Comment évaluer la fonction ventriculaire droite par
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M I S E A U P O I N T Comment évaluer la fonction ventriculaire droite par échocardiographie ? Evaluation of right ventricular function with echocardiography E. Abergel*, L. Perdrix-Andujar** Points forts O La fraction de raccourcissement de surface ventriculaire droite (incidence 4 cavités apicales) permet d’approcher la fraction d’éjection ventriculaire droite avec un bon rapport “fiabilité/temps passé”. Le pic de l’onde S mesuré facilement à l’anneau tricuspide en Doppler tissulaire pourrait être un appoint utile à l’évaluation de la fonction systolique ventriculaire droite. O O L’étude de la veine cave inférieure doit être systématique : elle permet d’évaluer la volémie et d’approcher les pressions de remplissage ventriculaires droites (index de collapsus). O La morphologie du flux d’insuffisance pulmonaire per- met de poser le diagnostic rare mais difficile d’adiastolie droite. Mots-clés : Fraction d’éjection ventriculaire droite - Fraction de raccourcissement de surface - Pressions de remplissage ventriculaires droites - Veine cave inférieure Insuffisance pulmonaire. Keywords: Right ventricular ejection fraction - Area shortening fraction - Right ventricular filling pressure - Inferior vena cava - Pulmonary regurgitation. évaluation de la fonction du ventricule droit (VD) doit associer en routine l’analyse de la fonction systolique du VD et l’évaluation du niveau des pressions de remplissage du VD. Plusieurs équipes ont essayé de proposer une modélisation du VD afin d’en mesurer le volume, suffisamment simple pour être facilement applicable et suffi- L’ * Service de cardiologie de l’hôpital européen Georges-Pompidou, ICES, Paris, et hôpital Jacques-Cartier, Massy. ** Service de cardiologie, hôpital européen Georges-Pompidou, Paris. La Lettre du Cardiologue - n° 381 - janvier 2005 samment juste pour ne pas trahir la complexité de sa géométrie. Jusqu’à présent, les méthodes d’évaluation de la fraction d’éjection du VD restent difficiles à appliquer en routine et peu fiables, et certaines techniques récentes (Doppler tissulaire, etc.), plus simples d’utilisation, permettent d’évaluer la fonction contractile du VD avec de bonnes sensibilité et spécificité. En parallèle, les pressions de remplissage du VD, qui semblaient initialement difficiles à appréhender, sont le plus souvent estimées avec fiabilité, tout du moins de façon semi-quantitative. Le but de cet article est de rappeler les différents indices utiles dans la pratique quotidienne pour évaluer la fonction du VD. APPROCHE DE LA FONCTION SYSTOLIQUE DU VENTRICULE DROIT Mesure des volumes ventriculaires La mesure des volumes ventriculaires gauches (VG) est facilement réalisable par échocardiographie, soit par une simple mesure TM du VG (VG de configuration régulière), soit par la méthode de Simpson par voie apicale bidimensionnelle, selon deux plans orthogonaux (quatre cavités et deux cavités). La géométrie du VD est beaucoup plus complexe, composée de deux zones clairement séparées : le corps du ventricule droit (chambre de remplissage) et la zone infundibulaire. L’obtention de deux vues orthogonales est donc plus difficile que pour le VG. Différents modèles ont été proposés : deux vues apicales perpendiculaires (1), deux vues sous-costales perpendiculaires (2), une mesure de surface S du VD en coupe apicale des quatre cavités, et une mesure de longueur L du VD en coupe sous-costale petit axe (mesure effectuée entre la paroi antérieure du VD et le plan de l’anneau pulmonaire) (figure 1). Cette dernière méthode, proposée par Levine (3), est donc une méthode dite “surface-longueur”, et le volume du VD est obtenu selon la formule V = 2/3 S x L (4). Elle a été évaluée par comparaison à l’IRM (5), avec de bons résultats (r > 0,9). Toutefois, une sous-estimation du volume du VD est fréquente, car, dans la plupart des cas, la coupe quatre cavités apicales ne permet pas de dégager le véritable apex. Des travaux plus récents utilisant le 3D (6) ont été proposés, et les résultats de mesure de volume du VD semblent prometteurs (r = 0,90, par comparaison avec l’IRM). 17 M I S E A U P O I N T obtenues avec des mesures de FEVD isotopiques sont assez bonnes (r = 0,8 environ avec une reproductibilité de mesure autour de 14 %) (10). Fonction systolique ventriculaire droite : autres approches Compte tenu de la difficulté d’évaluer la fonction systolique du VD par des indices de raccourcissement, d’autres approches peuvent être proposées. Certains auteurs se sont intéressés à l’excursion systolique de l’anneau tricuspide traduisant le raccourcissement longitudinal du VD. Cette approche a été proposée par Kaul en 1984 en mode TM, l’enregistrement étant effectué en incidence apicale quatre cavités (10). Dans son expérience, une Excursion systolique = 20 mm Surface-longueur : Vol. = 2/3 A x L Figure 1. Exemple de mesure du volume ventriculaire droit systolique en appliquant la formule surface-longueur. Une mesure de surface (A) du VD est effectuée en incidence 4 cavités apicales (à gauche) ; par voie sous-costale petit axe, la longueur L séparant la paroi antérieure du VD du plan de l’anneau pulmonaire est mesurée. Si une mesure de volume est effectuée en télédiastole et en télésystole, il est alors facile de calculer une FEVD [(volume télédiastolique – volume télésystolique/volume télédiastolique) x 100)]. La mesure des volumes en systole et en diastole permet une évaluation de la fraction d’éjection ventriculaire droite (FEVD). Les études comparatives échographie-IRM (7, 8) ont montré des corrélations imparfaites (r entre 0,6 et 0,7). D’autres approches simplifiées ont été proposées, en particulier le calcul d’une fraction de raccourcissement de surface : en calculant la surface télésystolique et la surface télédiastolique du VD en quatre cavités, la fraction de raccourcissement de surface est calculée selon la formule (surface télédiastolique – surface télésystolique/surface télédiastolique) x 100. La surface diastolique normale du VD est de 20 ± 4 cm2 et la surface systolique normale est de 11 ± 3 cm2. La valeur normale de la fraction de raccourcissement de surface est de 46 ± 7 % (9). Les corrélations 18 Pic S DTI = 12 cm/s Figure 2. Exemple d’évaluation de la FEVD chez un patient normal ; en haut, en mesurant l’excursion systolique de l’anneau tricuspide de mode TM, ici mesuré à 20 mm ; en bas, en recueillant le flux en Doppler pulsé tissulaire à l’anneau tricuspide sur la paroi libre ; le pic de l’onde S est mesuré à 12 cm/s. La Lettre du Cardiologue - n° 381 - janvier 2005 M excursion systolique de plus de 15 mm était associée à une FEVD normale, alors qu’une valeur inférieure à 12 mm était en général associée à une dysfonction VD (r = 0,92 avec la FEVD isotopique) (figure 2). Dans le même esprit, des travaux plus récents menés en Doppler tissulaire pulsé montrent que l’amplitude de l’onde S mesurée à l’anneau tricuspide sur la paroi libre du VD permet également une estimation de la FEVD : une valeur de S inférieure à 11,5 cm/s prédit une FEVD inférieure à 45 % avec une sensibilité de 90 % et une spécificité de 85 % (11). Cette approche est simple ; elle est probablement utile en routine, mais sa validation mérite encore d’être complétée (figure 2). L’étude du spectre d’insuffisance tricuspide recueilli en Doppler continu peut également approcher la FEVD : ainsi, en utilisant la dérivée maximale des vitesses de la portion initiale du flux (dV/dtmax), la corrélation entre ce paramètre et la FEVD isotopique était de 0,79 (26 patients) (12). D’autres travaux ont approché la valeur de dP/dtmax en mesurant cet indice sur la portion initiale du flux tricuspide entre 0 et 2 m/s (13). I S E A U P O I N T (valeurs de r entre 0,71 et 0,76). L’évaluation semi-quantitative paraît donc plus raisonnable qu’une approche chiffrée trop précise (15-17). PRESSIONS DE REMPLISSAGE VENTRICULAIRES DROITES Elles peuvent être étudiées en routine selon trois grandes approches : l’étude de la veine cave inférieure, l’étude du flux veineux sus-hépatique et l’étude combinée du flux tricuspide en Doppler pulsé et du flux annulaire tricuspide en Doppler pulsé tissulaire. L’étude des pressions de remplissage va en particulier permettre d’évaluer, de façon semi-quantitative, la pression auriculaire droite (POD) afin d’affiner la mesure des pressions pulmonaires (à partir du pic de vitesse du flux d’insuffisance tricuspide ou du flux d’insuffisance pulmonaire). D min Index collapsus = Étude de la veine cave inférieure Elle est réalisée par voie sous-costale en général en mode TM, la ligne TM étant placée à environ 2 cm de l’abouchement de la veine inférieure dans l’oreillette droite. L’enregistrement du tracé TM doit être suffisant pour pouvoir mesurer les variations maximales de taille de la veine cave inférieure entre l’expiration et l’inspiration. Il est également possible d’évaluer ces variations au cours d’un sniff test (on demande au patient de renifler comme s’il avait le nez bouché). Si la taille maximale de la veine cave est dépendante à la fois de la volémie et de la pression, la qualité de la vidange inspiratoire est surtout pression-dépendante. Il est donc nécessaire de calculer un index de vidange ou un index de collapsus, selon la formule : [(diamètre max.-diamètre min.)/ diamètre max.] x 100 (14, 15) (figure 3). Lorsque les pressions auriculaires droites sont normales (5 à 10 mmHg), cet index est supérieur à 50 %, et il devient inférieur à cette valeur lorsque la pression auriculaire droite est élevée (> 10 mmHg). Le tableau montre quelques valeurs de POD proposées en fonction de la valeur de l’indice de collapsus. Une telle approche doit tenir compte du caractère imparfait des corrélations entre l’index de collapsus et la POD dans ces différents travaux La Lettre du Cardiologue - n° 381 - janvier 2005 D max Dmax – Dmin x 100 Dmax Figure 3. Principe de recueil de la veine cave inférieure en mode TM par voie sous-costale. À partir de la mesure du diamètre maximal expiratoire et du diamètre minimal inspiratoire de la veine cave, il est possible de calculer un index de collapsus de la veine cave inférieure. Tableau. Exemples de valeurs de pression dans l’oreillette droite (POD) proposées dans la littérature en fonction de l’index de collapsus de la veine cave inférieure (14, 15). Index collapsus VCI [(Dmax – Dmin)/Dmax] x 100 POD < 50 % 15 mmHg > 50 % 5 mmHg < 35 % 16 mmHg 35 %-45 % 9 mmHg > 45 % 6 mmHg 19 M I S E A U P O I N T L’étude de la veine cave inférieure présente certaines limites : elle n’est pas toujours accessible, puisque totalement dépendante de la faisabilité de la voie sous-costale ; l’index de collapsus n’est pas utilisable lorsque le patient est en ventilation assistée (18) ; chez les athlètes de haut niveau (19), il a été décrit des diamètres de veine cave inférieure importants parfois associés à des index de collapsus inférieurs à 50 %, pouvant alors faire conclure à tort à des pressions de remplissage droites augmentées. Étude du flux veineux sus-hépatique en Doppler pulsé L’enregistrement du flux veineux sus-hépatique est effectué par voie sous-costale en Doppler pulsé. Cette approche a été proposée par analogie avec l’étude du flux veineux pulmonaire pour évaluer les pressions de remplissage ventriculaire gauche. L’objectif est de calculer une fraction systolique du flux sus-hépatique en rapportant l’ITV de l’onde systolique à l’ITV totale (onde systolique et onde diastolique) (figure 4). En effet, l’amplitude de l’onde S diminue parallèlement à l’élévation de la POD. Dans l’expérience de Nagueh, la corrélation entre cet index et la pression auriculaire droite est bonne (r = 0,89), et un index inférieur à 55 % permet de prédire une POD supérieure à 8 mmHg avec une sensibilité de 86 % et une spécificité de 90 % (20). Dans ce travail, cette approche était plus fiable que celle obtenue par l’index de collapsus de la veine cave inférieure. Cet Fraction systolique du flux veineux sus-hépatique ITVS/ITV (S + D) indice semble utilisable chez les patients en ventilation assistée, mais son utilisation doit être particulièrement prudente dans d’autres circonstances : fibrillation auriculaire, fuite tricuspide importante. Rapport Et/Ea L’étude du rapport vitesse maximale de l’onde E du flux transtricuspide (Et) sur vitesse maximale de l’onde E du flux annulaire tricuspide en Doppler tissulaire (Ea) a également été proposée par analogie avec le cœur gauche. Dans des situations pathologiques (cardiopathie restrictive, par exemple), on retrouve à droite la même morphologie de flux restrictif qu’à gauche, avec Et/At > 2 et temps de décélération de Et < 150 ms (21). Dans la plupart des cas toutefois, le flux tricuspide seul est ininterprétable, et c’est la confrontation entre Et (reflet de la POD et de la relaxation VD) et Ea (reflet de la relaxation VD) qui va permettre d’approcher les pressions de remplissage VD. Ea mesurée à l’anneau tricuspide a été évaluée chez le sujet normal : son amplitude normale varie avec l’âge, elle est de 17,7 ± 2 cm avant 40 ans et de 13,2 ± 2,7 cm après 60 ans (22). La reproductibilité de mesure interobservateur est particulièrement médiocre (± 22 %) et significativement moins bonne que la reproductibilité interobservateur de la mesure de l’onde systolique S (± 13 %) (23). Les travaux de la littérature montrent une corrélation satisfaisante entre la POD et le rapport Et/Ea. Un rapport Et/Ea > 6 prédit une POD ≥ 10 mmHg avec une sensibilité de 79 % et une spécificité de 73 % (24, 25) (figure 5). Étude du flux de l’insuffisance pulmonaire ITV S ITV D Figure 4. Fraction systolique du flux veineux sus-hépatique calculée en mesurant l’intégrale temps-vitesse de l’onde systolique (ITVS) et l’intégrale temps de la somme des deux ondes systoliques et diastoliques (ITVS + D). Dans cet exemple, le flux est normal. 20 Les pressions de remplissage ventriculaires droites peuvent également être dérivées de l’étude du flux de l’insuffisance pulmonaire. Les différents indices décrits précédemment nous permettent de poser le diagnostic d’élévation des pressions de remplissage : Et/At > 2 ; temps de décélération court de l’onde Et (inférieur à 150 ms) ; onde S de faible amplitude moins importante que l’onde D sur le flux veineux sus-hépatique avec présence d’une grande onde A ; veine cave inférieure non compliante, etc. Toutefois, ces différentes anomalies, si elles traduisent une élévation des pressions de remplissage ne permettent pas de poser le diagnostic d’adiastolie, c’est-à-dire la présence d’un dip-plateau sur la courbe de pression ventriculaire droite (constriction péricardique, restriction myocardique). Dans cette optique, l’analyse du flux d’insuffisance pulmonaire, recueilli en Doppler continu, peut être très utile. Elle va en effet montrer, spontanément ou en inspiration, la présence d’un flux dont la pente est raide, avec une annulation ou une quasi-annulation des vitesses très tôt en diastole, avant l’onde P de l’ECG (26) (figure 6). Cette approche a également montré son intérêt dans l’infarctus du ventricule droit : ainsi, la présence d’un flux d’insuffisance pulmonaire associant un temps de demi-pression ≤ 150 ms, et un rapport entre vitesse minimale et vitesse maximale de fuite pulmonaire ≤ 0,5, a permis de détecter un infarctus du VD avec une sensibilité de 100 % et une spécificité de 89 % (27). Cet indice a également montré une bonne valeur pronostique durant la phase hospitalière chez des patients présentant un infarctus inférieur. La Lettre du Cardiologue - n° 381 - janvier 2005 M I S E A U P O I N T Courbes de pression AP VD Dip-plateau Annulation complète de la courbe Flux d’insuffisance pulmonaire Figure 5. Mesure du pic de l’onde E du flux de remplissage tricuspide (Et, en haut) et du pic E du flux recueilli en Doppler pulsé tissulaire à l’anneau tricuspide (Ea, en bas). Dans cet exemple, le rapport Et/Ea = 45/10 est en faveur de pressions de remplissage ventriculaires droites normales. Figure 6. En cas de dip-plateau, la morphologie du flux d’insuffisance pulmonaire montre une décélération très rapide et souvent une annulation précoce de la courbe du flux d’insuffisance pulmonaire (dessin). En haut, exemple de recueil du flux d’insuffisance pulmonaire chez un patient en respiration spontanée. Le flux 1 est un flux de morphologie normale alors que le patient est en expiration. En inspiration (flux 4), on note une morphologie très différente, avec une décélération très rapide et une annulation précoce des vitesses. Ce patient était porteur d’une cardiopathie restrictive avec atteinte ventriculaire droite et dip-plateau hémodynamique. CONCLUSION L’évaluation du cœur droit lors des examens échographiques de routine se résume le plus souvent à l’évaluation des pressions pulmonaires, mesurées à partir d’un flux d’insuffisance tricuspide. L’analyse de la fonction systolique du VD, dont la valeur pronostique est importante, notamment dans l’insuffisance cardiaque, devrait être plus souvent réalisée, en mesurant les surfaces systoliques et diastoliques du VD sur une incidence quatre cavités. L’étude du raccourcissement longitudinal en Doppler tissulaire à l’anneau tricuspide est probablement utile en routine, même si sa validation mérite encore d’être complétée. L’étude de la veine cave inférieure doit être systématique, puisqu’elle La Lettre du Cardiologue - n° 381 - janvier 2005 permet une approche à la fois des pressions de remplissage (ce qui permet notamment d’affiner la mesure des pressions pulmonaires à partir du flux d’insuffisance tricuspide) et du statut volémique. L’analyse morphologique du flux d’insuffisance pulmonaire peut parfois s’avérer irremplaçable (suspicion de dip-plateau dans le cadre d’une cardiopathie restrictive ou d’une péricardite constrictive ; infarctus inférieur avec extension au VD). O 21 M I S E A U P O I N T Bibliographie 14. 1. Watanabe T, Katsume H, Matsukubo H, Furukawa K, Ijichi H. Estimation of right ventricular volume with two dimensional echocardiography. Am J Cardiol 1982;49:1946-53. 2. Starling MR, Crawford MH, Sorensen SG, O’Rourke RA. A new two-dimensional echocardiographic technique for evaluating right ventricular size and performance in patients with obstructive lung disease. Circulation 1982;66:612-20. 3. Levine R, Gibson T, Aretz T. Echocardiographic measurement of right ventricular volume. Circulation 1984;69:497-505. 4. Gibson T, Miller S, Aretz T, Hardin N, Weyman A. 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