M I S E A U P O I N T Valvulopathies et échocardiographie Doppler de stress Stress echocardiography and valvular diseases ● Points forts ■ L’intérêt de l’échocardiographie Doppler de stress dans l’évaluation et le traitement des valvulopathies est grandissant. ■ Les applications cliniques les plus fréquentes actuellement sont le rétrécissement aortique (RAC) serré en bas débit et le rétrécissement mitral (RM) asymptomatique : – écho-dobutamine pour le RAC serré en bas débit, à la recherche d’une viabilité qui permet d’identifier un sousgroupe à meilleur pronostic postopératoire ; – échocardiographie d’effort pour le RM asymptomatique, à la recherche d’une augmentation de la pression artérielle pulmonaire systolique (PAPS) à l’effort et du gradient moyen transmitral en faveur d’une intervention par commissurotomie percutanée. ■ L’évaluation de l’insuffisance mitrale (IM) ischémique a bénéficié récemment de cette technique, avec des études cliniques démontrant l’intérêt de l’échocardiographie d’effort, qui permet d’identifier un sous-groupe de patients à pronostic plus sévère et susceptible de faire des œdèmes aigus pulmonaires (OAP). ■ D’autres études sont encore nécessaires afin de préciser l’indication de cette technique dans les autres valvulopathies et de définir plus précisément sa place dans l’algorithme décisionnel de la prise en charge des valvulopathies. Mots-clés : Dobutamine - Exercice - Rétrécissement aortique - Rétrécissement mitral. Keywords: Dobutamine - Exercise - Aortic stenosis Mitral stenosis. * Service de cardiologie, hôpital Necker, Paris. 20 E. Messas* e domaine d’application de l’échocardiographie de stress s’est étendu récemment à l’évaluation de la sévérité des valvulopathies. Sa méthode de réalisation et son interprétation sont spécifiques aux valvulopathies et diffèrent de celles utilisées pour l’étude de l’ischémie myocardique. Nous proposons dans cet article de faire le point sur cette technique, et de développer plus particulièrement son application en cas de rétrécissement aortique en bas débit et de rétrécissement mitral asymptomatique. L RÉTRÉCISSEMENT AORTIQUE ET STRESS Un rétrécissement aortique serré est défini comme une surface aortique inférieure à 0,75 cm2 ou 0,5 cm2/m2 en échodoppler, ou à 1 cm2 par cathétérisme (1-3). Cette distinction est importante, car il peut exister une différence significative entre ces deux types de calcul. En effet, le phénomène de recouvrement de pression post-sténotique est différent selon les situations rencontrées. En cas d’aorte de petit diamètre (inférieure à 3 cm), le recouvrement en pression se fait très tôt après la sténose, car la dissipation de l’énergie en turbulence est minime et l’énergie cinétique se transforme quasi intégralement en énergie hydrostatique, c’est-à-dire en pression. Dans ce cas, le calcul par cathétérisme avec équation de Gorlin aura tendance à retrouver une surface aortique significativement plus grande que celle calculée par doppler avec l’équation de continuité, qui utilise le gradient transaortique au niveau de la vena contracta, là où le gradient de pression est maximal. Rétrécissement aortique serré asymptomatique Le recours à la chirurgie en cas de RAC serré asymptomatique est encore sujet à discussion. Les données sont en faveur d’une abstention thérapeutique, car la mortalité opératoire est plus importante que la mortalité spontanée (par mort subite le plus souvent) : 2 % versus 1 % (4). Cependant, un sous-groupe de patients présentant un plus mauvais pronostic a pu être identifié, chez lequel la chirurgie peut être envisagée. On peut résumer ainsi ses caractéristiques (5) : – épreuve d’effort positive (sous-décalage de ST, douleur thoracique, lipothymie, arythmie ventriculaire complexe, chute tensionnelle > 20 mmHg) ; La Lettre du Cardiologue - n° 382 - février 2005 M A U P O I N T Encadré. Méthode de réalisation de l’écho-dobutamine de stress en cas de rétrécissement aortique serré et de dysfonction VG. 1,0 Survie libre d'événement I S E Vmax < 3,0 m/s 0,8 3,0-4,0 m/s 0,6 0,4 > 4,0 m/s 0,2 0,0 0 12 24 36 48 60 Durée depuis l'inclusion (mois) • Diamètre sous-aortique calculé à l’état de base et considéré comme constant • À l’état de base et pour chaque palier, calculs : – intégrale temps-vitesse sous-aortique (ITV) [voie apicale] – gradients transvalvulaires et surface aortique par équation de continuité – calcul fraction d’éjection par Simpson biplan si recueil des images de qualité suffisante • Dobutamine débutée à 5 γ/kg/mn ; palier de 2,5 γ/kg/mn toutes les 5 mn • Critères d’arrêt : fréquence cardiaque augmentant de plus de 10 battements par cycle, ce qui correspond au seuil d’inotropisme positif sans risque d’ischémie myocardique associée (Otto, Circulation 1997). Figure 1. Graphe montrant l’intérêt de la valeur pronostique de la vélocité maximale du profil doppler continu transaortique. – pic de vélocité transaortique au doppler continu supérieur à 4 m/s (figure 1) ; – RAC rapidement progressif, avec augmentation supérieure à 0,3 cm2 tous les six mois. L’épreuve d’effort fait donc office de révélateur : elle peut démasquer des patients faussement asymptomatiques qui sont en fait limités dans leur vie quotidienne et auront une épreuve d’effort précocement positive. Dans d’autres cas, elle permet d’identifier un groupe de patients avec valve peu compliante qui ne s’adapte pas à l’effort. Rétrécissement aortique serré symptomatique En cas de RAC symptomatique, l’indication opératoire est formelle : l’épreuve d’effort n’est pas nécessaire, car le pronostic spontané est mauvais. En effet, à ce stade, on retrouve 50 % de survie à 5 ans en cas d’angor, 50 % à 3 ans en cas de syncope et 50 % à 2 ans en cas d’insuffisance cardiaque gauche (6). Rétrécissement aortique avec dysfonction ventriculaire gauche La présence d’un RAC serré associé à une dysfonction ventriculaire gauche (VG) et à un faible gradient transaortique incite à la réalisation d’une échocardiographie de stress à la recherche d’une réserve contractile. Plusieurs études ont été réalisées sur le sujet (7-10) ; elles convergent toutes vers un meilleur pronostic opératoire en cas de réserve contractile significative. Celle-ci est définie, selon les études, par une augmentation du volume d’éjection systolique (VES) de 20 %, une augmentation de la fraction d’éjection (FE) de 10 % ou une augmentation de la surface aortique de 0,3 cm2 (encadré). Deux cas de figure sont possibles : • En cas de RAC serré (< 1 cm2) avec dysfonction VG et gradient moyen supérieur à 30 mmHg, on peut raisonnablement attribuer la dysfonction VG à l’augmentation de la postcharge secondaire au RAC (afterload mismatch). Dans ce cas, la chirurgie est de La Lettre du Cardiologue - n° 382 - février 2005 meilleur pronostic, avec une amélioration de la dysfonction VG en postopératoire après diminution de la postcharge (11). • En cas de RAC serré avec dysfonction VG et gradient moyen inférieur à 30 mmHg, la dysfonction VG peut être due à une perte de la contractilité intrinsèque ou à l’augmentation de la postcharge. Dans ce cas, le but de l’étude hémodynamique doppler sous dobutamine est double : rechercher une réserve contractile et préciser la réelle sévérité du RAC (pseudo stenosis). Selon Monin, la fréquence des “pseudosténoses aortiques” est plutôt basse en pratique clinique (10) ; cependant, dans la série de Carabello, celle-ci atteint plus de 25 % des cas (8). L’hypothèse est que, après dobutamine, la surface calculée par équation de continuité augmente de plus de 0,3 cm2 et dépasse la valeur seuil de 1 cm2, alors que le gradient transaortique reste stable. Ce phénomène peut s’expliquer par plusieurs mécanismes (9) : – variation du coefficient de contraction en cas de bas débit aboutissant à une diminution du calcul de la surface aortique fonctionnelle, alors même que la surface anatomique reste inchangée ; – variation réelle de la surface anatomique ; – variation du profil des vélocités du flux à travers l’orifice aortique : passant d’un flux plat à un flux parabolique avec diminution des vélocités sur les bords de la vena contracta, là où les forces de viscosité sont les plus importantes. Ainsi, le calcul de la surface aortique utilisant la vélocité maximale du profil en doppler continu surestimera les vélocités à travers l’orifice aortique et sous-estimera donc la surface aortique en cas de bas débit cardiaque. Monin (10) a pu distinguer deux groupes à pronostic différent en cas de dysfonction VG et de RAC serré : le premier avec réserve contractile (augmentation du VES > 20 %) et bon pronostic permettant une chirurgie, et le deuxième avec absence de réserve contractile contre-indiquant la chirurgie. Ainsi, dans le groupe avec réserve contractile, la mortalité opératoire est de 5 %, contre 32 % en cas d’absence de réserve contractile. Les facteurs prédictifs de mortalité à long terme sont l’absence de réserve contractile et un gradient moyen de base inférieur à 20 mmHg. 21 M I S E A U P O I N T En conclusion, la réalisation d’un écho-doppler de stress à la recherche d’une réserve contractile est recommandée systématiquement en préopératoire d’un RAC serré associé à une dysfonction VG ; si l’on retrouve une réserve contractile significative, la chirurgie est de meilleur pronostic. RÉTRÉCISSEMENT MITRAL (RM) ET STRESS Il existe plusieurs techniques pour calculer la surface mitrale en écho-doppler cardiaque (figure 2). c a L’étude hémodynamique de stress dans le rétrécissement mitral se fait préférentiellement par écho-doppler d’effort, et avec calcul de la surface mitrale par équation de continuité (13). En cas de RM modéré (> 1,5 cm2) avec patients très symptomatiques, une échocardiographie d’effort doit être réalisée : si celle-ci retrouve un gradient multiplié par 2, un gradient supérieur à 15 mmHg ou une PAPS supérieure à 60 mmHg, la commissurotomie est indiquée, car elle permet une nette amélioration de la dyspnée et des symptômes. Un autre cas de figure est à connaître : patients symptomatiques avec RM non serré au calcul de la surface mitrale par la formule de Hatle et hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) de repos s’aggravant à l’effort. En fait, le calcul par la formule de Hatle est faussé par la diminution du temps de décélération de l’onde E secondaire à la baisse de la compliance mitrale. b Compliance auriculo-ventriculaire (ml/mmHg) = 1 270 x SVM/pente de décélération de l’onde E mitrale, où SVM = surface de la valve mitrale calculée par équation de continuité d e Les patients à faible compliance AV présentent une forte augmentation de la PAPS à l’effort et une sévérité de l’obstruction mitrale sous-estimée par une PHT courte (figure 3). Le calcul de la surface mitrale par équation de continuité rectifie cette sousestimation en retrouvant une surface mitrale le plus souvent serrée. Ces patients sont donc susceptibles de bénéficier d’une commissurotomie mitrale quand celle-ci est réalisable (14). Figure 2. Méthodes de calcul de la surface mitrale. Ce calcul peut se faire : – par le temps de demi-décroissance du gradient de pression (PHT) avec l’équation de Hatle : surface mitrale = 220/PHT (figure 2a) ; – par planimétrie en petit axe, en réalisant le contourage au niveau où la distance séparant les deux feuillets mitraux est égale à celle retrouvée en grand axe (figure 2b) ; – par la proximal isovelocity area (PISA), en calculant la surface au niveau de la vena contracta (figure 2c) ; – par l’équation de continuité (figure 2d) ; – par analyse du flux couleur de remplissage sur deux plans perpendiculaires (4 cavités et 2 cavités) et calcul de la surface par la formule de l’ellipsoïde (figure 2e). Fort de ces différentes méthodes de calcul, on peut déterminer le caractère serré du rétrécissement mitral et analyser le degré de remaniement de l’appareil mitral par le score de Wilkins ou de Abascal. L’hémodynamique à l’effort en cas de sténose mitrale a été étudiée par Dahan et al. (12). Sur un groupe de 27 patients, l’augmentation de la surface mitrale à l’effort est corrélée à la surface mitrale de repos et à son degré de calcification. À un stade précoce, la valve garde un certain degré d’élasticité et augmente sa surface à l’effort, permettant une bonne adaptation du patient. Après un certain temps d’évolution de la valvulopathie, avec calcification des feuillets plus étendue, la surface n’augmente plus à l’effort et le patient devient symptomatique. 22 Figure 3. Exemple d’un patient avec surface mitrale par PHT à 1,7 cm2, mais avec gradient moyen à 12 mmHg et PAPS de repos à 64 mmHg atteignant 96 mmHg à l’effort. En fait, ce patient présente un RM serré à 0,7 cm2, calculé par l’équation de continuité au repos. La diminution de la PHT s’explique par la diminution de la compliance mitrale (2 ml/mmHg). En conclusion, l’indication de l’écho-doppler d’effort en cas de RM peut être résumée ainsi : • Chez les patients asymptomatiques avec surface mitrale inférieure à 1,5 cm2 et PAPS de repos inférieure à 50 mmHg et qui ont une valve possiblement réparable par commissurotomie percutanée : une mauvaise tolérance à l’effort lors de l’échocardiographie de stress et une PAPS > 60 mmHg nécessitent la réalisation d’une commissurotomie. • Chez les patients symptomatiques, l’échocardiographie d’effort est réalisée en cas de sténose modérée > 1,5 cm2. L’apparition à l’effort d’une PAPS > 60 mmHg et d’un gradient auriculoventriculaire > 15 mmHg doit, si la valve s’y prête, pousser à la réalisation d’une commissurotomie mitrale percutanée. .../... La Lettre du Cardiologue - n° 382 - février 2005 M I S E A U P O I N T .../... • Enfin, en cas de discordance entre clinique et échographie, on réalise l’échographie d’effort afin de dépister une PAPS > 60 mmHg, un gradient > 15 mmHg et une désaturation à l’effort, qui seraient en faveur d’une correction percutanée du RM. INSUFFISANCE AORTIQUE (IA) ET STRESS L’histoire naturelle de l’IA sévère est connue. En cas d’IA asymptomatique avec FEVG > 45 %, la mortalité est de 0,5 % par an ; chaque année, 4 à 6 % des patients développeront une insuffisance cardiaque gauche ou auront un remplacement valvulaire aortique, avec un risque opératoire de 2 à 5 % (2). En cas d’IA sévère asymptomatique, la chirurgie est indiquée si le diamètre télésystolique (DTSVG) est supérieur à 55 mm et la FEVG inférieure à 55 %. Dans l’étude de Borer (15), sur 104 patients asymptomatiques ou paucisymptomatiques explorés en échocardiographie d’effort, c’est le delta FEVG (repos-effort) indexé au stress pariétal qui est le mieux corrélé au développement des symptômes et des décès. Dans ce type d’évaluation, la scintigraphie au technétium permet une évaluation aussi performante de la FE. Selon d’autres auteurs, la présence d’une réserve contractile en préopératoire (définie par une augmentation d’au moins une déviation standard de la FE calculée en Simpson) chez des patients pauci- ou asymptomatiques permet de prédire l’amélioration de la FE en postopératoire (16). Enfin, rappelons ici les recommandations ACC/AHA de la pratique du stress en cas d’IA chronique sévère : • En cas d’IA dont l’association aux symptômes est équivoque, l’ECG d’effort est indiqué afin de démasquer une fatigue précoce ou une dyspnée en faveur d’une IA symptomatique. • En cas d’IA asymptomatique et de fonction VG conservée avec DTS entre 50 et 55 mm et DTDVG entre 65 et 70 mm, l’échodobutamine est indiquée, à la recherche d’une dysfonction VG au pic du stress, qui serait en faveur d’une indication chirurgicale (2). Mais, comme on le remarque, la place de l’échocardiographie de stress dans l’évaluation de l’IA n’est pas véritablement codifiée et nécessite encore la réalisation d’études avec suivi à long terme. INSUFFISANCE MITRALE (IM) ET STRESS Peu d’études ont été effectuées sur ce sujet, qui reste encore confidentiel. Stoddard et al. ont réalisé des échocardiographies d’effort sur un groupe de 94 patients porteurs d’un prolapsus valvulaire mitral sans fuite. Dans un tiers des cas, une IM significative apparaissait à l’effort. Après un suivi moyen de 38 mois, la présence de l’IM à l’effort était corrélée à la survenue de syncopes, d’une insuffisance cardiaque et d’une progression vers une IM chirurgicale (17). Cette étude incite, en cas de prolapsus valvulaire symptomatique, à réaliser une échocardiographie d’effort afin de dépister la survenue d’une IM significative. En préopératoire d’une plastie mitrale, Leung et al. démontrent que le meilleur facteur prédictif de dysfonction VG postopératoire est l’absence d’élévation de la FEVG en préopératoire, lors de l’échocardiographie d’effort (18). La Lettre du Cardiologue - n° 382 - février 2005 Figure 4. Exemple de calcul de l’IM par la PISA au repos et à l’effort, avec augmentation du rayon de la PISA à l’effort. Dans le cas des cardiopathies ischémiques, on peut distinguer deux situations : • L’apparition d’une IM, lors d’une écho-dobutamine réalisée en routine pour évaluation d’une ischémie myocardique, n’aggrave pas le pronostic du patient (19). • Par contre, en cas d’IM ischémique avérée détectée au repos, une augmentation de la fuite en échocardiographie de stress est un facteur de mauvais pronostic à long terme. En effet, l’étude réalisée par Lancellotti et al. analyse les résultats de l’échographie d’effort de 98 patients avec cardiopathies ischémiques, dysfonction VG et fuite mitrale au minimum modérée. L’IM est évaluée par la méthode de la PISA à l’état basal et au pic du stress (figure 4). Après un suivi moyen de 19 ± 8 mois, l’analyse par régression multivariée de Cox retrouve comme facteurs indépendants de mortalité cardiovasculaire : une augmentation ≥ 13 mm2 à l’échocardiographie d’effort de l’orifice régurgitant effectif (ORE), un ORE de base > 20 mm2, et un temps de décélération mitrale diminué. Aucun des 14 patients présentant une diminution de l’ORE à l’effort n’est décédé de causes cardiovasculaires durant la période de suivi (20). La présence d’une augmentation significative de l’IM ischémique lors de l’écho d’effort permet de déterminer un sous-groupe de patients à haut risque cardiovasculaire qui pourraient être plus susceptibles de bénéficier d’une plastie mitrale. Enfin, une étude sur des patients porteurs d’une cardiomyopathie dilatée démontre une bonne corrélation entre, d’une part, l’augmentation à l’effort du volume régurgité mitral et, d’autre part, la diminution du volume d’éjection systolique et l’élévation des pressions pulmonaires. Les auteurs concluent que la majoration de l’IM observée lors de l’échocardiographie de stress pourrait expliquer l’inadaptation à l’effort de ces patients et serait en faveur d’une correction chirurgicale de cette fuite (16). D’autres études à effectifs plus élevés sont nécessaires afin de préciser la place exacte de l’échographie de stress dans la prise en charge de la fuite mitrale. CONCLUSION L’étude hémodynamique doppler de stress permet d’évaluer de manière objective le retentissement hémodynamique et la tolérance fonctionnelle des patients porteurs de valvulopathies 23 M I S E A U P O I N T sévères asymptomatiques. En cas de valvulopathie sévère et de dysfonction VG, la réserve contractile évaluée par dobutamine permet d’apprécier le pronostic opératoire et la survie à moyen terme. Les évaluations les mieux validées sont l’écho-dobutamine du rétrécissement aortique serré avec dysfonction VG et l’échographie d’effort du rétrécissement mitral asymptomatique. L’évaluation de l’intérêt de ces examens dans les autres valvulopathies est en cours d’étude. ■ Bibliographie 1. Gorlin R, Gorlin SG. Hydraulic formula for calculation of the area of the stenotic mitral valve, other cardiac valves and central circulatory shunts. Am Heart J 1951;41:1-29. 2. Bonow RO, Carabello BA, de Leon AC Jr et al. ACC/AHA guidelines for the management of patients with valvular heart disease: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol 1998;32:1486-588. 3. Garcia D, Dumesnil JG, Durand LG, Kadem L, Pibarot P. Discrepancies between catheter and Doppler estimates of valve effective orifice area can be predicted from the pressure recovery phenomenon: practical implications with regards to quantification of aortic stenosis severity. J Am Coll Cardiol 2003; 41:435-42. 4. Bermejo J, Oderman R, Feijjo J et al. 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