Comment utiliser le doppler tissulaire en pratique

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Comment utiliser le doppler tissulaire
en pratique ?
Doppler tissue imaging in clinical practice
G. Habib*
Points forts
O L’étude du doppler tissulaire à l’anneau permet l’évaluation des pressions de remplissage, même en cas de
fonction ventriculaire gauche conservée.
O Un rapport E/E’ > 15 est en faveur de pressions de remplissage élevées, et un rapport < 8 en faveur de pressions
de remplissage basses.
O Le doppler tissulaire myocardique (DTM) permet le diagnostic d’asynchronisme inter- et intraventriculaire, mais
l’analyse de l’asynchronisme par échographie est multiparamétrique.
O Une vélocité à l’anneau tricuspidien < 11 cm/s au DTM
est en faveur d’une dysfonction ventriculaire droite.
O La mesure des vélocités myocardiques au DTM permet
le diagnostic différentiel entre HVG physiologique et
pathologique chez le sportif.
Mots-clés : Doppler tissulaire - Myocarde - Pressions Asynchronisme.
Keywords: Doppler tissue imaging - Myocardium - Pressure - Asynchronism.
e doppler tissulaire myocardique (DTM) a enfin trouvé
sa place dans les laboratoires d’échocardiographie.
Après des années de validation expérimentale et clinique, le DTM s’impose maintenant comme un outil pratique en
utilisation quotidienne et aux applications cliniques variées. Le
but de cette revue non exhaustive est de faire le point sur les applications pratiques validées ou en cours de validation du DTM.
L
* Département de cardiologie, hôpital de la Timone, Marseille.
La Lettre du Cardiologue - n° 386 - juin 2005
QU’EST-CE QUE LE DOPPLER TISSULAIRE
MYOCARDIQUE ?
Contrairement au doppler cardiaque conventionnel, qui étudie la
vitesse de déplacement des globules rouges, le doppler tissulaire
supprime le filtre passe-haut du doppler traditionnel et permet
d’enregistrer les basses vélocités produites par les mouvements
du myocarde. Qu’il soit utilisé en mode pulsé, couleur ou reconstruit, deux types d’indices sont apportés par le doppler tissulaire :
– les indices de déformation (vitesse de déformation ou strain
rate) ;
– les indices de mouvement (vélocités et déplacements).
Par sa capacité à analyser et à quantifier les vitesses myocardiques régionales, le doppler tissulaire offre des possibilités multiples d’évaluation de la fonction cardiaque dans de nombreuses
pathologies. Nous nous bornerons à détailler celles dont l’application clinique est la plus répandue.
LE DOPPLER TISSULAIRE À L’ANNEAU
POUR L’ÉVALUATION DES PRESSIONS
DE REMPLISSAGE VENTRICULAIRES GAUCHES
C’est certainement l’application du DTM la plus utilisée en pratique clinique cardiologique. La mesure des pressions de remplissage par l’écho-doppler cardiaque a largement progressé ces
dernières années, et apporte des renseignements aussi bien diagnostiques que pronostiques. Cette évaluation est fondée sur une
étude multiparamétrique incluant au premier chef l’étude du flux
mitral en doppler pulsé (figure 1), de ses modifications lors de
la manœuvre de Valsalva, et l’étude du flux veineux pulmonaire.
Cette évaluation est le plus souvent suffisante pour se faire une
idée des pressions de remplissage ventriculaires gauches, mais
elle est insuffisante chez un grand nombre de patients :
– en cas de profil mitral “normalisé” (figure 1), l’anomalie de la
relaxation (inversion du rapport E/A) est masquée par l’élévation
des pressions de remplissage ;
– chez les patients dont la fraction d’éjection systolique est normale et chez les patients porteurs d’une cardiomyopathie hyper29
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E
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c
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Figure 1. Évolution du profil enregistré au doppler pulsé au niveau du
sommet des feuillets mitraux en fonction des pressions de remplissage
ventriculaires gauches. a) Flux mitral normal, b) inversion du rapport
E/A traduisant le plus souvent l’existence d’une anomalie de la relaxation avec pressions de remplissage basses, c) flux pseudonormal ou normalisé : anomalie de la relaxation masquée par une élévation des pressions de remplissage, d) flux restrictif : pressions de remplissage élevées.
Figure 3. Profil doppler normal enregistré au niveau de l’anneau mitral.
Six phases successives sont enregistrées : 1) contraction isovolumique, 2)
systole (S), 3) relaxation isovolumique, 4) remplissage initial rapide (E’),
5) diastasis, 6) télédiastole (A’) correspondant à la contraction auriculaire.
E
A
E
E'
Doppler pulsé mitral
S
DTM à l'anneau
E'
A'
Figure 4. Comparaison du flux mitral enregistré au doppler pulsé et du
profil doppler tissulaire myocardique à l’anneau : calcul du rapport E/E’.
Figure 2. Méthode d’enregistrement du doppler tissulaire à l’anneau
mitral.
trophique, la valeur des indices conventionnels est plus faible que
chez ceux qui présentent une dysfonction ventriculaire gauche
systolique (1).
La figure 2 montre la technique de mesure du doppler tissulaire
à l’anneau mitral. À partir d’une incidence apicale, le volume
d’échantillonnage est placé au niveau de la partie septale ou latérale de l’anneau mitral. Le profil doppler enregistré en mode pulsé
comporte plusieurs phases, qui sont expliquées sur la figure 3.
C’est l’étude de la vitesse protodiastolique E’qui est utilisée pour
évaluer la relaxation myocardique et les pressions de remplissage (2).
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• La vitesse E’ diminue en cas d’anomalie de la relaxation ventriculaire gauche. Plusieurs travaux ont bien montré que ce paramètre était corrélé à l’indice τ de relaxation myocardique (3) de
façon relativement indépendante des conditions de charge (4).
Une valeur de 8 cm/s semble permettre de séparer les patients dont
la relaxation est normale (E’ > 8 cm/s) ou ralentie (E’ < 8 cm/s).
• La comparaison de cette vitesse E’à la vitesse protodiastolique E
obtenue au niveau du flux mitral en doppler pulsé conventionnel
(figure 4) permet d’évaluer les pressions de remplissage (2). Une
bonne corrélation a ainsi été obtenue entre le rapport E/E’ et les
pressions de remplissage ventriculaires gauches. Un rapport
E/E’> 15 permet d’affirmer que les pressions de remplissage sont
élevées, un rapport E/E’ < 8 indique qu’elles sont basses (5).
L’évaluation des pressions de remplissage par le DTM à l’anneau
présente cependant des limitations :
– variabilité des mesures, difficultés techniques de mesure en cas
de dysfonction ventriculaire gauche sévère, pathologie ischémique s’accompagnant de différences importantes de vélocités
entre la partie latérale et la partie septale de l’anneau ;
– existence d’une “zone grise” de rapport E/E’ entre 8 et 15 (5).
Dans ces deux types de situations, il est fondamental de compléter l’examen échographique par la mesure des autres paramètres d’évaluation écho-doppler des pressions de remplissage
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(flux veineux pulmonaire, vitesse de propagation du flux mitral).
Malgré ces limitations, l’étude du DTM à l’anneau mitral s’est
imposée comme une méthode non invasive, facile et rapide d’évaluation des pressions de remplissage. Elle présente en outre
l’avantage de rester applicable en cas de fibrillation auriculaire,
de tachycardie, de cardiomyopathie hypertrophique (6), et d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection ventriculaire gauche
normale (1, 7).
RECHERCHE D’UN ASYNCHRONISME
VENTRICULAIRE
Il s’agit d’une autre application utilisable en pratique courante
du DTM. Même si les recommandations pour la mise en place
d’un stimulateur multisite s’appuient sur la largeur du QRS sur
l’électrocardiogramme (ECG) de surface, de nombreux arguments plaident pour un rôle futur majeur de l’écho-doppler, et
plus particulièrement du DTM, dans cette indication.
De nombreux paramètres ont été proposés pour l’évaluation des
asynchronismes atrioventriculaire, interventriculaire et intraventriculaire. Le DTM apparaît comme la technique la plus prometteuse, malheureusement limitée pour l’instant dans son application pratique par la multiplicité des indices proposés.
Techniques
Plusieurs techniques DTM ont été proposées :
• Le DTM en mode pulsé (figure 5) permet d’enregistrer les vélocités des segments basaux des différentes parois myocardiques
enregistrées en incidences apicales, au niveau du ventricule
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gauche mais aussi du ventricule droit. Les délais électromécaniques (du pied du QRS au début de l’onde S) et électrosystoliques (entre le pied du QRS et le pic de contraction systolique)
peuvent ainsi être mesurés. La différence de délai entre les différentes parois étudiées permet de calculer le délai interventriculaire ou intraventriculaire.
• Le DTM numérique reconstruit (figure 6) offre l’avantage de
fournir des courbes de vélocités simultanées des différentes parois
étudiées, superposées sur un même cycle cardiaque, mais il présente l’inconvénient d’une plus faible résolution temporelle.
• D’autres techniques DTM ont été proposées, comme le DTM
en mode TM couleur, la mesure de la déformation régionale ou
le “tissue tracking”, mais elles sont encore en cours de validation.
Résultats
Le DTM dans ses modes pulsés autorise des mesures relativement simples des délais inter- et intraventriculaires à partir de
l’étude de la contraction longitudinale ventriculaire. Dans notre
expérience, et en comparaison avec une population témoin, un
délai interventriculaire ou intraventriculaire > 40 ms définit un
asynchronisme significatif. Malheureusement, diverses méthodes
de recueil et divers seuils de significativité ont été proposés dans
la littérature (8).
Tous les auteurs s’accordent cependant pour souligner deux
points importants concernant l’asynchronisme mesuré au DTM.
• La présence d’un asynchronisme intraventriculaire significatif est
un marqueur pronostique puissant chez les patients porteurs d’une
cardiomyopathie (8). Cette valeur pronostique est plus grande que
celle de la présence d’un asynchronisme interventriculaire.
Délai électromécanique
Septum interventriculaire
80 ms
Délai électromécanique
Paroi latérale ventriculaire gauche (VG)
150 ms
Délai septum/paroi latérale = 70 ms
Figure 5. Mesure du délai électromécanique intraventriculaire gauche au DTM en mode pulsé. Un délai de 70 ms est mesuré entre la paroi latérale et la
paroi septale du ventricule gauche.
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Figure 6. Mesure du délai
électromécanique
intraventriculaire gauche
au DTM en mode reconstruit.
Enregistrement simultané
des courbes de vélocité
de la paroi septale et latérale
du ventricule gauche
permettant de mesurer
un délai électromécanique
systolique de 90 ms
(flèche rouge).
• La largeur du QRS est mal corrélée à la présence d’un asynchronisme mesuré au DTM. Certains patients à QRS large n’ont
pas d’asynchronisme significatif au DTM. Inversement, dans notre
expérience (9), un tiers des patients porteurs d’une cardiomyopathie à QRS fins ont un asynchronisme significatif au DTM et pourraient donc bénéficier d’une resynchronisation ventriculaire (10)
si ces critères de sélection échocardiographiques étaient utilisés.
Limitations
Bien que très prometteur, le DTM dans la recherche d’un asynchronisme souffre de nombreuses limitations :
– absence de valeur seuil universellement reconnue ;
– multiplicité des méthodes d’évaluation, des techniques de
mesure et des indices d’évaluation proposés ;
– difficultés techniques d’enregistrement en cas de vélocités myocardiques très basses, ce qui est fréquemment le cas dans les cardiomyopathies très évoluées.
Perspectives
Malgré ces limitations, le DTM est déjà utile dans l’évaluation
de la désynchronisation ventriculaire.
• Avant la resynchronisation, aux côtés des autres techniques
échographiques, le DTM est utile pour la sélection des futurs
répondeurs. Plusieurs travaux récents montrent que la présence
d’un asynchronisme au DTM est prédictif d’une amélioration clinique après stimulation (11-12).
• Après la resynchronisation, le DTM permet de vérifier la qualité de la resynchronisation. Le DTM paraît également prometteur pour l’optimisation de la resynchronisation ventriculaire
grâce au réglage sous contrôle échographique du délai VV (13).
• La présence d’un asynchronisme diastolique a également été
étudiée (9) et joue probablement aussi un rôle important dans la
qualité du résultat clinique de la resynchronisation.
Le DTM dans la resynchronisation ventriculaire, bien que très
prometteur, reste encore une méthode à l’étude et doit être systématiquement couplé aux autres méthodes échographiques
d’évaluation de l’asynchronisme.
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LE DTM DANS LES CARDIOMYOPATHIES
Le DTM a également de nombreuses applications dans le domaine
des cardiomyopathies, grâce à ses possibilités d’évaluation fine de
la fonction systolique ventriculaire gauche et droite.
Le DTM serait utile au diagnostic précoce (infraclinique) des cardiomyoapthies hypertrophiques (14). Des vélocités systoliques et
protodiastoliques basses auraient ainsi été observées dans la cardiomyopathie hypertrophique chez des patients porteurs de l’anomalie
génétique alors même qu’ils n’avaient pas d’hypertrophie échographique significative (14).
Le DTM est également une méthode simple d’évaluation de la fonction ventriculaire droite. Les fibres longitudinales étant prépondérantes dans le ventricule droit, l’étude par voie apicale des vélocités
de la paroi libre du ventricule droit permet d’obtenir facilement des
courbes d’excellente qualité, sur lesquelles peuvent être mesurées,
comme au niveau du ventricule gauche, les vélocités maximales systoliques et diastoliques (figure 7). Plusieurs travaux ont montré que
la vitesse maximale systolique S était corrélée à la fraction d’éjection ventriculaire droite (15) et possédait également une valeur pronostique indépendante dans les cardiomyopathies (16).
Le DTM a également montré son intérêt pour la distinction toujours
difficile entre cardiomyopathie restrictive et constriction péricardique
(17). Devant un tableau clinique et échographique douteux, la présence de vélocités protodiastoliques élevées au DTM à l’anneau
mitral serait plus en faveur d’une constriction que d’une restriction.
Le DTM trouve également son application chez le sportif, chez lequel
il peut être utile pour différencier une hypertrophie physiologique
d’une hypertrophie pathologique, devant la persistance ou non d’un
gradient de vélocité intramyocardique (18).
AUTRES APPLICATIONS DU DTM
Le DTM a de nombreuses autres applications potentielles qu’il
n’est pas possible de détailler ici. Citons la détection précoce
d’une ischémie myocardique par le DTM couplé à l’échocarLa Lettre du Cardiologue - n° 386 - juin 2005
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du ventricule droit (a) et profil doppler pulsé enregistré (b).
diographie de stress, la détection de la viabilité myocardique
après IDM ou en cas de dysfonction ventriculaire ischémique
chronique, la différenciation entre cardiomyopathie hypertrophique et hypertensive, l’évaluation de la fonction ventriculaire
droite des cardiopathies congénitales, et la détection précoce
d’une atteinte myocardique dans la maladie de Chagas ou chez
le diabétique, ou encore dans l’amylose cardiaque.
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