17/03/2014 LUCAS Claire L3 Système cardiovasculaire Pr

SYSTEME CARDIOVASCULAIRE – Echocardiographie
17/03/2014
LUCAS Claire L3
Système cardiovasculaire
Pr AVIERINOS
Relecteur 9
12 pages
Echocardiographie
Plan
A. Rappels
B. L'échographie trans-thoracique
C. L'échographie trans-œsophagienne
A. Rappels
L’échocardiographie est le prolongement de l’examen clinique mais ne le remplace pas !
C'est un examen SUBJECTIF +++ qui dépend de l’interprétation du médecin qui effectue l’examen, la
confrontation avec le contexte clinique est donc indispensable (doit être confirmé par l'auscultation au
stéthoscope et l'interrogatoire).
Il est non invasif.
Il permet l’étude anatomique et fonctionnelle du cœur.
C’est l’examen central de la cardiologie moderne.
I. Les ondes sonores
Les ondes sonores nécessitent un milieu physique moléculaire, elle ne peuvent pas se propager dans le vide à
la différence des ondes électromagnétiques. Elles utilisent les forces de liaisons de la matière.
Ce n’est pas une particule qui se déplace dans la matière, c’est une énergie non particulaire, une succession
de compression et de dépression.
→ C’est une « pression acoustique » qui augmente et qui diminue dans le milieu, elle est transmise aux
molécules voisines grâce aux liaisons atomiques.
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En un point donné, en fonction du temps on représente ce signal :
On observe une sinusoïde, une succession de périodes hautes puis basses, avec un décalage de phase.
–
Onde périodique : la période = en un point donné, correspond au temps minimum qui sépare deux état
mécaniques identiques (de même pression acoustique)
–
Se répète à une certaine fréquence = inverse de la période, en hertz. C'est le nombre de périodes par
seconde.
L’oreille entend les sons de fréquence comprise entre 20Hz à 20 kHz.
Infrasons
f < 20 Hz
Sons audibles
20 Hz < f < 20 kHz
Ultrasons
20 kHz < f < 20 MHz
II. Paramètre de propagation de l’onde sonore
–
La longueur d’onde = la distance min qui sépare 2 points de même pression acoustique (=même état
mécanique). Elle dépend de la fréquence et de la vitesse → C’est donc la distance que le signal a
parcouru durant une période.
Longueur d’onde = vitesse / fréquence
–
La vitesse de propagation des ultrasons dans un milieu : (à titre indicatif)
Eau =1480m/s
Tissus mous = 1540 m/s
Air = 330 m/s
Os = 4080 m/s
Elle dépend des caractéristiques du milieu et surtout de sa résistance à la propagation des ultra sons =
l'impédance.
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→ observe le trajet du 'dessus' de cette onde
- L’impédance acoustique
L’énergie acoustique est réfléchie à l’intersection de tissus possédant des impédances acoustiques différentes
(Z).
L’impédance acoustique est la résistance d’un milieu au passage du son. Elle dépend de :la densité du milieu et
de sa compressibilité : Z=√ Y/x.
→ Plus la différence des impédances (Z) est grande, plus l’amplitude de l’onde réfléchie sera importante.
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L’air a une impédance faible +++.
Dans le corps, les impédances sont peu différentes, le contraste est difficile à obtenir : la spécificité tissulaire de
l’échographie est faible. On va avoir du mal à distinguer les natures tissulaires à la différence de l'IRM.
(N'apprendre que les ordres de grandeur)
•
La réflexion graisse/peau :
Il y a très peu de différences d’impédance, il y a peu de réflexion.
•
La réflexion air/peau
L’impédance est très différente ! Donc s’il y avait juste la sonde et la peau, avec l’air entre les 2, quasi toutes les
ondes seraient réfléchies par l’interface et rien ne traverserait. On utilise donc un gel dont l’impédance
acoustique est la même que celle de la peau.
III. Principe de fonctionnement de la sonde
L’effet piézoiélectrique :un élément piézo-électrique émet et reçoit le signal de successions de déformations
transmis aux strucures.
Il a été découvert en 1880 par Pierre et Jacques Curie.
•
Certains matériaux comme les cristaux de quartz ont la propriété de se déformer (comprimer) lorsqu’ils
sont chargés et inversement de se charger lorsqu’ils sont comprimés.
Les transducteurs contenus dans les sondes d’échographie sont généralement des céramiques de Plomb
Zirconate de titane (PZT)
•
En appliquant un courant alternatif sur un cristal PZE, le cristal se comprime et se décomprime
alternativement et émet un son (sa fréquence dépend des caractéristiques du cristal).
•
Le même élément est utilisé pour transformer en courant électrique les ultrasons qui reviennent vers la
sonde après réflexion.
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•
L’émission est très brève 10-6 sec (=3periodes) puis pendant 10-3sec la sonde est à l’écoute. Puis
émission encore …
•
Cette fréquence de répétition des cycles émission/écoute est de l’ordre de 1Khz (à différentier de la
fréquence de l’onde sonore !!).
IV. Formation de l’image
Il y a 3 modes d’application :
–
Historique 1D : une seule direction
–
2D : un plan
–
Plus récent 3D : un volume
L’émission d’une ligne d’ultrason permet d’étudier au cours du temps les échos rencontrés par le train US. Si la
structure est en mouvement → mode temps-mouvement. La distance est en ordonné et le temps en abscisse.
L’émission de plusieurs lignes juxtaposées dans un plan (secteur) permet de reconstituer la surface (plan de
coupe) en juxtaposant les échos → mode bidimensionnel. Utilisé +++, est à la base de l’écho cardiaque.
L’émission de lignes US contiguës dans un volume pour le reconstituer → mode tridimensionnel. Ce mode
est utilisé pour faire de belles images mais peu utile en pratique clinique.
(voir images sur l'ENT vu la qualité à l'impression..)
V. L’effet doppler
L’effet doppler correspond au décalage de fréquence d'un signal soit du au mouvement de la source, soit de
l'observateur. Si on se rapproche : FQ plus aigue. Si on s'éloigne : FQ plus grave.
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On l’utilise pour étudier les déplacements du sang dans les vaisseaux et dans les cavités cardiaques.
•
Les GR (globules rouges) se déplacent, on émet un faisceau ultrasonore à une fréquence caractéristique
avec un angle parallèle à la direction des GR.
•
Il subit un premier décalage de fréquence (augmentée ou diminuée selon si les GR s’approchent ou
s’éloignent du faisceau d’US).
•
Les GR réfléchissent à leur tour les ondes, il y a donc un 2ème décalage de fréquence : ce sont des
émetteurs mais en mouvement. Puis les ondes reviennent vers la sonde.
Dans la formule, le « 2 » est pour le double décalage.
On cherche au final la vitesse de déplacement des GR.
En cardiologie, on ne connaît pas le cos(θ), la machine suppose que θ=0 donc cos(θ)=1.
Il faut donc s’aligner parfaitement au flux sanguin lors de l’échographie pour s’approcher au plus de θ=0.
→ C’est pour cette raison que parfois l’échographie peut sous estimer la vitesse des GR, il faut toujours se
confronter aux données cliniques. C’est en autre pour ça que l’échographie est un examen très subjectif, qui
dépend +++ du manipulateur.
La vitesse est exprimée :
•
soit selon une modalité spectrale (doppler continue ou pulsé)
•
soit selon une modalité couleur (bleu--> les GR s’éloignent du capteur, rouge -> ils s’en approchent).
Il existe 2 types d’utilisation de l’écho en cardiologie :
–
Échographie trans-thoracique (ETT) : analyse le cœur de l’avant vers l’arrière
–
Échographie trans-œsophagienne (ETO) : analyse le cœur de l’arrière vers l’avant
L’ETO est relativement invasive (il faut insérer la sonde d’écho dans l’œsophage), elle est donc utilisée en
seconde intention, après l'ETT.
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B. L'échographie trans-thoracique
→ Confirme la présence d’une cardiopathie
→ Précise sa nature, sa sévérité et son pronostic
→ Guide la plupart des indications thérapeutiques.
NB : Une cardiopathie peut être une anomalie des ventricules, des valves ou du péricarde.
La sonde est appliquée sur le thorax en différents points, créant différentes coupes, dont les principales :
–
Longitudinale grand axe : on observe le septum inter-ventriculaire, la paroi antérieure du VD, la paroi
postérieure et latérale du VG, l’atrium droit et la racine de l’aorte.
–
Petit axe : passe par les piliers de la valve mitrale, on observe le septum inter-ventriculaire, la paroi
antérieure et postérieure du VG, la paroi antérieure du VD.
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–
Coupe apicale des 4 cavités : on observe le VD, le septum inter-ventriculaire, le VG (apex, paroi
latérale), l’oreillette gauche et l’oreillette droite et le septum inter-atrial.
–
Coupe dite 2 cavités : On observe la paroi antérieure du VG et de l’oreillette gauche ++ la valve mitrale
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I. Exemples de pathologies
a) Cardiopathie ventriculaires
–
Cardiomyopathie dilatée : la contractilité du VG est atténuée
–
Cardiopathies ischémique : contractilité de la paroi antéro-septale très diminuée, cette asymétrie est
spécifique +++ des infarctus.
–
Cardiopathie myopathie hypertrophique primitive : septum épaissi
–
Cardiopathie restrictive primitive : perte de la capacité à se relâcher, dysfonctionnement diastolique
–
Cardiopathie restrictive secondaire : amylose cardiaque, dysfonctionnement diastolique
b) Valvulaires
Domaine de l’échographie cardiaque +++ car le diagnostic clinique est difficile à établir.
–
Insuffisance mitrale : rupture du cordage mitral
–
Rétrécissement mitral : fusion des commissures de la valve (= sténose)
–
Insuffisance aortique : flux diastolique de l'aorte vers le VG.
–
Rétrécissement aortique : sténose valvulaire aortique par du dépôt calcaire.
c) Péricardiques
–
Épanchement péricardique : on observe une zone vide d'écho en postérieur et antérieur par rapport au
cœur.
–
Péricardite chronique constrictive PCC : épaississement chronique du péricarde remplacé par une coque
fibreuse.
C. L'échographie trans-œsophagienne
•
En complément de l’ETT, non systématique
•
Réservée en cas de faible échogénicité du patient ou pour étudier le mécanisme d’une maladie incertaine
après l’ETT. (rare)
•
Il permet d’étudier tout ce qui est petit donc mal vu à l’ETT: végétations, suspicion de dissection
aortique …
•
Ne permet pas d’observer correctement les cavités droite (car l’ETO explore le cœur d’arrière en
avant et que les cavités droites sont situées en avant du cœur).
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Les images obtenues dépendent de l’angle duquel est observé le cœur :
–
A 0° : Il s’agit d’une coupe passant par les 4 cavités cardiaques. On visualise le septum inter-atrial et
inter-ventriculaire, et les 2 orifices atrio-ventriculaires.
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- A 45° : On observe les valves mitrale et aortique en vue d’avion, les cavités cardiaques droites,
l’auricule gauche, le péricarde.
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A 120° : On observe la paroi latérale à gauche, le septum inter-ventriculaire à droite, la valve aortique et
l’aorte ascendante.
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Transgastrique : Permet d’obtenir une coupe petit axe du VG.
En pathologie :
–
Endocardite aortique : se manifeste par des végétations sur l’aorte
–
Endocardite mitrale : se manifeste par des végétations pouvant amener à une perforation de la valve
donc à une insuffisance mitrale.
–
Dissection aortique : clivage des tuniques aortiques (très douloureux)
–
Bilan d’AVC : thrombus dans le auricule G du patient -> fibrillation atriale
–
Communication inter atriale (CIA) : dyspnée avec dilatation des cavités droites.
CONCLUSION :
ETT est l’examen clé de la cardiologie moderne pour la prise en charge des patients.
Il est subjectif +++ et ne doit pas remplacer l’examen clinique !!!
Il est non invasif et disponible immédiatement.
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