Échographie É P o i n t s f o...

La Lettre du Cardiologue - Supplément au n° 351 - janvier 2002
21
ÉCHOGRAPHIE
MATURITÉ DES INDICES DE QUANTIFICATION
L’imagerie ultrasonore s’enrichit de critères de quantification
tant dans le domaine de la fonction myocardique systolique et
diastolique que dans l’analyse de la perfusion et dans la mesure
des flux sanguins. Cet effort de quantification permet à l’écho-
graphie de s’imposer comme un outil de référence dans l’éva-
luation des valvulopathies, des cardiomyopathies ainsi que des
conséquences de l’ischémie myocardique. La mise au point de
ces outils de quantification résulte de la collaboration de physi-
ciens, de physiologistes et d’échographistes. Dans le domaine
des valvulopathies mitrales, la mesure de la PISA a été large-
ment validée pour la quantification des régurgitations mitrales.
L’utilisation du banc hydraulique permet cependant de souligner
les erreurs potentielles dans l’évaluation des fuites mitrales par
la mesure de la PISA. Du fait de l’estimation des vélocités par
effet doppler, l’amplitude d’erreur sur le calcul des volumes
régurgitants dans la zone de convergence peut atteindre
25 %,surtout dans les modèles de prolapsus (D. Coisne, Poi-
tiers, 3193) (figure 1).
Dans le champ de la mesure des vélocités de déplacement du
myocarde,un fantôme mimant un ventricule gauche et ses mou-
vements de translation souligne le risque de “l’illusion de
l’épaississement pariétal” et l’aide que fournit le doppler tissu-
laire myocardique en ne mettant en évidence aucun gradient
pariétal de vélocité (D.A. Playford, Boston, 3178). L’influence
des mouvements de translation sur la mesure des vélocités myo-
cardiques est confirmée par la comparaison des vitesses myo-
Échographie
●G. Derumeaux*
■ La valeur pronostique de l’échographie de stress : déjà
bien validée en post-infarctus et chez les patients à haut
risque, l’échographie sous perfusion de dobutamine
démontre également une valeur pronostique chez les
patients à faible risque cardiovasculaire, et ce indépen-
damment du sexe.
■ Le pronostic des rétrécissements aortiques à fraction
d’éjection altérée : la présence d’une réserve contrac-
tile constatée à l’échographie sous perfusion de dobu-
tamine améliore la survie postopératoire des patients. À
l’opposé, l’absence de réserve contractile grève lourde-
ment la morbi-mortalité postopératoire.
■ Vers une maturité des indices de fonction myocardique
régionale : les paramètres de déformation myocardique
(strain rate ou gradient de vélocité et son intégrale ou
strain) sont des indices plus fiables que les paramètres
de déplacement (vitesses) dans l’analyse fine de la fonc-
tion myocardique régionale.
■ L’intrusion de l’échographie dans les laboratoires de
recherche expérimentale : l’échographie permet le suivi
non invasif de l’hémodynamique du petit animal (sou-
ris et rat) dans de nombreux modèles expérimentaux
d’insuffisance cardiaque.
■ Gare au portable ! La miniaturisation de certains appa-
reils d’échographie portables ne doit pas faire substi-
tuer à un examen échographique complet et rigoureux
réalisé par un échographiste entraîné une “échoscopie”
destinée à rassurer un urgentiste inquiet.
Points forts
*Service du Pr A. Cribier, hôpital Charles-Nicolle, Rouen.
Simulation Image ultrasonore
Figure 1. Comparatif de deux aspects de la zone de convergence pour le
cas d’un prolapsus valvulaire. À gauche : image construite en tenant
compte de l’ensemble des vecteurs vitesse. À droite : avec le même codage
couleur, image de type échographique, ne tenant compte que du vecteur
vitesse parallèle au faisceau ultrasonore (de gauche à droite).

La Lettre du Cardiologue - Supplément au n° 351 - janvier 2002
22
cardiques mesurées par une sonde intracardiaque et par une
sonde épicardique dans un modèle expérimental d’ischémie-
reperfusion. Alors que les vélocités myocardiques mesurées par
cathéter intracardiaque (Acunav, Acuson) sont inférieures à
celles mesurées simultanément par voie épicardique, les indices
de déformation pariétale (gradient de vélocité endocarde/épi-
carde systolique) sont superposables (G. Derumeaux, Rouen,
3179) (figure 2). Cette observation s’explique par le fait que la
mesure des vélocités myocardiques par voie intracardiaque ne
prend pas en compte le vecteur translation intervenant dans la
résultante des vélocités myocardiques (composées d’un vecteur
contraction, d’un vecteur translation et d’un vecteur rotation).
Cela souligne bien l’intérêt de recourir préférentiellement aux
indices de déformation (gradient de vélocité ou strain rate et
strain) plutôt qu’à l’analyse des indices de déplacement (vitesses
et intégrale temps-vitesse). Une des illustrations de la supériorité
des indices de déformation sur la mesure des vitesses est le repé-
rage des zones de nécrose cicatricielle (I. Hashimoto, Portland,
2668). Une autre illustration de la limitation de l’utilisation des
vélocités myocardiques comme indice de contractilité régionale
a été fournie par la présentation des résultats de l’étude multi-
centrique MYDISE (Myocardial Doppler In Stress Echocardio-
graphy). C.F. Madler et al. (Cardiff, 3177) montrent que la
réponse à une stimulation inotrope est décevante pour le dia-
gnostic d’ischémie myocardique, et ce quel que soit le territoire
étudié : IVA : sensibilité et spécificité de 63 % et 60 % ; circon-
flexe : sensibilité et spécificité de 68 % et 70 % ; coronaire droite :
sensibilité et spécificité de 69 % et 67 %. Lorsque d’autres fac-
teurs (tels que l’âge, le sexe et la fréquence cardiaque maximale
atteinte) sont pris en compte dans un modèle de régression logis-
tique multiple, la valeur diagnostique des vélocités myocardiques
augmente de façon importante, avec une sensibilité et une spéci-
ficité respectives de 80 % pour l’IVA, 91 % et 80 % pour la cir-
conflexe et 93 % et 82 % pour la coronaire droite. En utilisant ce
modèle de régression logistique multiple, les mêmes auteurs indi-
quent la possibilité de quantifier la sévérité de la maladie coro-
naire (C.F. Madler, Cardiff, 1677).
Vers un diagnostic préclinique…
Dans de nombreux domaines, l’échocardiographie, grâce à l’ap-
port des nouvelles techniques telles que le doppler tissulaire myo-
cardique, permet un diagnostic précoce et infraclinique de patho-
logies myocardiques telles que les cardiomyopathies
hypertrophiques ou les cardiomyopathies dilatées. Ainsi, indé-
pendamment de l’existence d’une hypertrophie ventriculaire
gauche, S.F. Nagueh (Houston, 1951) détecte les porteurs sains
d’une cardiomyopathie hypertrophique par la mesure des vélo-
cités du déplacement de l’anneau mitral avec une sensibilité et
une spécificité de l’ordre de 95 % pour des vélocités diastoliques
inférieures à 13 cm/s.
Un travail réalisé par V. Chetboul (Maisons-Alfort/Rouen, 1674)
chez le chien GRMD reproduisant un modèle humain de mala-
die de Duchenne permet de détecter des troubles de fonction sys-
tolique avant toute altération de la fraction d’éjection, permettant
ainsi le diagnostic précoce de cardiomyopathie dilatée sur la
constatation d’un gradient de vélocité entre endocarde et épicarde
inférieur à 1,5 s-1 (figure 3).
ÉCHOGRAPHIE DE STRESS : UN OUTIL PRONOSTIQUE
L’échographie de stress s’est imposée comme un outil diagnos-
tique performant de la maladie coronaire de la femme. Cepen-
dant, peu d’études existent concernant la valeur pronostique de
l’échographie de stress chez la femme, ce qui est important quand
on connaît le pronostic péjoratif de la maladie coronaire de la
femme. L.J. Shaw (Atlanta, 1593) a rapporté une superbe série
de plus de 8 000 patients (3 051 femmes versus 5 330 hommes)
ÉCHOGRAPHIE
*
*
cm.s-1
8-
6-
4-
2-
0-
baseline occlusion reperfusion
Vélocités endocardiques
*
*
cm.s-1
3-
2-
1-
0-
baseline occlusion reperfusion
Vélocités épicardiques
-
-
-
ICE ECE
Figure 2. Comparaison des vélocités endocardiques et épicardiques enre-
gistrées par échographie intracardiaque (ICE) et épicardique (ECE)
dans un modèle expérimental d’ischémie-reperfusion. Les vélocités enre-
gistrées par voie épicardique sont plus élevées que les vélocités mesurées
par voie intracardiaque, reflétant ainsi l’influence des vitesses de trans-
lation du cœur.
Témoins GRMD
p < 0,0001
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Contrôles GRMD
2,96
0,82
Contrôles GRMD
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
4
4,5
Figure 3. Comparaison des gradients entre endocarde et épicarde dans
un modèle canin de myopathie de Duchenne. Le DTI permet une détec-
tion précoce de la cardiomyopathie avant les paramètres conventionnels.

La Lettre du Cardiologue - Supplément au n° 351 - janvier 2002
23
suivis en moyenne cinq ans après la réalisation d’une échogra-
phie d’effort. Les patients étaient inclus dans trois centres (Cle-
veland, Indianapolis et Asheville) pour le diagnostic d’une ischémie
myocardique, soit que la pathologie coronarienne fût connue, soit
qu’il s’agisse de patients asymptomatiques mais aux facteurs de
risque importants. Étaient exclus les patients aux antécédents d’in-
farctus. Chez les hommes comme chez les femmes, le risque de
mortalité cardiovasculaire augmentait avec l’extension de l’is-
chémie, témoin du nombre de territoires vasculaires coronaires
atteints. De même, l’existence à l’état de base, au repos, de
troubles de la contractilité segmentaire constituait dans les deux
sexes un facteur pronostique indépendant. En effet, le risque de
mortalité cardiovasculaire augmentait de 0,3 % en cas de fonc-
tion segmentaire normale à 2,8 % en cas d’anomalies de la fonc-
tion myocardique. Le risque de mortalité à cinq ans en fonction
du nombre de territoires atteints au terme de l’échographie d’ef-
fort figure dans le tableau I.
Le risque cardiovasculaire élevé des patients présentant une écho-
graphie sous perfusion de dobutamine positive a été confirmé,
s’il en était besoin, par une étude de M. Ahmad (Galveston, 1597)
analysant environ 3 500 patients pendant une durée de 7,5 années.
La mise en évidence d’une ischémie myocardique s’additionne
de manière indépendante aux facteurs de risque usuels tels que
l’âge et l’insuffisance cardiaque.
Plus intéressant est l’apport pronostique à long terme de l’écho-
graphie de stress dans des populations de patients à faible risque
cardiovasculaire.
L’équipe italienne de E. Amici (Rome, 1594) a ainsi suivi pen-
dant 44 mois 904 patients (dont 524 femmes) recrutés pour l’éva-
luation de douleurs thoraciques (typiques : 388 et atypiques : 516)
en première intention par échographie sous perfusion de dobuta-
mine ou de dipyridamole. Aucun n’avait de coronaropathie prou-
vée et tous présentaient une fonction myocardique globale et seg-
mentaire normale. Le taux annuel d’événements cardiaques
(décès, infarctus et revascularisation à trois mois de l’échogra-
phie) était de 2,8 %. Parmi les facteurs prédictifs retenus par l’ana-
lyse multivariée figuraient une positivité de l’échographie de
stress, un âge supérieur à 65 ans, des antécédents familiaux d’in-
suffisance coronaire, une hypercholestérolémie, une douleur tho-
racique typiquement angineuse et le sexe masculin. La positivité
de l’échographie de stress présentait ainsi, dans cette population
de patients à faible risque cardiovasculaire, une valeur addition-
nelle pronostique sur les autres variables cliniques tant pour la
prédiction de la mortalité d’origine cardiovasculaire que pour la
survenue de tous les autres événements cardiaques.
Une autre étude de R.B. McCully et al. (Rochester, 1596) a
concerné le pronostic des patients à bonne performance fonc-
tionnelle à l’effort (> 5 MET chez les femmes et > 7 MET chez
les hommes) et ayant une échographie d’effort faiblement anor-
male (anomalie de contractilité segmentaire de base ou d’effort
n’excédant pas le stade de l’hypokinésie). Les auteurs montrent
que le pronostic des patients avec une performance d’effort satis-
faisante et une échographie d’effort faiblement positive est excel-
lent au terme de cinq ans de suivi, en l’absence d’antécédent
d’infarctus du myocarde (risque annuel d’événement cardiovas-
culaire : 0,8 %), par rapport aux patients avec antécédent d’in-
farctus du myocarde (risque annuel d’événement cardiovascu-
laire : 3,4 %). Le risque des deux groupes divergeant à partir de
deux ans de suivi, les auteurs soulignent l’intérêt de maintenir
une surveillance annuelle étroite par échographie d’effort chez
les patients avec antécédents d’infarctus.
Dans le domaine des valvulopathies aortiques,l’échographie
de stress se révèle être également un outil pronostique, notam-
ment dans l’évaluation des rétrécissements aortiques à frac-
tion d’éjection altérée. Dans une étude multicentrique franco-
belge,J.L. Monin et al.(Créteil,1681)analysent le devenir d’une
population de 77 patients atteints d’un rétrécissement aortique
serré (surface valvulaire aortique = 0,7 ± 0,2 cm2) et dont la frac-
tion d’éjection est diminuée (29 ± 9 %). La stratification du risque
s’effectue selon la présence ou non d’une réserve contractile à
l’échographie sous faibles doses de dobutamine (20 µg/kg/mn),
définie par une augmentation de 10 % de la fraction d’éjection
ou de 20 % du volume d’éjection. Le remplacement valvulaire
aortique n’allonge la survie à cinq ans qu’en cas de réserve
contractile sous dobutamine (p = 0,001). La survie est alors de
65 % à cinq ans. À l’opposé, la survie n’est pas significativement
améliorée par la chirurgie dans le groupe sans réserve contractile
(p = 0,25) (figure 4).
ÉCHOGRAPHIE
Tableau I. Mortalité à cinq ans.
Extension de l’ischémie Femmes Hommes
Aucun (%) 6,8 8,8
1 territoire coronaire (%) 9,8 12,9
2 territoires coronaires (%) 11,2 15
3 territoires coronaires (%) 15,8 20,7
p< 0,0001 < 0,0001
Suivi à long terme
Survie (%)
100
75
50
25
0
0 50 100FU (mois)
Groupe I, AVR
Groupe II, AVR
Groupe II, Med
Groupe I, Med
Figure 4. Courbe actuarielle de survie des rétrécissements aortiques à frac-
tion d’éjection altérée : la stratification du risque s’effectue selon la pré-
sence ou non d’une réserve contractile à l’échographie sous faibles doses
de dobutamine. Le remplacement valvulaire aortique n’allonge la survie à
cinq ans qu’en cas de réserve contractile sous dobutamine (p = 0,001).

La Lettre du Cardiologue - Supplément au n° 351 - janvier 2002
24
VENTRICULE DROIT
L’étude du ventricule droit en échographie cardiaque bénéficie
de modèles animaux et des techniques de quantification en dop-
pler tissulaire myocardique.
En expérimentation animale, un modèle d’hypertension artérielle
pulmonaire chez le rat est développé par injection de monocro-
taline (J. Jones, Boston, 1197). Les conséquences de l’élévation
progressive de la pression artérielle pulmonaire systolique (PAPS)
sur la fonction ventriculaire droite sont appréciées en échogra-
phie, de même que la mesure de la PAPS. Celle-ci peut être éva-
luée de façon fiable soit à partir du gradient de pression entre ven-
tricule et oreillette droite (quand elle excède 65 mmHg), soit à
partir du temps d’accélération du flux pulmonaire systolique
(quand elle est inférieure à 65 mmHg).
Toujours en expérimentation animale, une lésion directe du ven-
tricule droit est obtenue sans thoracotomie par contact cryogé-
nique transdiaphragmatique de la paroi libre du ventricule droit
(D.R. Zwas, Philadelphie, 2668). Grâce à des sondes phased-
array linéaires de 15 MHz, il était possible de détecter les consé-
quences (hypertrophie pariétale réactionnelle et dilatation du ven-
tricule droit) de ces lésions de la paroi libre ventriculaire droite
dont la surface moyenne n’était de que 3,6 mm2.
L’analyse de la fonction myocardique régionale du ventricule
droit bénéficie également de l’apport de l’imagerie doppler tis-
sulaire, ainsi qu’en témoignent deux études françaises :
– La première étude expérimentale, menée par F. Jamal (Lyon,
2049),démontre la précision des mesures de déformation du ven-
tricule droit (strain systolique) en les comparant aux calculs de
raccourcissement systolique obtenus par sonomicrométrie dans
un modèle de variations de charge par occlusion de la veine cave
inférieure et sténose pulmonaire partielle. Ces auteurs démon-
trent également la sensibilité des indices de fonction régionale
myocardique aux conditions de charge puisque la diminution
brutale de la précharge et l’augmentation de plus de 50 % de la
postcharge induisent une diminution importante du raccourcis-
sement systolique des fibres longitudinales du ventricule droit
(figure 5).
– La deuxième étude, de C. Selton-Suty (Nancy, 2038),est cli-
nique et s’intéresse aux patients en insuffisance cardiaque chez
lesquels on connaît la valeur pronostique de la fonction ventri-
culaire droite, laquelle est difficile à analyser par les méthodes
ultrasonores conventionnelles. Les auteurs analysent la fonction
myocardique régionale du ventricule droit en mesurant les vélo-
cités systoliques et diastoliques des parois latérale et septale. Ils
concluent à une bonne faisabilité des mesures de vélocités et à
une corrélation satisfaisante entre les valeurs de vélocités myo-
cardiques et les mesures de fraction d’éjection du ventricule droit
par méthodes isotopiques et techniques de thermodilution
(r = 0,71, p = 0,006).
La fonction ventriculaire droite est un déterminant important de
la capacité à l’exercice chez les patients en insuffisance cardiaque
chronique. Chez 111 patients avec une fraction d’éjection
moyenne de 35 %, la VO2max était corrélée significativement à
de nombreux paramètres (âge, fraction d’éjection du ventricule
gauche, fréquence cardiaque, remplissage ventriculaire gauche
et droit, fraction de raccourcissement de surface du ventricule
droit, vélocités de l’anneau mitral et tricuspide). Cependant, en
analyse multivariée, seuls le temps de décélération de l’onde pro-
todiastolique tricuspide et la fraction de raccourcissement de sur-
face du ventricule droit sont des facteurs prédictifs indépendants
du pic de VO2max (N.P. Nikitin, Kingston-upon-Hull, 2617).
VIABILITÉ : RESTE-T-IL UNE PLACE POUR L’ÉCHOGRAPHIE
DE STRESS ?
Le diagnostic de viabilité myocardique après infarctus du myo-
carde a des implications pronostiques et thérapeutiques impor-
tantes. L’échographie sous perfusion de dobutamine s’est affir-
mée comme une technique de référence. R. Senior et al.
(Middlesex,1595) ont évalué la combinaison des indices de fonc-
tion et de perfusion myocardique chez 98 patients au décours d’un
infarctus du myocarde par échographie de contraste (Optison)
associée à la perfusion de faibles doses de dobutamine. Alors que
la sensibilité de l’échographie conventionnelle n’était que de 59 %
pour le diagnostic de réserve contractile, la sensibilité de la com-
binaison de l’échographie sous dobutamine et de l’échographie
de contraste était de 81 %. Cette étude souligne l’urgence pour
les échographistes de pouvoir disposer de produits de contraste
permettant d’accéder à l’étude de la perfusion myocardique. En
effet, les résultats préliminaires mais spectaculaires de l’image-
rie en résonance magnétique nucléaire pourraient imposer cette
nouvelle modalité d’analyse comme la méthode de référence en
matière de diagnostic de viabilité (P.R. Schvatzman, Cleveland,
2526 ; B.L. Gerber, Baltimore, 2528 ; K.M. Choi, Chicago,
2529).
INVASION DES LABORATOIRES PAR LES OUTILS
NON INVASIFS OU L’ÉCHOGRAPHIE DU PETIT ANIMAL
Le développement de modèles de cardiomyopathies chez le rat
et la souris donne une place de choix à l’évaluation ultrasonore
de ces pathologies pour l’évaluation de la fonction ventriculaire
et de la fonction myocardique régionale. La quantification de la
fonction systolique par la mesure de la fraction d’éjection est limi-
ÉCHOGRAPHIE
Figure 5. Illustration du modèle de variation de pré- et postcharge du
ventricule droit et corrélations entre le raccourcissement systolique du
VD enregistré en sonomicrométrie (SS) et en DTI (εsys).

La Lettre du Cardiologue - Supplément au n° 351 - janvier 2002
25
tée par les conditions de charge. Cette limitation est soulignée
dans un modèle de souris hypothyroïdienne (G.Y. Oudit, Toronto,
2672) et dans un modèle de surcharge en pression chez le rat par
sténose aortique (G.A. Derumeaux, Rouen, 2662) (figure 6).
Compte tenu de la fréquence cardiaque élevée du petit animal,
l’analyse de la fonction diastolique basée sur le rapport des vélo-
cités proto- et télédiastoliques du flux transmitral est impossible.
En revanche, la mesure couplée des vélocités protodiastoliques
du flux transmitral et de l’anneau mitral (rapport Em/Ea) est bien
corrélée chez le rat à la pression télédiastolique du ventricule
gauche (r = 0,94) ainsi qu’à -dP/dt (r = 0,79). Cela permet donc
une approche de la relaxation ventriculaire gauche dans des
modèles d’insuffisance cardiaque chez le rat (F. Prunier, Paris,
2664).
ALORS, QUE PENSER DES ÉCHOGRAPHES PORTABLES ?
Après des années de travail à une quantification rigoureuse et pré-
cise de la fonction régionale myocardique, de l’approche de la
perfusion myocardique et de l’amélioration de la qualité de l’ima-
gerie ultrasonore par la diffusion de l’imagerie de seconde har-
monique, il peut paraître étonnant qu’une session entière ait été
consacrée à l’apport et à la place de “l’échoscopie”, favorisée par
le développement d’échographes miniaturisés et donc portables.
La place de ces échographes portables peut se justifier aux
urgences et permet de diagnostiquer avec fiabilité les épanche-
ments péricardiques et les altérations de fonction ventriculaire
gauche, et ce à des médecins non échographistes ayant bénéficié
d’une formation accélérée (B.J. Kimura, San Diego, 1599 ;
G. Galasko,Middlesex,1602). En revanche, la détection et l’ana-
lyse des régurgitations valvulaires ainsi que la détection des ano-
malies de cinétique segmentaire mettent en défaut des systèmes
tels que l’OptiGo ou le Sonosite (J.H. Alexander,Durham,1598 ;
P.S. Rahko, Madison, 1601).■
ÉCHOGRAPHIE
Influence de la postcharge
Sédentaire Levée de l'obstacle aortique
Base 30' 60' 24 h Base 30' 60' 24 h
NS
SMVG (cm.s )
-1
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
2 mois
9 mois
***
Figure 6. Influence des paramètres de postcharge sur le gradient endo-
carde/épicarde. Après levée précoce de l’obstacle aortique, la fonction
myocardique récupère des valeurs normales, mais reste altérée après per-
sistance prolongée d’une élévation de postcharge.