congrès congrès Retour de congrès Doppler tissulaire myocardique : application dans l’hypertension artérielle Rémy Douillet* diaques dont les vélocités La description initiale de sont élevées et le signal l’effet Doppler par le phye doppler tissulaire myocardique permet l’analyse de faible intensité. Le sicien autrichien Christian Doppler en 1842 n’a été d’informations concernant les vitesses de dépla- Doppler couleurs conventionnel, par le réglage des appliquée qu’un siècle cement des parois myocardiques. Cette nouvelle filtres (utilisation de plus tard à l’analyse des vélocités sanguines ini- technique nous offre donc la possibilité d’aller plus filtres passe-haut) et de l’autocorrélateur, rejette tialement vasculaires périloin dans l’étude de la ponction ventriculaire toute information (consiphériques, puis plus tard gauche, tant systolique que diastolique. Son applica- dérée comme “bruit”) intracardiaques. L’échotion dans les différents domaines de la pathologie provenant des parois cardiographie s’est ainsi imposée comme une cardiovasculaire, et donc dans l’hypertension, permet myocardiques dont les vélocités sont très faibles technique non invasive d’approfondir et préciser nos connaissances (de 10 à 30 cm/s) et le d’évaluation hémodynasignal très énergétique. mique avec initialement À l’inverse, le Doppler des applications privilécités obtenues par l’analyse du déplacetissulaire myocardique élimine toute giées dans le champ d’investigation des ment de l’endocarde en mode TM et enfin information de vélocités provenant des valvulopathies, puis ultérieurement comme les modifications de vélocités engendrées flux sanguins intracavitaires et sélectionne un outil d’évaluation de la fonction myocarpar des processus pathologiques tels les signaux de basses vélocités et d’amplidique, en particulier diastolique. L’apport qu’ischémie et cardiomyopathies. Ce n’est tude élevée provenant des parois myocarplus récent du Doppler couleurs associé à que trois ans plus tard que Georges diques grâce à deux modifications princil’imagerie bidimensionnelle a complété l’arSutherland et McDicken développent le pales que sont la suppression des filtres senal diagnostique non invasif avec des premier prototype d’échographe disposant passe-haut et la diminution des gains champs d’application intéressants dans de l’imagerie Doppler couleurs codant (figure 1). l’analyse des flux régurgitants. non plus les flux sanguins mais spécifiReprésentation des vélocités en mode Bien que l’effet Doppler ait été appliqué quement les parois myocardiques. ActuelDoppler tissulaire myocardique principalement à l’analyse des flux sanlement, la modalité “Doppler tissulaire guins intracardiaques et intravasculaires, Le Doppler myocardique, comme le myocardique” est disponible en routine des précurseurs du Doppler myocardique Doppler conventionnel des flux sanguins, sur la plupart des échographes commerse sont intéressés à l’étude des mouvepeut afficher les vélocités en trois modes : cialisés, avec des progrès technologiques ments des parois myocardiques. Dès mode bidimensionnel, mode Doppler constants visant à augmenter la résolution 1965, Yoshitoshi utilise un spectogramme pulsé et mode TM (figure 2). Quel que spatiale et temporelle du Doppler tissulaiDoppler pour l’enregistrement de la paroi soit le mode utilisé, il faut garder en re et surtout à quantifier l’information postérieure du ventricule gauche. En mémoire le fait que nous utilisons un contenue dans les pixels de couleur. 1989, Karl Isaaz utilise un appareillage mode Doppler et donc que les résultats Doppler conventionnel dont il diminue le ainsi que la représentation graphique gain et le filtre pour obtenir, à partir d’une obtenue seront dépendants de l’angle coupe parasternale petit-axe, un profil de entre la cible étudiée (paroi ou segment vélocités en mode Doppler pulsé de la Principes de l’imagerie Doppler paroi postérieure du ventricule gauche. tissulaire Dans ce travail fondateur de l’approche Le codage Doppler couleurs conventionDoppler tissulaire, Karl Isaaz décrit le nel s’adresse à l’analyse des flux sanguins profil normal des vélocités myocardiques pour la détection de régurgitations ou de tout au long du cycle cardiaque, les rela* Département de médecine interne, CHU sténoses valvulaires, de shunts intracartions des vélocités Doppler avec les véloBois-Guillaume, Rouen. L Principe Act. Méd. Int. - Hypertension (12), n° 2, février 2000 334 congrès congrès Retour de congrès Figure 1 : Doppler tissulaire myocardique. Nouvelle technique ultrasonore mesurant spécifiquement les vitesses de déplacement du myocarde. Figure 2 : Doppler pulsé intramyocardique. Troubles de la relaxation chez un hypertendu. myocardique) et le faisceau ultrasonore. De même qu’avec le Doppler conventionnel, les vélocités seront confrontées à une échelle de couleurs dont le codage sera rouge-jaune en cas de déplacement myocardique se rapprochant du capteur (vitesse “positive”) ou vert-bleu en cas de déplacement myocardique se rapprochant du capteur (vitesses “positives”) ou vert- bleu en cas de déplacement myocardique s’éloignant du capteur (vitesses “négatives”). Enfin, le choix de l’échelle de couleurs devra tenir compte de la limite de Nyquist, dont le seuil dépendra non seulement de la paroi étudiée mais aussi du temps du cycle cardiaque. Il faudra ainsi accepter un compromis entre le choix de discriminer les vélocités intra- 335 myocardiques les plus basses et la possibilité de pouvoir les quantifier en évitant la survenue d’aliasing. – Le mode bidimensionnel permet d’obtenir sur une boucle d’images une vision globale des changements de vélocités au sein de l’ensemble des parois myocardiques. Cependant, sur la plupart des échographes de première génération équipés de Doppler tissulaire myocardique, les cadences d’image étaient trop faibles pour permettre une résolution temporelle satisfaisante. Ce mode s’avère cependant très prometteur sur les nouvelles générations d’échographe et devrait trouver une application de choix dans le domaine de l’échocardiographie de stress physique ou pharmacologique grâce à la possibilité de modules de quantification intégrés dans la machine. – Le mode TM a l’avantage d’une excellente résolution temporelle et permet ainsi des vélocités myocardiques tout au long du cycle cardiaque et également de façon précise dans l’épaisseur de la paroi myocardique. L’étude des vélocités myocardiques à partir du mode TM fournit de nouveaux indices de fonction myocardique, en particulier la mesure du gradient de vélocités intramyocardiques résultant de vélocités plus élevées tout au long du cycle cardiaque dans l’endocarde que dans l’épicarde. – Le mode Doppler pulsé permet l’évaluation rapide et quantifiée des vélocités myocardiques régionales dont la précision dépend de la taille de la fenêtre Doppler. Compte tenu des mouvements des parois, ce mode n’a pas la précision suffisante pour discriminer les vélocités endocardiques et épicardiques et épicardiques au sein d’une même paroi. Il trouve cependant, une application intéressante dans la quantification des mouvements de contraction longitudinale en incidence apicale, à condition de minimiser l’angle entre le faisceau Doppler et le segment myocardique analysé et à condition de prendre en compte le possible chevauche- congrès congrès Retour de congrès ment entre les différents segments d’une même paroi. Bases physiologiques et anatomiques du Doppler tissulaire myocardique L’interprétation des vélocités myocardiques ne peut se faire qu’en connaissance de la physiologie des mouvements cardiaques, de l’anatomie et de l’orientation des fibres myocardiques au sein d’une paroi myocardique. La cinétique ventriculaire obéit à la combinaison de mouvements complexes dont nous ne pourrons que quantifier la résultante sur un segment myocardique donné en analyse Doppler tissulaire. On peut ainsi schématiquement distinguer : – un mouvement de contraction circonférentielle bien analysé en incidence parasternale petit-axe au niveau des parois antéroseptale et postérieure lié au déplacement principalement de l’endocarde vers un centre de gravité situé au centre de la cavité ventriculaire gauche ; – un mouvement de contraction longitudinale bien analysé en incidences apicales 4 et 2 cavités lié essentiellement au déplacement de l’anneau mitral et des segments basaux des parois ventriculaires vers un centre de gravité situé sur un axe médian à 1/3 de l’apex et 2/3 de la base ; – un mouvement de torsion ou de rotation dont l’analyse en Doppler peut s’effectuer à partir d’une coupe parasternale petit-axe sur l’angle de la zone transitionnelle (transition du codage en bleu vers le codage en rouge de la paroi antéro-septale) avec sa position théorique ; – enfin, il ne faut pas méconnaître les mouvements de translation du cœur dans le thorax qui peuvent artificiellement augmenter les valeurs des vélocités myocardiques et qu’il faut minimiser sinon annuler en recueillant les informations chez un patient en apnée postexpiratoire. L’orientation des fibres myocardiques joue un rôle dans l’hétérogénéité des valeurs des vélocités myocardiques. On se souviendra qu’au sein d’une paroi, on dis- tingue l’orientation oblique de bas en haut des fibres endocardiques, puis l’orientation horizontale des fibres médianes et enfin l’orientation oblique de haut en bas des fibres épicardiques (figure 3). Enfin, ces différentes fibres myocardiques sont organisées en éventail pour la plupart dans le massif ventriculaire avec certaines qui “cravatent” la zone médiane du ventricule et participent ainsi au mouvement de torsion. Figure 3 : Mise en évidence de troubles de relaxation par le Doppler tissulaire. Place du DTI dans l’étude des cardiopathies hypertensives L’hypertension a un effet direct sur l’anatomie myocardique et sur la performance et la fonction systolo-diastolique. L’étude échocardiographique des patients présentant une cardiopathie hypertensive a permis une meilleure compréhension de la pathologie et également une information pronostique concernant le calcul de la masse ventriculaire gauche, le type et le développement de l’hypertrophie ventriculaire gauche, la dégradation de la per- Act. Méd. Int. - Hypertension (12), n° 2, février 2000 336 formance diastolique et la diminution de la fonction systolique. Le Doppler tissulaire myocardique (DTI), par son analyse des vélocités de déplacement des parois myocardiques, permet une analyse quantitative de la performance myocardique et peut donc appporter de nouveaux éléments dans la compréhension de la pathophysiologie de la cardiopathie hypertensive. Dans l’hypertension, différents profils hémodynamiques et morphologiques sont rencontrés, depuis un myocarde normal en passant par la dysfonction diastolique, l’hypertrophie ventriculaire gauche et l’augmentation de la masse, et enfin l’altération finale de la fonction systolique. Ces différents éléments vont pouvoir être revus à la lumière du DTI. HTA et hypertrophie myocardique L’hypertrophie et l’augmentation de la masse ventriculaire gauche dans l’hypertension sont la conséquence de l’augmentation de la postcharge, du travail d’éjection et du stress pariétal, résultant de l’addition en parallèle de fibres contractiles. Cette hypertrophie a été reconnue comme facteur pronostique pour la mortalité et la morbidité cardiovasculaire. Le DTI permet la reconnaissance, en cas d’hypertrophie, d’anomalies des vitesses de déplacement des parois myocardiques, tant systolique que diastolique. Cela a été mis en évidence chez des patients porteurs de CMH. Il est de même possible grâce au DTI de distinguer plusieurs types d’hypertrophies et de confirmer le caractère physiologique de l’hypertrophie observée chez les sportifs par rapport à celle pathologique des CMH. En effet, les sportifs montrent des profils de vélocités myocardiques normaux, tandis que ceux-ci sont altérés (vélocités diminuées) dans les CMH, alors que les paramètres standards (fraction d’éjection, paramètres de fonction diastolique selon le flux Doppler transmitral) ne sont pas toujours discriminant (Derumeaux et coll.). Dans une congrès congrès Retour de congrès population d’hypertendus, il a été également retrouvé des anomalies des profils de vélocités, au-delà de l’hétérogénéité des vitesses observée chez les sujets normaux (hétérogénéité selon le cycle et selon la paroi). On constate une diminution du pic de vélocité en protodiastole (e), une augmentation du pic de vélocité comme un indice sensible de dysfonction diastolique. Cela est retrouvé dans la majorité des différents segments myocardiques (Garcia et coll.). Le DTI permet donc le développement de nouveaux indices ultrasonores en relation avec une architecture myocardique anormale. HTA et fonction diastolique. La fonction diastolique est en général affectée avant la fonction systolique dans l’hypertension artérielle. Celle-ci est habituellement évaluée par l’analyse du flux Doppler transmitral de remplissage ventriculaire gauche. Dans l’hypertension, il existe un large spectre de profils de remplissage, entre flux normaux, anormaux et pseudonormaux décrits par Appleton, reflétant différentes conditions hémodynamiques de performance diastolique. Le DTI permet l’étude des vélocités tant systoliques que diastoliques et donc une étude fonctionnelle globale et régionale. Dans une population d’hypertendus étudiée par Garcia et coll., le flux transmitral était anormal dans 40 % des cas, avec un rapport E/A inférieur à 1. Parmi ceux ayant un flux Doppler transmitral normal, 60 % avaient des anomalies en DTI, avec un rapport E/A inférieur à 1, traduisant donc un flux transmitral pseudo-normal. Tous les patients ayant un flux transmitral anormal présentaient un profil de vélocités anormal en DTI (E/A < 1). Le DTI en mode pulsé peut donc être utile pour l’identification d’un sous-groupe de patients présentant une pseudo-normalisation des paramètres diastoliques standards. L’analyse en mode Doppler pulsé peut détecter une altération de la fonction diastolique à un stade précoce, même uniquement segmentaire. C’est le nombre et non la localisation spatiale de ces seg- ments anormaux qui est le facteur déterminant conduisant à un profil diastolique ventriculaire gauche anormal. Conclusion Le DTI, analysant les vélocités myocardiques, offre une nouvelle approche échographique des patients hypertendus permettant l’identification du processus hypertrophique pathologique et la reconnaissance d’anomalies précoces de la fonction diastolique. Cette technique trouve sa place lors du bilan initial du patient hypertendu, afin de ne pas méconnaître un retentissement myocardique débutant, puis dans le cadre du suivi, l’évaluation quantitative permettra l’appréciation de l’évolutivité du processus pathologique. Restent à définir des indices pronostiques et à déterminer les mesures à réaliser de façon à standardiser et simplifier les examens. LISTE DES ANNONCEURS BRISTOL-MYERS SQUIBB (Lopril) p. 318 ; GLAXO WELLCOME (Cardio-online) p. 344 ; SANOFI-SYNTHÉLABO (Coaprovel) p. 338-339. Les articles publiés dans notre revue le sont sous la seule responsabilité de leurs auteurs. Leur reproduction est interdite. 337