Echographie tridimensionnelle temps réel

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Revue
mt cardio 2008 ; 4 (1) : 68-78
Echographie tridimensionnelle temps réel :
routine aujourd’hui ou demain ?
Agnès Pasquet, David Vancraeynest, Jean-Louis Vanoverschelde
Département de pathologie cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Bruxelles, Belgique
<[email protected]>
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Résumé. Les progrès récents dans le domaine des ordinateurs et l’utilisation des sondes matricielles ont permis le développement de
l’échocardiographie 3D temps réel. Les applications les plus prometteuses de cette nouvelle technique sont la quantification des volumes
ventriculaires, les valvulopathies et les cardiopathies congénitales. Dans ces domaines, l’échocardiographie 3D temps réel a déjà montré ses
avantages par rapport à l’échocardiographie 2D classique. L’arrivée de l’échocardiographie transœsophagienne 3D temps réel ouvre de
nouvelles perspectives notamment dans le suivi peropératoire des valvulopathies et des interventions de cathétérisme percutané. L’échocardiographie de contraste et l’évaluation de l’asynchronisme ventriculaire sont aussi des champs d’application de l’échocardiographie 3D temps réel.
Mots clés : échocardiographie 3D, volume, fraction d’éjection ventriculaire gauche
Abstract. Real time 3D echocardiography: ready for routine use? Recent computer improvements and the use of matrix transducers
have allowed the development of real time 3D echocardiography. The most promising applications for this new technique are the quantification
of left ventricular volumes and ejection fraction assessment of valve disease and congenital heart disease. In this field, 3D echocardiography has
demonstrated its superiority in comparison to the conventional 2D echo. The arrival of transoesophageal real time 3D echocardiography opens
new fields of development especially for guidance of valvular surgery or for catheter based intervention. Contrast echocardiography and the
assessment of left ventricular asynchrony are also potential applications of real time 3D echocardiography.
Key words: 3D echocardiography, volum, ejection fraction, left ventricle
L
Tirés à part : A. Pasquet
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permis d’accroître nos connaissances
dans de nombreux domaines de la
cardiologie : atteintes valvulaires, cardiopathie ischémique, cardiopathies
congénitales...
Le cœur étant en réalité un
volume, l’idée d’une imagerie tridimensionnelle est apparue dès les années 70 [1]. Malheureusement, à cette
époque, les capacités de calcul des
ordinateurs étaient trop faibles pour
fournir une imagerie utilisable en clinique. Avec le développement de
nouveaux processeurs, la miniaturisation des sondes d’échocardiographie
et l’augmentation de la puissance de
calcul des ordinateurs, l’échocardiographie 3D permet aujourd’hui d’obtenir des images 3D du cœur en temps
réel. Les champs d’application de
cette nouvelle technique sont multiples : dimension des cavités cardiaques, analyse des valves, cardiopathies congénitales...
doi: 10.1684/mtc.2008.0123
Revue
mtc
orsqu’en 1953, Edler et Hertz utilisèrent pour la première fois les
ultrasons pour analyser le cœur, ils ne
se doutaient pas qu’ils venaient de
donner naissance à une technique qui
allait révolutionner la cardiologie :
l’échocardiographie. A cette époque,
les premières « images » du cœur
n’étaient que quelques pics de réflexion d’onde apparaissant sur un
écran d’oscilloscope (mode A). De cet
examen unidimensionnel, il nous
reste le mode temps mouvement ou M
mode. Quelques années plus tard,
allaient apparaître les premières images bidimensionnelles (mode 2D).
L’arrivée du mode 2D, puis des Doppler continu, pulsé et couleur allait
permettre l’essor de l’échocardiographie et en faire la technique incontournable pour le diagnostic et le suivi
des patients en cardiologie. Au cours,
des 30 dernières années, le développement de l’échocardiographie a
Technique de reconstruction 3D
Les premières approches de l’échocardiographie 3D
se fondent sur le principe qu’un volume ou une image 3D
peuvent être reconstruits à partir d’un ensemble d’images
acquis en 2D. Dans cette méthode, des images 2D sont
acquises à l’aide d’un transducteur « main libre » ou
orienté mécaniquement pour enregistrer des images selon
des intervalles prédéfinis [2-4] (figure 1). Un transducteur
main libre est progressivement incliné pour acquérir des
images avec un angle différent et couvrir ainsi un volume.
Ces images une fois acquises sont injectées dans un ordinateur pour reconstruire le volume 3D. Cette méthode
présente différents désavantages dont notamment l’encombrement du dispositif manuel d’inclinaison de la
sonde et les difficultés d’acquérir les images séquentielles
correspondantes. Une alternative est d’utiliser une sonde
mécanique tournant sur elle-même. Ce dispositif permet
d’acquérir des images séparées les unes des autres par
quelques degrés de rotation. Elles sont ensuite introduites
dans un ordinateur pour assemblage en un volume tridimensionnel. Pour minimiser les artéfacts de reconstruction, il est indispensable d’enregistrer les images aux mêmes phases des cycles cardiaque et respiratoire, ce qui
nécessite une synchronisation de l’acquisition à la fois sur
Liste des abréviations
Echocardiographie 3D-RT : échocardiographie 3D temps réel
IRM : imagerie par résonance magnétique
l’électrocardiogramme, mais aussi sur la respiration. L’acquisition d’un ensemble de données pour obtenir un volume 3D prend en général 1 à 5 minutes en fonction de la
synchronisation sur la respiration et l’électrocardiogramme. Ce temps ne comprend pas le temps de reconstruction des images 3D par l’ordinateur. La qualité des
images obtenues dépend de nombreux facteurs comme la
qualité des images acquises, leur nombre, les artéfacts dus
aux mouvements ou à la respiration. Plus les images
acquises sont nombreuses (c’est-à-dire plus l’espace entre
2 images est petit), meilleure sera la qualité du volume
reconstruit, mais aussi plus l’acquisition sera longue exposant aux risques d’artéfact et plus la reconstruction sera
longue. Des premières études ont rapidement montré que
l’échocardiographie 3D permettait d’obtenir des mesures
plus fiables et plus précises des volumes cardiaques [4] et
une meilleure description des anomalies valvulaires [5] ou
congénitales [6]. Néanmoins, la complexité des acquisitions, la lenteur et la difficulté de la reconstruction et du
post-processing des images ont fortement limité sa diffusion en routine.
Technique du 3D temps réel
Le développement de l’échocardiographie 3D en
temps réel passe par la création et l’utilisation d’un nouveau type de transducteur où les éléments sont disposés en
grille (matrix transducer) (figure 2). Les premiers systèmes
de ce type développés au début des années 1990,
utilisaient des sondes de 2,5 ou 3,5 MHz. Celles-ci étaient
formées de 256 éléments déclenchés de façon non
simultanée et permettant d’acquérir un volume d’information pyramidal de 60 ° x 60 ° au cours d’un seul cycle
Oscillations du transducteur
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Principes techniques
Rotation du transducteur
Figure 1. Représentation schématique du fonctionnement d’un transducteur main libre (oscillation autour d’un axe) ou d’un transducteur
mécanique (rotation autour d’un axe) permettant de reconstruire des images 3D à partir d’images 2D acquises successivement.
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th
mu
Azi
A
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mu
Azi
B
Figure 2. Comparaison entre l’orientation des éléments générateurs d’ultrasons dans un transducteur 2D (A) et la disposition des éléments en
grille dans un transducteur matriciel (B).
cardiaque [7]. La qualité des images obtenues avec ces
premiers systèmes était relativement médiocre comparée
aux images 2D classiques. De plus, ces systèmes ne permettaient pas d’obtenir des images 3D temps réel mais
plutôt des plans 2D dérivés d’un volume 3D.
Les échographes 3D temps réel (3D-RT) actuels utilisent des sondes de type matriciel (matrix array) contenant
plus de 3 000 éléments générateurs d’ultrasons. Ceci a
permis d’améliorer considérablement la qualité de l’imagerie. Les volumes d’images acquis sont visibles en temps
réel ou peuvent être présentés en 2 ou 3 plans orthogonaux (imagerie bi- ou triplan). Les progrès récents ont
permis d’améliorer la résolution spatiale et latérale des
sondes, de diminuer leur taille et d’introduire l’imagerie
en seconde harmonique.
Revue
Les échographes 3D-RT permettent en général 3 modes d’acquisition (figure 3) :
– le mode temps réel (live) : il montre une image pyramidale d’environ 50 ° x 30 °. C’est le mode d’imagerie le
plus simple, il est obtenu en positionnant simplement le
transducteur sur une fenêtre échographique ;
– le mode zoom : il montre une image pyramidale de plus
petite dimension (environ 30 ° x 30 °) mais avec une
résolution plus importante ;
– le mode grand angle ou volume complet : il permet
d‘acquérir un volume pyramidal d’environ 90 ° x 90 °. Ce
mode nécessite une synchronisation à l’électrocardiogramme. Il est formé par la juxtaposition de 4 ou 7 petits
secteurs formant la pyramide finale obtenue sur 4 ou
7 battements cardiaques.
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Une fois acquis, les volumes 3D peuvent être recoupés
pour visualiser les structures cardiaques à l’intérieur de la
pyramide (figure 4).
Les échographes 3D-RT disposent également d’un
Doppler couleur pour l’analyse des flux sanguins et l’acquisition de volumes Doppler couleur.
Les principes d’acquisition des images 3D sont semblables à ceux des images 2D, le gain et les paramètres de
compressions doivent être ajustés pour obtenir la
meilleure qualité d’image.
Un constructeur a récemment introduit cette technique en échographie transœsophagienne.
Applications cliniques
Mesures des dimensions des cavités
cardiaques
Ventricule gauche
L’évaluation de la fonction globale et régionale du
ventricule gauche est une indication fréquente d’échocardiographie. En pratique courante, la fonction ventriculaire
gauche est évaluée visuellement de façon semiquantitative. Un échographiste entraîné peut ainsi évaluer
de façon fiable la fraction d’éjection du ventricule gauche
et la contractilité régionale. Etant donné le caractère
subjectif de cette évaluation, de nombreuses techniques
quantitatives ont été proposées. Celles-ci se fondent sur le
mode TM (méthode Teicholtz par exemple) ou sur des
acquisitions 2D (méthode de Simpson par exemple). Toutes ces méthodes de calcul font appel à des modélisations
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Temps reél
30 x 30 °
Zoom
90 x 60 °
Grand angle - volume complet
Figure 3. Différents modes d’acquisition utilisés en échocardiographie 3D-RT.
mathématiques du ventricule gauche et sont fortement
dépendantes des vues acquises. Des vues hors axes ou ne
passant pas par l’apex ventriculaire gauche vont mener à
des résultats erronés. L’avantage de l’échographie 3D-RT
pour évaluer les volumes ventriculaires est de ne pas
utiliser d’hypothèse géométrique ou de modèles, et d’éviter les problèmes liés au plan d’imagerie. De nombreuses
études, comparant les volumes ventriculaires et la fraction
d’éjection mesurés par échocardiographie 2D et 3D-RT à
des techniques de référence comme la résonance magnétique (IRM) cardiaque ont montré que les mesures 3D-RT
étaient à la fois plus précises et plus reproductibles que les
mesures 2D [8-12].
En pratique, le calcul des volumes ventriculaires et de
la fraction d’éjection ventriculaire gauche se fait à partir
de l’acquisition d’un volume grand angle. Celui-ci est
analysé à l’aide d’un logiciel inclus dans l’échographe ou
transféré vers une station de travail. Classiquement, le
volume est découpé par le logiciel en 2 ou 3 plans qui
doivent être réalignés pour obtenir le vrai long axe du
ventricule gauche (figure 5A). A partir de quelques points
de repère, le logiciel dessine les contours de l’endocarde,
image par image, et calcule les volumes ventriculaires et
la fraction d’éjection (figure 5B). Il est évidemment possible de corriger à tout moment les contours endocardiques
dessinés par le logiciel, l’ensemble du processus ne prenant que quelques minutes. La visualisation correcte de
l’endocarde est évidemment primordiale pour faciliter sa
détection par le logiciel et obtenir des volumes précis.
En cas de mauvaise fenêtre acoustique ou de mauvaise
visualisation de l’endocarde, un agent de contraste ultrasonore peut être utilisé pour faciliter la définition de
l’endocarde.
En même temps que l’analyse de la fonction globale du
ventricule gauche, il est également possible d’analyser la
fonction régionale. D’une part, les volumes ventriculaires
obtenus peuvent être recoupés selon différents plans permettant de visualiser les zones dysfonctionnelles, d’autre
part, les logiciels de calcul de la fonction ventriculaire
gauche permettent une analyse régionale de la contraction ventriculaire (figure 6).
Ceci rend possible l’utilisation de l’échographie 3D-RT
pour les examens de stress. Des études préliminaires
confirment la faisabilité de cette technique et rapportent
une sensibilité et une spécificité comparables aux examens 2D [13]. Un des avantages de l’échographie 3D-RT
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Revue
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60 x 30 °
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Figure 4. Exemple de découpage d’un volume pyramidal 3D. Dans ce cas, le volume a été retravaillé de façon à mettre en évidence la valve
mitrale.
serait la rapidité d’acquisition des images avec, cependant, une qualité d’imagerie moindre (réduction de la
cadence image).
La masse ventriculaire est un élément pronostique
important dans de nombreuses pathologies cardiovasculaires comme l’hypertension artérielle. Classiquement,
celle-ci est calculée à partir du mode TM selon la formule
de Devereux ou à partir d’images 2D. Comme pour les
volumes, ces calculs reposent sur des modèles et des
hypothèses géométriques et leur reproductibilité est faible. L’échocardiographie 3D-RT permettrait de calculer la
masse ventriculaire de façon reproductible avec des résultats comparable à ceux de l’IRM cardiaque [14, 15].
Analyse des valves
Une des grandes applications de l’échocardiographie
3D-RT est la description des atteintes valvulaires. Elle peut
être utilisée tant pour le diagnostic des lésions que pour le
suivi du geste chirurgical lors des réparations valvulaires.
L’échocardiographie 3D-RT semble une technique idéale
pour analyser les valves aortiques et surtout mitrales puisque celles-ci ont une structure spatiale complexe.
Valve mitrale
Oreillette gauche
Quelques études ont montré que l’échographie 3D-RT
pouvait aussi être utile pour mesurer les volumes auriculaires avec des résultats comparables à ceux de l’IRM
cardiaque [16].
Revue
Ventricule droit
L’évaluation de la fonction ventriculaire droite reste
difficile en échocardiographie 2D principalement à cause
de sa forme géométrique et des difficultés de modélisation.
L’utilisation de l’échographie 3D devrait permettre de
visualiser l’ensemble du ventricule droit et permettre une
meilleure appréciation de sa fonction. Il existe quelques
études faisant appel à des images 3D reconstruites et
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montrant un bénéfice de cette technique [17, 18]. L’échographie 3D-RT devrait permettre une meilleure évaluation
des volumes et de la fonction du ventricule droit [19].
L’échocardiographie 3D a contribué de façon significative à notre connaissance de l’anatomie et du fonctionnement de la valve mitrale. Elle permet de visualiser la
forme en « selle de cheval » de l’anneau mitral et les
rapports entre la valve, les cordages, les muscles papillaires et la paroi ventriculaire [20, 21].
Une étude récente a utilisé l’échocardiographie 3D-RT
pour le diagnostic des lésions mitrales [22]. Le feuillet
antérieur est plus facilement visualisé, peut-être à cause de
sa taille. Les feuillets mitraux, les commissures et l’orifice
valvulaire mitral peuvent aisément être analysés.
Le feuillet postérieur serait mieux visualisé à partir de
l’incidence parasternale, tandis que le feuillet antérieur est
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B
Revue
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A
Figure 5. Illustration du calcul des volumes ventriculaires et de la fraction d’éjection à partir d’un volume 3D. Le volume est découpé en 3 plans
par le logiciel (A), ensuite les contours de l’endocarde sont détectés de façon automatique après avoir déterminé des points de repère au niveau
de l’anneau mitral et de l’apex, et les volumes ventriculaires sont calculés (B).
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Figure 6. Analyse de la contraction régionale du ventricule gauche à partir d’un volume 3D, en utilisant le même logiciel que pour le calcul de
la fraction d’éjection. Chaque courbe (en bas à droite) correspond à la contraction d’un segment. Il est dès lors facile de mettre en évidence les
dysfonctions segmentaires ou les retards de contraction (asynchronisme).
visualisé de façon équivalente à partir des incidences
parasternale et apicale. L’échocardiographie 3D interviendrait surtout dans l’évaluation préopératoire des valves [23, 24].
L’échocardiographie 3D-RT couplée au Doppler couleur peut aussi être proposée dans l’évaluation des régurgitations mitrales [25].
Revue
Différentes études ont montré l’utilité de l’échocardiographie 3D-RT pour évaluer les sténoses mitrales et mesurer
les surfaces valvulaires [26, 27]. L’avantage principal de
l’échocardiographie 3D-RT est de pouvoir montrer une
vue anatomique réelle de l’orifice mitral (figure 7) et de
permettre une mesure précise de l’orifice mitral. La comparaison des surfaces mitrales calculées par planimétrie 2D,
temps de demi-décroissance (pressure half time), méthode
de convergence des flux et 3D montre que cette dernière a
la meilleure concordance avec la surface calculée selon la
formule Gorlin durant un cathétérisme [26, 27].
Un des avantages de l’échocardiographie 3D-RT, outre
sa facilité de réalisation, est la reproductibilité des mesures. C’est donc un outil idéal pour évaluer les changements de surface mitrale après dilatation percutanée au
ballon de la valve [28].
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Valve aortique
L’imagerie de la valve aortique en échocardiographie
3D est plus difficile que celle de la valve mitrale (figure 8).
En effet, des feuillets fins sont difficiles à visualiser et des
calcifications créent des artéfacts. Plusieurs études utilisant des images 3D reconstruites ont montré l’intérêt de
cette technique pour la quantification des sténoses aortiques, le diagnostic de bicuspidie, la localisation des végétations [29, 30], ou ont montré la faisabilité de la quantification des régurgitations aortiques [31]. Néanmoins,
l’apport de l’échocardiographie 3D pour la valve aortique
reste encore à évaluer.
Valves tricuspide et pulmonaire
Comparativement aux valves mitrale et aortique, les
valves tricuspide et pulmonaire ont été peu étudiées en
échocardiographie 3D. Il existe bien quelques rapports de
cas présentant une sténose ou une malformation tricuspide. L’échocardiographie 3D-RT permet d’obtenir facilement une vue de face de la valve tricuspide. Ce qui
pourrait faciliter le diagnostic de lésions, les mesures de
l’anneau tricuspide et l’analyse des rapports entre les
anneaux des valves mitrale et tricuspide.
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Figure 7. Vue de face de l’orifice mitral dans une sténose mitrale.
Cette vue permet une mesure directe et précise de la surface d’ouverture valvulaire.
Figure 9. Vue de face d’une communication interauriculaire (la paroi
de l’oreillette gauche a été retirée) chez une patiente adulte. Il est
facile de mesurer la taille de la communication auriculaire et de ses
berges.
pés pour mieux visualiser certaines structures. De plus, la
rapidité d’acquisition des images en échocardiographie
3D-RT est un avantage chez les petits enfants. Chez les
patients avec une communication interauriculaire, l’échocardiographie 3D permet de préciser la taille de la communication, sa localisation et la taille des berges (figure 9).
Ces données ont une grande importance en cas de fermeture percutanée.
Figure 8. Valve aortique tricuspide vue en échocardiographie 3D-RT.
Quand à la valve pulmonaire, à part quelques descriptions de cas, il n’existe pas de données en échocardiographie 3D.
Cardiopathies congénitales
L’échocardiographie 3D-RT peut jouer un rôle essentiel dans l’imagerie des cardiopathies congénitales. En
effet, elle permet de visualiser, lors d’une même acquisition, les différentes structures et leur rapport anatomique.
Les volumes d’images acquis peuvent ensuite être recou-
Echocardiographie transœsophagienne
3D-RT
L’apport de l’échocardiographie transœsophagienne
dans le diagnostic des lésions valvulaires ou comme guide
du geste chirurgical en cas de réparation valvulaire n’est
plus à prouver. Il y a encore peu de temps, l’échocardiographie 3D était peu utilisée en salle d’opération, sans
doute à cause de la difficulté des acquisitions d’image et
du temps de reconstruction. Néanmoins, des études préliminaires établissent son intérêt [32]. L’échocardiographie 3D-RT épicardique a été utilisée dans quelques études, une des difficultés de cette technique consistant à
maintenir le contact entre la sonde et le cœur battant. Les
images obtenues doivent être recoupées pour se focaliser
sur la structure opérée (par exemple, une communication
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Echographie tridimentionnelle temps réel : routine aujourd’hui ou demain ?
Figure 10. Utilisation d’un agent de contraste pour faciliter la détection de l’endocarde et mesurer les volumes ventriculaires gauches.
interauriculaire) [33]. En dehors de son utilisation en salle
d’opération, l’échocardiographie 3D peut aussi être utilisée en salle de cathétérisme pour guider les interventions
percutanées (fermeture de foramen ovale, de communication interauriculaire ou interventriculaire, dilatation de
valves au ballon), ou en salle d’électrophysiologie [34].
Les progrès conjugués de l’informatique et de la miniaturisation ont permis depuis peu le développement d’une
sonde d’échocardiographie transœsophagienne 3D-RT,
disponible chez un constructeur.
Futures applications cliniques
L’échocardiographie 3D-RT peut avoir d’autres applications mais celles-ci sont encore l’objet d’études et elles
ne font pas encore partie de la routine clinique.
Recherche d’asynchronisme ventriculaire
Revue
Nous avons vu qu’il était possible d’obtenir à partir des
volumes 3D-RT des courbes de volume régional permettant d’analyser la contraction segmentaire du ventricule
gauche. Malgré la faible résolution temporale (fréquence
d’image) de l’échocardiographie 3D-RT, ces courbes peuvent aussi montrer les retards de contraction de certains
segments et mettre en évidence la présence d’un asynchronisme ventriculaire [35]. Cette technique pourrait dès
lors être utilisée pour évaluer les patients candidats à
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l’implantation d’un stimulateur pour resynchronisation
ventriculaire [36].
Echocardiographie de contraste
L’utilisation de produit de contraste pour l’échographie permet d’améliorer la détection de l’endocarde et de
faciliter les calculs de volumes ventriculaires obtenus par
échocardiographie 3D-RT (figure 10). Ceux-ci sont tout à
fait comparables aux données de l’IRM cardiaque [37].
Elle permet également une meilleure détection des anomalies de contraction régionale.
Comme pour l’échocardiographie 2D, la visualisation
de la perfusion du myocarde en temps réel reste un des
buts de l’utilisation de contraste couplée à l’échocardiographie 3D-RT. Des travaux préliminaires ont montré qu’il
était possible de mettre en évidence des défauts de perfusion correspondant à d’anciens infarctus (figure 11) ou
d’évaluer la perfusion myocardique [38, 39].
Développements futurs
Les progrès techniques, tant dans le domaine des transducteurs que dans celui des microprocesseurs vont permettre dans les années futures d’améliorer la résolution
spatiale, la qualité des images, l’intégration complète des
mt cardio, vol. 4, n° 1, janvier-février 2008
Références
1. Dekker DL, Piziali RL, Dong Jr. E. A system for ultrasonically imaging the human heart in three dimensions. Comput Biomed Res
1974 ; 7 : 544-53.
2. Gopal AS, Schnellbaecher MJ, Shen Z, Boxt LM, Katz J, King DL.
Freehand three-dimensional echocardiography for determination of
left ventricular volume and mass in patients with abnormal ventricles : comparison with magnetic resonance imaging. J Am Soc Echocardiogr 1997 ; 10 : 853-61.
4. Sapin PM, Schroder KM, Gopal AS, Smith MD, DeMaria AN,
King DL. Comparison of two- and three-dimensional echocardiography with cineventriculography for measurement of left ventricular
volume in patients. J Am Coll Cardiol 1994 ; 24 : 1054-63.
5. Levine RA, Handschumacher MD, Sanfilippo AJ, et al. Three dimensional echocardiographic reconstruction of the mitral valve, with
implications for the diagnosis of mitral valve prolapse. Circulation
1989 ; 80 : 589-98.
Figure 11. Défaut de perfusion (flèches) en échographie de contraste
signant un ancien infarctus. Cette vue est obtenue après découpage
d’un volume 3D.
informations Doppler pour la quantification des valvulopathies. Des progrès interviendront aussi dans les logiciels
de post-processing, facilitant la lecture des images.
La détection automatique des contours va s’améliorer
facilitant encore les mesures de volumes ventriculaires.
Enfin, l’avenir appartient sans doute aux images de
fusions entre les volumes 3D générées par l’IRM cardiaque, le scanner multidétecteur et l’échocardiographie
3D-RT, conjuguant la précision de l’IRM à la versatilité de
l’échocardiographie 3D-RT.
6. Fulton DR, Marx GR, Pandian NG, et al. Dynamic threedimensional echocardiographic imaging of congenital heart defects in infants
and children by computer-controlled tomographic parallel slicing
using a single integrated ultrasound instrument. Echocardiography
1994 ; 11 : 155-64.
7. Snyder JE, Kisslo J, von Ramm O. Real-time orthogonal mode
scanning of the heart, I : system design. J Am Coll Cardiol 1986 ; 7 :
1279-85.
8. Qin JX, Jones M, Shiota T, et al. Validation of real-time threedimensional echocardiography for quantifying left ventricular volumes
in the presence of a left ventricular aneurysm : in vitro and in vivo
studies. J Am Coll Cardiol 2000 ; 36 : 900-7.
9. Arai K, Hozumi T, Matsumura Y, et al. Accuracy of measurement
of left ventricular volume and ejection fraction by new real-time
threedimensional echocardiography in patients with wall motion
abnormalities secondary to myocardial infarction. Am J Cardiol
2004 ; 94 : 552-8.
10. Jenkins C, Bricknell K, Hanekom L, Marwick TH. Reproducibility and accuracy of echocardiographic measurements of left ventricular parameters using real-time three-dimensional echocardiography. J Am Coll Cardiol 2004 ; 44 : 878-86.
11. Gutierrez-Chico JL, Zamorano JL, Perez de Isla L, et al. Comparison of left ventricular volumes and ejection fractions measured by
three-dimensional echocardiography versus by two-dimensional
echocardiography and cardiac magnetic resonance in patients with
various cardiomyopathies. Am J Cardiol 2005 ; 95 : 809-13.
Conclusion
L’échocardiographie 3D-RT est une méthode simple,
sûre et non invasive pour analyser l’anatomie et la fonction cardiaque. Elle est encore aujourd’hui complémentaire de l’échocardiographie 2D dans de nombreuses applications.
La mesure des volumes, de la fonction ventriculaire,
l’analyse des valves et spécialement de la valve mitrale, et
les cardiopathies congénitales sont des domaines où
l’échocardiographie 3D-RT trouve aujourd’hui des applications cliniques. De nouveaux champs d’application
s’ouvrent, notamment avec l’arrivée des sondes transœsophagiennes 3D-RT et des raffinements technologiques qui
auront lieu dans les années futures permettant d’écrire une
nouvelle page de l’histoire de l’échocardiographie.
12. Jacobs LD, Salgo IS, Goonewardena S, et al. Rapid quantification of left ventricular volume from real-time three-dimensional
echocardiographic data. Eur Heart J 2006 ; 27 : 460-8.
13. Ahmad M, Xie T, McCulloch M, Abreo G, Runge M. Realtime
three-dimensional dobutamine stress echocardiography in assessment stress echocardiography in assessment of ischemia : comparison with two-dimensional dobutamine stress echocardiography. J Am
Coll Cardiol 2001 ; 37 : 1303-9.
14. Mor-Avi V, Sugeng L, Weinert L, et al. Fast measurement of left
ventricular mass with real-time three-dimensional echocardiography : comparison with magnetic resonance imaging. Circulation
2004 ; 110 : 1814-8.
15. Pouleur AC, le Polain de Waroux JB, et al. Assessment of Left
Ventricular Mass and Volumes by Three-Dimensional Echocardiography in Patients with or without Wall Motion Abnormalities : Comparison against Cine Magnetic Resonance Imaging. Heart 2007 ; (in
press).
mt cardio, vol. 4, n° 1, janvier-février 2008
77
Revue
Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017.
3. Roelandt J, Salustri A, Mumm B, Vletter W. Precordial threedimensional echocardiography with a rotational imaging probe :
methods and initial clinical experience. Echocardiography 1995 ;
12 : 243-52.
Echographie tridimentionnelle temps réel : routine aujourd’hui ou demain ?
16. Bauer F, Shiota T, White RD, et al. Determinant of left atrial dilation in patients with hypertrophic cardiomyopathy : a real-time
3-dimensional echocardiographic study. J Am Soc Echocardiogr
2004 ; 17 : 968-75.
28. Zamorano J, Perez de Isla L, Sugeng L, et al. Non-invasive assessment of mitral valve area during percutaneous balloon mitral valvuloplasty : role of real-time 3D echocardiography. Eur Heart J 2004 ;
25 : 2086-91.
17. Fujimoto S, Mizuno R, Nakagawa Y, Dohi K, Nakano H. Estimation of the right ventricular volume and ejection fractionby transthoracic three-dimensional echocardiography : a validation study
using magnetic resonance imaging. Int J Card Imaging 1998 ; 14 :
385-90.
29. Delabays A, Jeanrenaud X, Chassot PG, et al. Three-dimensional
surface area of the aortic valve orifice by three-dimensional echocardiography : clinical validation of a novel index for assessment of
aortic stenosis. Am Heart J 1998 ; 136 : 1042-50.
Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017.
18. Vogel M, Gutberlet M, Dittrich S, Hosten N, Lange PE. Comparison of transthoracic three-dimensional echocardiography with magnetic resonance imaging in the assessment of right ventricular
volume and mass. Heart 1997 ; 78 : 127-30.
19. Shiota T, Jones M, Chikada M, et al. Real-time three-dimensional
echocardiography for determining right ventricular stroke volume in
an animal model of chronic right ventricular volume overload.
Circulation 1998 ; 97 : 1897-900.
20. Otsuji Y, Handschumacher MD, Schwammenthal E, et al.
Insights from three-dimensional echocardiography into the mechanism of functional mitral regurgitation : direct in vivo demonstration
of altered leaflet tethering geometry. Circulation 1997 ; 96 : 19992008.
21. Kwan J, Shiota T, Agler DA, et al. Geometric differences of the
mitral apparatus between ischemic and dilated cardiomyopathy with
significant mitral regurgitation : real-time three-dimensional echocardiography study. Circulation 2003 ; 107 : 1135-40.
22. Sugeng L, Coon P, Weinert L, et al. Use of real-time threedimensional transthoracic echocardiography in the evaluation of mitral
valve disease. J Am Soc Echocardiogr 2006 ; 19 : 413-21.
23. Delabays A, Jeanrenaud X, Chassot PG, Von Segesser LK, Kappenberger L. Localization and quantification of mitral valve prolapse
using three-dimensional echocardiography. Eur J Echocardiogr
2004 ; 5 : 422-9.
24. Macnab A, Jenkins NP, Bridgewater BJ, et al. Three-dimensional
echocardiography is superior to multiplane transoesophageal echo in
the assessment of regurgitant mitral valve morphology. Eur J Echocardiogr 2004 ; 5 : 212-22.
25. Iwakura K, Ito H, Kawano S, et al. Comparison of orifice area by
transthoracic threedimensional Doppler echocardiography versus
proximal isovelocity surface area (PISA) method for assessment of
mitral regurgitation. Am J Cardiol 2006 ; 97 : 1630-7.
26. Binder TM, Rosenhek R, Porenta G, Maurer G, Baumgartner H.
Improved assessment of mitral valve stenosis by volumetric real-time
three-dimensional echocardiography. J Am Coll Cardiol 2000 ; 36 :
1355-61.
27. Zamorano J, Cordeiro P, Sugeng L, et al. Real-time threedimensional echocardiography for rheumatic mitral valve stenosis evaluation : an accurate and novel approach. J Am Coll Cardiol 2004 ; 43 :
2091-6.
30. Espinola-Zavaleta N, Munoz-Castellanos L, Attie F, et al. Anatomic three-dimensional echocardiographic correlation of bicuspid
aortic valve. J Am Soc Echocardiogr 2003 ; 16 : 46-53.
31. Shiota T, Jones M, Tsujino H, et al. Quantitative analysis of aortic
regurgitation : realtime 3-dimensional and 2-dimensional color Doppler echocardiographic method : a clinical and a chronic animal
study. J Am Soc Echocardiogr 2002 ; 15 : 966-71.
32. Schnabel R, Khaw AV, von Bardeleben RS, et al. Feasibility, accuracy, and incremental value of intraoperative three-dimensional
transesophageal echocardiography in valve surgery. Am J Cardiol
1997 ; 80 : 1577-82.
33. Suematsu Y, Takamoto S, Kaneko Y, et al. Beating atrial septal
defect closure monitored by epicardial real-time three-dimensional
echocardiography without cardiopulmonary bypass. Circulation
2003 ; 107 : 785-90.
34. Smith SW, Light ED, Idriss SF, Wolf PD. Feasibility study of realtime three-dimensional intracardiac echocardiography for guidance
of interventional electrophysiology. Pacing Clin Electrophysiol
2002 ; 25 : 351-7.
35. Van der Heide JA, Mannaerts HF, Spruijt HJ, et al. Noninvasive
mapping of left ventricular electromechanical asynchrony by threedimensional echocardiography and semi-automatic contour detection. Am J Cardiol 2004 ; 94 : 1449-53.
36. Kapetanakis S, Kearney MT, Siva A, Gall N, Cooklin M, Monaghan MJ. Real-time three-dimensional echocardiography : a novel
technique to quantify global left ventricular mechanical dyssynchrony. Circulation 2005 ; 112 : 992-1000.
37. Hoffmann R, von Bardeleben S, Kasprzak JD, et al. Analysis of
regional left ventricular function by cineventriculography, cardiac
magnetic resonance imaging, and unenhanced and contrastenhanced echocardiography : A multicenter comparison of methods.
J Am Coll Cardiol 2006 ; 47 : 121-8.
38. Camarano G, Jones M, Freidlin RZ, Panza JA. Quantitative assessment of left ventricular perfusion defects using real-time threedimensional myocardial contrast echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 2002 ; 15 : 206-13.
39. Toledo E, Lang RM, Collins KA, et al. Imaging and quantification
of myocardial perfusion using real-time three-dimensional echocardiography. J Am Coll Cardiol 2006 ; 47 : 146-54.
Revue
78
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