique multimédia 3D d'un cœur sur lequel l'utilisateur pourrait réaliser des
coupes dans tous les axes.
Nous verrons donc tout d'abord les principes de l'IRM puis le matériel et méthode mis en place
et enfin les résultats obtenus.
I.
Principes de l'IRM
L’IRM utilise les propriétés électromagnétiques des protons d’hydrogène, les atomes les plus
abondants de tout corps vivant (Cheynet de Beaupré, 2010; de la Farge, 2009; Olive et al., 2008).
Le proton peut être associé à un petit aimant, appelé spin.
En l'absence de champ magnétique, les différents protons de l'organisme ont une orientation
aléatoire. La somme des aimantations des protons forme le vecteur d'aimantation du corps, qui au
repos est nul. Lorsque les protons sont placés dans l’aimant IRM, ils sont soumis à un champ
magnétique intense (B0). Ils s’orientent alors dans la direction de ce champ magnétique et
parviennent à l’état d'équilibre (Figure 45). On les excite ensuite via une onde électromagnétique
dite de radiofréquence (RF) : elle apporte une quantité précise d’énergie aux protons qui changent
alors d’orientation dans l’espace (Figure 46).
Figure 45 : Etat d'équilibre des protons sous un champ magnétique B0 d'après Olive (Olive, d'Anjou, 2008)
Figure 46 : Etat d'excitation des protons par l'onde RF d'après Olive (Olive, d'Anjou, 2008)
- 93 -
Dès que l’excitation par l’onde RF cesse, les protons retournent à l'état d'équilibre, c'est la
phase de relaxation. Lors de ce retour à leur état d'équilibre, les protons relâchent l’énergie
excessive absorbée au préalable et émettent un signal enregistrable (Figure 47).
Figure 47 : Phase de relaxation d'après Olive (Olive, d'Anjou, 2008)
La relaxation est divisée en une relaxation longitudinale qui correspond à la récupération de
l'aimantation longitudinale (sur l'axe z) et une relaxation transversale qui correspond à la perte de
l'aimantation transversale (sur l'axe x). Ces deux temps de la relaxation sont caractérisés par les
temps t1 et t2. Le temps t1 est le temps nécessaire pour que les protons récupèrent 63% de leur
aimantation longitudinale, il est de l'ordre de la seconde (lent). Le temps t2 est le temps
nécessaire pour que les protons perdent 63% de leur aimantation transversale, il est de l'ordre du
dixième de seconde (rapide). On considère que la relaxation complète est obtenue pour un temps
égal à 5xt1.
Le signal d'un tissus, caractérisé par t1 et t2, dépend de : la densité en protons du tissus (ρ),
le champ magnétique (B0) et la stimulation (RF). Chaque tissu émet donc un signal différent qui
est analysé par l'ordinateur, reformant ainsi une image avec des niveaux de gris.
Lors de l'examen IRM on utilise deux pondérations : T1 et T2. Chaque pondération est
caractérisée par des paramètres spécifiques qui fixent l'axe sur lequel le signal est recueilli (de la
Farge, 2009). Ces paramètres sont le temps de répétition (TR) et le temps d'écho (TE). Le temps
de répétition est l’intervalle de temps séparant deux impulsions de radiofréquence. Le temps
d’écho est l’intervalle de temps séparant l’impulsion de radiofréquence, et l’écho produit nécessaire
à la détection du signal; il correspond donc au moment précis où le signal est mesuré. La moyenne
du signal émis selon l'axe z est enregistrée dans la pondération T1 et la moyenne du signal émis
selon l'axe x est enregistrée dans la pondération T2 (Caron, 2008).
Ces paramètres d’acquisition ont des valeurs spécifiques, exprimés en millisecondes, qui
déterminent la pondération, c’est à dire le contraste des tissus sur les images. De façon simplifiée,
les images pondérées en T1 sont obtenues pour un TR et un TE courts, celles en T2 pour un TR et
un TE longs.
Dans la pondération T1, le tissu dont le t1 est le plus court aura le signal le plus intense. On
obtient ainsi des images avec le tissu adipeux et la graisse qui présente un signal hyper-intense,
les liquides un signal hypo-intense et les muscles un signal faible à intermédiaire. Ces images sont
dites en "contraste anatomique" et permettent une évaluation précise de la morphologie des
structures étudiées. Elles sont sensibles et fiables pour évaluer l’os et les tissus mous, en
particulier pour identifier les lésions tendineuses et ligamentaires.
Dans la pondération T2, le tissu dont le t2 est le plus long aura le signal le plus intense. On
obtient ainsi des images avec les liquides qui présentent un signal très intense, les muscles et la
graisse un signal intermédiaire (gris moyen pour les muscles, gris moyen à foncé pour la graisse).
Ces images miment donc un effet arthrographique et permettent notamment une étude détaillée
des synoviales articulaires et tendineuses. Cependant, en pondération T2, la graisse est hyperintense, comme le liquide. Une accumulation de liquides dans le tissu osseux peut donc être
masquée par le signal de la graisse médullaire. (de la Farge, 2009)
- 94 -
II. Matériels et méthodes
A.
Acquisition des images
Le cœur choisi pour passer l'IRM a été placé dans l'appareil IRM du CIRALE afin d'en obtenir
des images et d'en faire une reconstruction 3D. Le cœur était placé dans un bac plastique, à l'air
libre, au milieu de l'antenne (Figure 48).
-2- Bac positionné pour l'IRM dans l'antenne
-1- Cœur dans le bac
Figure 48 : Positionnement du cœur lors de l'IRM
L'examen a été réalisé avec le système IRM bas champ du CIRALE qui comprend : un aimant
résistif composé de deux pôles séparés d'environ 40 cm et produisant un champ magnétique de
0,2T ; un système de bobines permettant d'appliquer des gradients de champ dans les trois
dimensions de l'espace ; et une antenne permettant l'émission des ondes de radiofréquence.
L'examen commence par une séquence de repérage de quelques secondes nommée "scout".
Elle donne à l'opérateur une première image grossière qui lui permet de se repérer dans l'espace
et d'ajuster les différents paramètres comme la position des coupes : coupes sagittales, coupes
frontales, coupes transversales ou coupes obliques. Nous avons ensuite lancé des séquences en
basse résolution, plus rapides, pour avoir une idée du résultat et pour faire des ajustements si
nécessaire avant de lancer les séquences en haute résolution. La liste des séquences est présentée
dans le Tableau 9.
A partir des séquences d'images standards (coupes sagittales (CS), coupes frontales (CF) et
coupes transversales (CT)) nous avons essayé de retrouver les coupes échocardiographiques en
réalisant des coupes obliques. L'ordinateur a également réalisé une reconstruction 3D du cœur à
partir d'une séquence en coupe sagittale.
Séquence
n°
6
7
8
9
10
11
12
13
Coupe
scout
scout
CT
CS
CF
CT
CS
CF
Résolution
basse
basse
basse
haute
haute
haute
Séquence
n°
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Coupe
LD éjection D, essai 1
LD éjection G, essai 1
LD éjection D, essai 2
LD éjection G, essai 2
LD éjection G, essai 3
LD éjection G, essai 4
LD éjection G, essai 5
3D sagittale cœur entier
CT
Résolution
haute
Tableau 9 : Séquences réalisées lors de l'acquisition d'images de cœur isolé.
CT : Coupe transversale ; CS : Coupe sagittale ; CF : Coupe frontale
- 95 -
B. Résultats
Nous avons obtenu à l'IRM les coupes correspondantes aux images échocardiographiques
longitudinales droites d'éjection droite (Figure 49) et d'éjection gauche (Figure 50).
-2- Image échocardiographique
-1- Image IRM
-3- Image anatomique
Figure 49 : Correspondance des images IRM, échocardiographique et anatomique de la coupe longitudinale
droite "éjection droite"
Sur la Figure 49, il est clair qu'il n'y a pas de déformation sur l'image IRM. Cette image
représente donc visuellement un intermédiaire entre la coupe plastinée et l'image
échocardiographique légèrement déformée.
Mais la coupe obtenue à l'IRM ne correspond pas parfaitement à l'image
échocardiographique car cette image IRM est très difficile à réaliser étant donné que les réglages
de l'aimant se fait à l'œil sur les images obtenues au préalable.
- 96 -
-1- Image IRM
-2- Image échocardiographique
-3- Image anatomique
Figure 50 : Correspondance des images IRM et échocardiographique de la coupe longitudinale droite
"éjection gauche"
Grâce à la séquence 21 (Tableau 9), une reconstruction 3D est réalisée. Elle permet d'avoir
un cœur qui pivote dans tous les plans, mais aucune coupe n'est permise par le logiciel utilisé
autre que celles dans les trois plans standards (Figure 51 et Figure 52).
Figure 51 : Vue du cœur en 3D
- 97 -
- 2- Décalage ventralement du
- 3- Vue ventro-dorsale de la
- 1 - Décalage dorsalement du
plan horizontal dorsal
coupe
plan horizontal ventral
Figure 52 : Visualisation d'une coupe dans le plan standard transversale
III. Discussion
A.
Apport de l'outil pédagogique
Travailler sur le logiciel IRM gérant les images demande une gymnastique intellectuelle
importante. Il faut toujours avoir à l'esprit dans quel plan le cœur est coupé et comment placer les
marqueurs pour demander ensuite la coupe dans l'axe idéal que l'on voudrait pour atteindre la
coupe souhaitée. L'idée est d'utiliser la banque d'image de cœur isolé comme base de travail pour
approfondir ses connaissances sur l'anatomie cardiaque. La gymnastique d'esprit qui en résulte est
très formatrice. Cet outil pédagogique peut être utile pour une spécialisation plus approfondie
puisqu'il nécessite une prise en charge rapprochée de la part de l'enseignant pour expliquer le
fonctionnement du logiciel et les exercices demandés. Il n'est pas utilisable à l'échelle d'une
promotion.
B. Acquisition des images IRM
L'acquisition des images est un processus très long. Il faut toujours commencer par des
séquences "scout" puis laisser le temps à l'antenne d'acquérir les images en "haute résolution".
Une journée de travail n'aura permis que l'acquisition des trois coupes complémentaires de
l'espace (frontal, sagittale et transversale) et de deux coupes selon l'axe échocardiographique. Ce
travail a requis la présence d'un imageur, d'un anatomiste et d'un médecin compte tenu de la
technicité du travail.
Dans le futur, il serait possible de passer plus de temps à cet exercice afin d'obtenir les
coupes des sept autres coupes échocardiographiques.
C. Améliorations possibles
Il avait été initialement envisagé de recréer, à partir des images IRM réalisées, un cœur en
3D qui puisse fournir les coupes demandés dans tous les plans de l'espace. L'idée était de
rependre la même base que Cherry et Fenton (Cherry, Fenton, 2008b) mais d'y ajouter différents
plans de coupe possibles. Ceci nécessiterait de créer un nouveau programme informatique
permettant de recréer le cœur en 3D et de réaliser des coupes dans n'importe quel plan. Ceci est
techniquement difficile.
- 98 -
CONCLUSION
L'apprentissage de l'échocardiographie en médecine équine est composé d'une partie
théorique et d'une partie pratique. La partie théorique a pour support de nombreux ouvrages. La
partie pratique repose sur l'enseignement clinique au cours des études vétérinaires.
Le résultat du travail de cette thèse est de fournir un support pédagogique lors des séances
pratiques d'apprentissage de l'échocardiographie en clinique à l'ENVA.
Ce support est composé d'une série de douze cœurs de chevaux plastinés : quatre cœurs
dédiés à l'anatomie du cœur et huit cœurs coupés selon les axes des images
échocardiographiques. Les cœurs entiers isolés permettent de disposer de rappels sur la
conformation extérieure du cœur. Le cœur fenêtré et le cœur coupé longitudinalement permettent
d'appréhender la conformation intérieure du cœur. Enfin, les cœurs coupés selon les différents
axes échocardiographiques ont pour but d'associer spécifiquement l'anatomie cardiaque aux
images obtenues en échocardiographie, la surface de section des cœurs représentant l'image
échocardiographique correspondante. Sur les neufs coupes réalisées, une ne correspond pas
correctement à l'image échocardiographique, quatre correspondent à l'image mais pourraient être
mieux réalisées, et quatre correspondent bien à l'image échocardiographique. Une série de
planches légendées ont été réalisées à partir de ces pièces anatomiques et des images
échocardiographiques standards mises en vis-à-vis. Ces documents pourront être utilisés en
complément des pièces anatomiques pour en améliorer l'auto-apprentissage.
Cette thèse propose également un support d'approfondissement de l'anatomie cardiaque du
cheval composé d'une banque d'images IRM et d'une représentation multimédia 3D d'un cœur à
manipuler par les étudiants.
Ce travail ouvre plusieurs perspectives quant aux outils pédagogiques.
Tout d'abord il démontre l'intérêt majeur de la plastination dans la réalisation de pièces
anatomiques comme support d'enseignement. D'autres outils pourraient ainsi être créés dans tous
les domaines de la médecine qui utilisent l'anatomie comme base clinique. La plastination peut
également être utilisée dans la réalisation de pièces anatomiques démontrant la topographie des
organes, aidant ainsi les étudiants à plusieurs exercices cliniques, de l'échographie à la palpation
transrectale en passant par la laparoscopie.
Il ouvre également l'esprit aux outils multimédias encore très peu utilisés en médecine
vétérinaire. Ces outils manipulables facilement et intuitivement par la nouvelle génération
d'étudiants sont voués à se développer dans les années à venir, dans tous les domaines de la
médecine vétérinaire en général.
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- 100 -
BIBLIOGRAPHIE
3DSPECIAL
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PLASTINATION D’UNE SÉRIE DE CŒURS DE CHEVAUX :
OUTIL D’AIDE À LA COMPRÉHENSION DES IMAGES
ÉCHOCARDIOGRAPHIQUES
NOM ET PRENOM : LE BESCOND Clémentine
RESUME :
L’échocardiographie a été décrite chez le cheval pour la première fois en 1977. Depuis, cet
examen est devenu incontournable dans l’exploration du système cardio-vasculaire.
L’échocardiographie nécessite un savoir-faire important qui s’acquiert avec la pratique et une
connaissance théorique précise, en particulier de l’Anatomie cardiaque. Ce travail propose de créer
un outil pédagogique d’aide à la compréhension des images échocardiographiques chez le cheval
grâce à l’utilisation d’une série de cœurs plastinés coupés selon les axes usuels de
l’échocardiographie et d’une reconstruction informatique 3D d’un cœur isolé.
Douze cœurs ont été récupérés sur des chevaux euthanasiés à l’ENVA. Ces spécimens ont
été disséqués puis plastinés selon la technique décrite par G. Von Hagens. Quatre de ces cœurs
ont été utilisés en tant que support pour des rappels d’Anatomie. Les huit autres ont été coupés
selon les axes des images échocardiographiques standard décrites par V. Reef. Les images
échographiques de ces coupes standardisées ont par ailleurs été réalisées au CIRALE. Des
planches illustratives mettant en vis-à-vis les images échocardiographiques et les photos des
coupes anatomiques plastinées ont permis de créer un support légendé de l’outil pédagogique,
directement utilisable en auto-apprentissage. Enfin la reconstruction 3D d’un cœur isolé a été
réalisée grâce à une séquence d’images IRM. Ceci permet de disposer d’un outil informatique pour
visualiser le cœur en coupe selon les trois plans anatomiques.
Le support pédagogique ainsi créé (cœurs plastinés, planches légendées, reconstruction 3D)
permet de mieux comprendre, visualiser dans l’espace et finalement interpréter les images
échocardiographiques. Les pièces plastinées (conservées grâce à l’imprégnation de silicone inerte
durci) ont l’avantage d’être facilement manipulables (sèches et sans contrainte d’hygiène ou de
sécurité) et par conséquent utilisables lors des exercices cliniques, sonde en main. Cette collection
sera mise à disposition des cliniciens au bénéfice des étudiants et des vétérinaires en formation
post-universitaire pour améliorer l’apprentissage de l’échocardiographie chez le cheval à l’ENVA.
MOTS CLES :
-
ENSEIGNEMENT VETERINAIRE
OUTIL PEDAGOGIQUE
ECHOCARDIOGRAPHIE
CŒUR
JURY :
Président : Pr.
Directeur : Dr. CHATEAU Henry
Assesseur : Dr. CHRISTMANN Undine
ADRESSE DE L’AUTEUR :
Melle LE BESCOND Clémentine
17 allée des voies
95000 CERGY
-
PLASTINATION
IRM
EQUIDE
CHEVAL
PLASTINATED HORSE HEARTS : A TRAINING SUPPORT TO
HELP UNDERSTAND ECHOCARDIOGRAPHIC IMAGES
NAME AND SURNAME : LE BESCOND Clémentine
SUMMARY :
Echocardiography has been described for the first time in the horse in 1977. Since then, this
technique has become essential to the exploration of the cardio-vascular system.
Echocardiography requires important skills that are acquired with practice and an accurate
theoretical knowledge, especially in cardiac anatomy. This work aims at creating a training
support used to enhance the understanding of echocardiographic images in the horse using
plastinated hearts cut along the lines of the standard echocardiography and a 3D reconstitution of
an isolated heart.
Twelve hearts have been used, isolated from euthanized horses at the ENVA. These
specimen were dissected and then plastinated using the technique described by G. Von Hagens.
Four of those hearts were used as an anatomic teaching material. The other eight were cut along
the lines of the standard echocardiographic images described by V. Reef. The standard
echocardiographic images were also acquired at the CIRALE from live horses. Charts, paralleling
the echocardiographic images with pictures of the anatomical sections, were designed to create an
annotated media meant to serve as a training support which can be used for self-directed learning.
Finally, the 3D reconstruction of an isolated heart was performed using MRI images. This provides
a tool to visualize the heart in sections following the three anatomical planes.
The training material thus created (plastinated hearts, annotated charts, 3D reconstruction)
enables a better understanding, space-visualization and interpretation of the echocardiographic
images. Plastinated hearts (preserved by the impregnation of an inert cured silicone) have the
advantage of being easy to manipulate (dry and without any health or hygienic issues) and can
therefore be used in clinical practice, probe in hand. The collection will be available to clinicians for
the benefit of students and postgraduate veterinarians to improve learning of echocardiography in
the horse at the ENVA.
KEY WORDS :
-
VETERINARY TEACHING
TRAINING MATERIAL
ECHOCARDIOGRAPHY
HEART
JURY :
President : Pr.
Director : Dr. CHATEAU Henry
Assessor : Dr. CHRISTMANN Undine
AUTHOR'S ADDRESS:
Melle LE BESCOND Clémentine
17 allée des voies
95000 CERGY
- PLASTINATION
- MRI
- HORSE