Échographie de stress et échographie tridimensionnelle I L

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N F O R M A T I O N S
Échographie de stress et échographie tridimensionnelle
● A. Cohen*
Le Pr Ariel Cohen, éminent échocardiographiste, faisait
partie du groupe des rédacteurs du numéro consacré
au congrès de l’ACC. Il a rapporté de La Nouvelle-Orléans
des informations intéressantes sur l’échographie de stress
et sur l’échographie tridimensionnelle. Nous les proposons donc en complément de notre précédent numéro
Spécial ACC.
N.B.
ÉCHOGRAPHIE DE STRESS
Viabilité
G. Mendigler a comparé l’imagerie doppler tissulaire et le PET
dans l’identification de la viabilité myocardique chez 13 patients,
d’âge moyen 63 ans, ayant une fraction d’éjection inférieure à
35 %, avec des doses de dobutamine jusqu’à 10 mcg/kg/mn ;
108 segments ont pu être analysés, dont 66 étaient akinétiques et
42 viables lors de l’examen PET. Les vélocités systoliques étaient
plus faibles chez les patients ayant des segments non viables au
PET (différence NS) comparativement à ceux qui avaient des segments viables au PET, mais cette différence n’était pas significative. Lors de la perfusion de faibles doses de dobutamine
(10 mcg/kg/mn), la vélocité systolique augmente de façon significative chez les patients ayant des segments viables au PET. Chez
ceux ayant des segments non viables, les vélocités systoliques
sont augmentées de façon modérée par la dobutamine, mais la
différence n’est pas significative. Chez les patients ayant des segments viables au PET, les vélocités systoliques augmentent de
façon très significative sous dobutamine (1149-83).
U. Nixdorff a montré l’intérêt de l’échographie sous dobutamine
pour différencier la sidération et l’hibernation chez 32 patients
au décours d’un infarctus du myocarde (figure 1) : 41 % avaient
une récupération fonctionnelle après revascularisation, et la
concordance entre la réponse biphasique lors de la dobutamine
et l’étude isotopique utilisant le technétium 99m était de 78 %.
La valeur prédictive de l’échographie sous dobutamine dépend
du délai qui s’écoule entre l’infarctus et l’examen. À distance de
la période de sidération, la mise en évidence d’une réponse biphasique prononcée prédit correctement la récupération fonctionnelle après revascularisation, qui est plus marquée dans la zone
à risque, zone de myocarde hibernant (1149-82).
* Service de cardiologie, CHU Saint-Antoine, Paris.
La Lettre du Cardiologue - n° 314 - juin 1999
Figure 1. Échocardiographie de stress, sous dobutamine à faibles doses
(étude de la viabilité) et fortes doses (étude de l'ischémie, réponse biphasique).
La présentation de l'écran, divisée en quatre, permet de comparer les incidences
apicales deux cavités acquises au repos (en haut à gauche), lors de faibles doses
de dobutamine (en haut à droite), lors de l'atteinte de la fréquence maximale
théorique (en bas à gauche) et lors de la phase de récupération (en bas à droite).
Mise en évidence d'une hypokinésie apicale marquée, se normalisant complètement lors de l'injection de faibles doses, sans réponse biphasique (absence de
dégradation de la cinétique segmentaire lors de l'atteinte de la fréquence cardiaque maximale).
J. Bax a présenté une comparaison SPECT-FDG et échographie
sous dobutamine à faibles doses. Dans un groupe de patients ayant
une maladie coronaire définie, avec antécédents d'infarctus du
myocarde dans tous les cas, 520 segments ont été analysés, dont
280 avec une anomalie de la cinétique segmentaire (115 hypokinétiques et 165 akinétiques). L’examen scintigraphique met en
évidence un “match” dans 70 % des cas, un “mismatch” dans
25 % des cas et une perfusion normale dans 5 % des cas. La proportion de segments ayant une réserve contractile en échographie
sous dobutamine est respectivement de 5, 42 et 80 %. Parmi les
165 segments akinétiques, la concordance entre l’échographie
sous dobutamine et le SPECT-FDG est de 87 %, avec un coefficient kappa à 0,69. En considérant les segments non viables au
FDG, 96 % n’ont pas de réserve contractile. En considérant les
segments viables en SPECT-FDG, 80 % ont une réserve contractile. Les discordances portent essentiellement sur l’absence de
réserve contractile dans les segments ayant une activité métabolique, soulevant la question d’une atteinte plus sévère (1209-125).
Ischémie
S. Smart a montré que l’échographie sous dobutamine-atropine,
référence pour la détection de la maladie coronaire, connaît
quelques limites, en particulier chez les patients ayant une petite
cavité ventriculaire gauche, une augmentation de l’épaisseur
pariétale et une augmentation du rapport h/R qui réduit la sen7
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sibilité sans affecter la spécificité. Une contrainte méridionale
basse diminue la sensibilité mais n’a pas d’effet sur la spécificité (1088-63).
M.K. Kancherla a montré que l’utilisation de l’imagerie de
deuxième harmonique lors d’une échographie de stress améliorait la reproductibilité de l’interprétation, en particulier chez les
échographistes débutants. Dans ce travail portant sur 29 patients,
l’échographie était effectuée à doses croissantes de dobutamine.
Ce travail montre une meilleure visualisation de l’endocarde en
utilisant la deuxième harmonique ; la meilleure détection des
contours endocardiques est une aide précieuse lors de la formation des échographistes (1147-35).
E. Smibert a évalué l’échocardiographie d’effort pour la détection de la toxicité aux anthracyclines, dans une série de 110
patients, présentant diverses néoplasies et ayant bénéficié d’un
traitement par adriamycine dans 62 cas, par daunorubicine dans
23 cas et par l’association des deux molécules dans 25 cas. La
dose était supérieure à 300 mg/m2 chez plus de la moitié des
patients. L’absence d’épaississement systolique ventriculaire
gauche lors de l’effort est un bon marqueur d’une exposition aux
anthracyclines, mais ne reflète pas la dose maximale d’anthracyclines administrée, pour les doses supérieures à 100 mg/m2.
Une anomalie de la fraction de raccourcissement à l’effort est
corrélée avec la dose supérieure à 200 mg/m2. Le suivi à long
terme permettra de préciser l’intérêt de la réalisation systématique de l’échocardiographie d’effort dans cette population de
malades (1178-109).
B. Singh a réévalué la valeur pronostique de l’échographie de
stress chez les patients ayant une dysfonction ventriculaire
gauche. Le protocole de dobutamine est inhabituel car les auteurs
utilisent des paliers de 3 minutes et vont jusqu’à des doses maximales de 50 mcg/kg/mn, et jusqu’à une dose de 2 mg pour l’atropine. Parmi les 260 patients qui avaient une dysfonction ventriculaire gauche, 113 ont été suivis pendant une durée supérieure
à un an ; leur âge moyen est 56 ans et la fraction d’éjection est
de 23 % ; 49 des 113 patients ont présenté un événement cardiovasculaire, décès, revascularisation ou réhospitalisation pour
angor instable. La régression de Cox montre qu’après ajustement sur l’âge, le nombre de segments ischémiques constitue
un facteur prédictif indépendant de la survenue d’événement
(1178-105).
En revanche, M. Previtali a proposé d’évaluer un indice composite chez les patients ayant bénéficié d’une échographie sous
dobutamine aux doses habituelles (4 à 40 mcg/kg/mn pour la
dobutamine et 1 mg d’atropine), au sein d’une série ayant inclus
267 patients, dont 36 % avaient des lésions pluritronculaires.
Différents modèles ont été évalués dans ce groupe de patients
qui a présenté 14 événements sévères et un taux d’événement
total égal à 172, soit 64 %, si l’on inclut les récidives d’angine
de poitrine (n = 110) et les revascularisations par pontage ou
angioplastie (n = 48). Dans cette population ayant une faible incidence d’événement sévère, aucun paramètre clinique, angiographique ou échographique ne prédit de façon indépendante le
risque de survenue d’un décès cardiaque ou d’un infarctus du
myocarde (1178-104).
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R. Sicari a montré que l’induction d’un spasme lors d’une échographie est plus fréquente chez les patients qui ont une lésion
coronaire complexe. Une échographie sous ergonovine était effectuée chez 47 patients, selon un protocole d’augmentation progressive de la dose 0,05 µg, 0,1 µg à 5 minutes, 0,2 µg à 10 minutes
pour une dose cumulée atteignant 0,35 µg. Chez les patients ayant
un test négatif, la lésion est simple dans 61 % des cas. Lorsque
la lésion est complexe, le test est négatif dans seulement 29 %
des cas (1207-82).
A. Walling a évalué l’intérêt de l’échographie d’effort chez des
patients coronariens avant et après introduction d’un traitement
par amlodipine (5-10 mg) ou aténolol (50-100 mg) avec une
période placebo et de cross-over. Le temps d’apparition d’ischémie, les indices de score segmentaire avant et après administration ont été évalués. L’évaluation échographique a été effectuée
lors de la randomisation après administration d’amlodipine ou
d’aténolol, et après la période de cross-over. Le temps d’apparition de l’ischémie est significativement augmenté avec les deux
molécules. L’amlodipine et l’aténolol ont des effets anti-ischémiques comparables mais ne modifient pas l’indice de score segmentaire maximal lors de l’effort (1235-35).
E. Zakynthinos a étudié 56 patients ayant un bloc de branche
gauche (BBG) en utilisant l’échographie sous dobutamine. Il a
différencié trois groupes : un groupe A de 18 patients n’ayant pas
d’antécédent d’infarctus du myocarde et une coronarographie
sans sténose coronaire significative, un groupe B de 15 patients
ayant une coronaropathie mais sans infarctus, et un groupe C de
23 patients ayant une coronaropathie prouvée et un antécédent
d’infarctus du myocarde. Deux critères diagnostiques ont été comparés : anomalie de la cinétique segmentaire sur le septum et/ou
la paroi antérieure, anomalie de la contraction segmentaire sur la
seule paroi antérieure. Dans ce travail, la sensibilité de l’échographie sous dobutamine dans le territoire de l’interventriculaire
antérieure est de 86 %. La concordance interobservateur atteint
93 % pour la paroi antérieure et 66 % pour le septum interventriculaire antérieur. L’analyse du seul septum interventriculaire
lors de la perfusion de dobutamine surestime l’incidence de l’ischémie chez les patients porteurs d’un bloc de branche gauche
complet. Seule l’analyse de la paroi libre du ventricule gauche
doit être prise en compte dans le diagnostic d’une cardiopathie
ischémique par échographie de stress chez les patients porteurs
d’un BBG (1056-36).
M. Dolan a proposé l’approche complémentaire d’une échographie sous dobutamine, couplée à l’injection d’Optison® à la dose
de 0,2 à 1 ml, au repos, lors de faibles doses et lors du pic de
dobutamine. Tous les patients ont bénéficié d’une angiographie
coronaire. En considérant l’échographie sous dobutamine sans
contraste, la sensibilité est de 60 % et la spécificité de 65 %. En
utilisant l’échographie sous dobutamine avec contraste, la sensibilité atteint 85 % et la spécificité 89 %. La proportion de segments analysés sans contraste est de 40 % et atteint 80 % après
injection d’Optison®.
B. Beleslin a confirmé l’intérêt de l’approche combinée, échographie sous dobutamine (figure 2) et sous dipyridamole pour la
détection de la maladie coronaire (dipyridamole + effort ou dipyLa Lettre du Cardiologue - n° 314 - juin 1999
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ridamole + dobutamine). Il montre que la valeur seuil de sténose
coronaire à partir de laquelle l’échographie de stress est positive
varie en fonction de la modalité du stress : 52 % pour l’échographie d’effort, 56 % pour l’échographie sous dobutamine, 58 %
pour l’échographie sous dipyridamole, 40 % pour l’association
dipyridamole/effort et 44 % pour l’association dipyridamole/
dobutamine (1178-106).
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sible chez 22 patients. Les mesures sont plus précises qu’en échographie bidimensionnelle pour déterminer la taille des défects
dans les différents plans.
L’équipe de J.M. Gardin a également proposé une méthode simplifiée de calcul de la PISA dans un modèle in vitro, de flux pulsatile en utilisant des surfaces curvilinéaires simulant la géométrie et les conditions de flux d’une insuffisance mitrale. Les
conditions expérimentales ont permis de valider une estimation
du volume régurgité lorsque le rayon de la PISA est > 5 mm et
< 20 mm. Une validation clinique reste cependant indispensable
(1090-82).
P.R. Hunziker a proposé un modèle de reconstruction et d’intégration des flux en 4D couleur, rapide et accessible, utilisable
pour les orifices aortique et mitral, permettant d’espérer une quantification non invasive du débit cardiaque et de la fonction valvulaire (1090-104).
D’autres travaux (V. Sachdev) ont confirmé l’intérêt de l’échographie avec reconstruction tridimensionnelle pour la détermination précise des volumes ventriculaires gauches en utilisant
l’échographe Volumetrics® (1090-105).
L’échographie 3D “temps réel” connaît des progrès marqués avec
le module actuellement utilisé (figures 3 et 4) : secteur de 13 cm,
Figure 2. Échocardiographie de stress, même représentation que dans la
figure 1, incidences apicales quatre cavités.
Mise en évidence lors de l’atteinte de la dose maximale de dobutamine,
40 mcg/kg/mn + atropine 1 mg, d’une dyskinésie du segment apical du septum
interventriculaire et de l’apex ventriculaire gauche. Noter que la dyskinésie persiste lors de la phase de récupération. Cliché dû à l’obligeance du Dr C. Adams
(Argenteuil).
M. Ostojic a évalué chez 168 patients la relation entre angiographie coronaire (quantitative et qualitative) et les résultats d’une
échographie sous stress pharmacologique. La population était
constituée de 84 patients avec un antécédent d’infarctus du myocarde ; 53 % des patients étaient sous traitement angineux. L’échographie sous dobutamine a été réalisée selon un protocole classique, de même que l’échographie sous dipyridamole (0,84 mg/kg).
Chez les patients ayant une lésion monotronculaire, le dipyridamole comme la dobutamine donnent plus fréquemment une ischémie myocardique chez les patients qui ont une morphologie coronaire complexe. Une échographie de stress positive suggère la
présence d’une lésion coronaire sévère et complexe, justifiant une
attitude plus agressive (1056-33).
ÉCHOCARDIOGRAPHIE TRIDIMENSIONNELLE
L’équipe de D.J. Sahn a présenté plusieurs travaux permettant
une reconstruction du jet en doppler couleur, tant lors de la fermeture par voie percutanée d’une communication interauriculaire
que dans la quantification des flux de régurgitation valvulaire
dans des modèles expérimentaux. Qi-Ling a montré l’intérêt de
l’échographie tridimensionnelle chez 23 patients qui ont bénéficié d’une échographie transœsophagienne et d’un cathétérisme
cardiaque avant fermeture d’une communication interauriculaire,
en utilisant l’occluder Amplatzer®. La reconstruction 3D était posLa Lettre du Cardiologue - n° 314 - juin 1999
Figure 3. Échocardiographe 3D “temps réel” Volumetrics®, qui intègre
depuis peu les différentes modalités doppler. Le développement d’une
sonde transœsophagienne est en cours. Cet appareil permet d’obtenir en
mode conventionnel une imagerie de 2e harmonique.
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volume pyramidal 64°, 4 096 lignes de réception, résolution spatiale 3 x 3 x 2. La matrice bidimensionnelle comprend 2 300 éléments, 180 éléments pour la transmission, 180 éléments pour la
réception et 76 éléments pour la transmission et la réception. Il
s’agit d’une acquisition en “parallel-processing” avec 64 coupes
C simultanées et 22 images volumétriques par seconde. Les
différents modes doppler ont été intégrés. Dans le travail de
A.M. Kelsey, une excellente corrélation a été rapportée dans la
mesure des volumes ventriculaires gauches comparativement à
l’angiographie biplan (figure 5) (1119-81).
W.Y. Kim a utilisé la reconstruction 3D par voie transthoracique,
en s’aidant de l’imagerie de deuxième harmonique, comparée à
l’imagerie par résonance magnétique dans l’évaluation des
volumes ventriculaires gauches chez 10 volontaires sains. La
variabilité interobservateur et interinstitutionnelle est tout à fait
satisfaisante en utilisant l’imagerie d’harmonique, par rapport à
l’imagerie fondamentale. La corrélation avec l’imagerie par résonance magnétique est excellente (1119-82).
J.X. Quin a validé l’échographie tridimensionnelle “temps réel”
avec contraste dans une étude expérimentale et humaine par voie
transthoracique pour améliorer la détection des contours endocardiques chez les patients ayant une fenêtre ultrasonore de qualité imparfaite. L’étude humaine a comporté 9 patients, le produit
de contraste utilisé était l’Optison® (1,5 ml, injecté par voie intraveineuse). Les volumes ventriculaires gauches ont été déterminés par une méthode semi-automatique digitale avec mesure des
flux intracardiaques. La corrélation entre l’échographie avec
reconstruction et la méthode de mesure des flux est bonne
(R = 0,68) (1119-83).
Figure 4. Illustration de la modalité de reconstruction 3D “temps réel”,
utilisant la machine Volumetrics® par acquisition d'un volume pyramidal, sur un secteur d'angle de 64°.
M.L. Chuang a montré que chez les patients obèses (indice de
masse corporelle supérieur à 25 kg/m2), l’échographie tridimensionnelle était plus précise que l’échographie bidimensionnelle,
pour la mesure exacte des volumes ventriculaires gauches et la
fraction d’éjection (1119-84).
Yao, du groupe de Pandian, a étudié dans un modèle expérimental de chien l’échographie tridimensionnelle avec contraste, afin
d’évaluer la masse myocardique à risque et la taille de l’infarctus du myocarde, avant et après reperfusion. Il rapporte une excellente corrélation entre la masse myocardique “à risque” après
occlusion et la taille de l’infarctus déterminée par la technique
des microsphères. Was (université de Colombia) a rapporté un
travail similaire chez le chien qui confirme la performance de
l’échographie de contraste myocardique pour la localisation de
l’ischémie à l’échelon microcirculatoire, et qui permet en particulier la détection d’anomalies de perfusion en l’absence même
d’anomalie de la cinétique segmentaire.
Figure 5. Exemple d’acquisition d’images échographiques, à partir d’un
seul cycle cardiaque, avec obtention des incidences apicales quatre et
deux cavités (à droite), et deux coupes “C”, correspondant à des petits
axes ventriculaires gauches obtenus par coupe transversale des incidences apicales, au cours de l’acquisition d’un seul cycle cardiaque.
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F.M. Nocir a comparé l’échographie avec reconstruction tridimensionnelle et l’imagerie par résonance magnétique dans l’évaluation de la taille du ventricule droit : 12 patients, 2 sujets normaux, 2 communications interventriculaires et 8 patients porteurs
d’une cardiopathie ischémique ont été évalués par IRM (0,5 tesla)
et échographie avec reconstruction tridimensionnelle. Le volume
ventriculaire droit en télédiastole et en télésystole en IRM est respectivement de 143,3 ± 70,2 et 84,8 ± 39,8 et la fraction d’éjecLa Lettre du Cardiologue - n° 314 - juin 1999
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tion est égale à 40,3 ± 18 %. En échographie tridimensionnelle,
les valeurs sont respectivement de 141,4 ± 71,8, 85,7 ± 43,5 et
39,5 ± 11,6. La corrélation entre ces deux méthodes est tout à fait
satisfaisante. La variabilité interobservateur n’est pas significative pour ces trois paramètres : 5,4 ml, 3,7 ml et 1,6 % respectivement. Cette étude montre la faisabilité de l’échographie avec
reconstruction tridimensionnelle pour l’étude de la fonction ventriculaire droite avec une précision diagnostique superposable à
l’IRM (1206-63).
auriculaire. Il confirme que la variabilité interobservateur est
faible. L’estimation des volumes ventriculaires droits est particulièrement précise avec cette méthode et sa faisabilité est élevée, de même que sa reproductibilité (1206-62).
R. Munoz a également proposé une technique de reconstruction
tridimensionnelle du ventricule droit dans trois plans orthogonaux, en utilisant un modèle expérimental. Il confirme ainsi que
les patients hypertendus ont aussi une augmentation de la masse
ventriculaire droite (1206-61).
L’échographie tridimensionnelle “temps réel” a été utilisée par
T. Binder chez des patients porteurs d’une communication inter-
A
B
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