Comment évaluer la fonction ventriculaire droite par

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Comment évaluer la fonction ventriculaire
droite par échocardiographie ?
Evaluation of right ventricular function with echocardiography
E. Abergel*, L. Perdrix-Andujar**
Points forts
O La fraction de raccourcissement de surface ventriculaire
droite (incidence 4 cavités apicales) permet d’approcher
la fraction d’éjection ventriculaire droite avec un bon rapport “fiabilité/temps passé”.
Le pic de l’onde S mesuré facilement à l’anneau tricuspide en Doppler tissulaire pourrait être un appoint utile
à l’évaluation de la fonction systolique ventriculaire droite.
O
O L’étude de la veine cave inférieure doit être systématique : elle permet d’évaluer la volémie et d’approcher les
pressions de remplissage ventriculaires droites (index de
collapsus).
O La morphologie du flux d’insuffisance pulmonaire per-
met de poser le diagnostic rare mais difficile d’adiastolie
droite.
Mots-clés : Fraction d’éjection ventriculaire droite - Fraction de raccourcissement de surface - Pressions de remplissage ventriculaires droites - Veine cave inférieure Insuffisance pulmonaire.
Keywords: Right ventricular ejection fraction - Area shortening fraction - Right ventricular filling pressure - Inferior vena cava - Pulmonary regurgitation.
évaluation de la fonction du ventricule droit (VD)
doit associer en routine l’analyse de la fonction
systolique du VD et l’évaluation du niveau des
pressions de remplissage du VD. Plusieurs équipes ont essayé de
proposer une modélisation du VD afin d’en mesurer le volume,
suffisamment simple pour être facilement applicable et suffi-
L’
* Service de cardiologie de l’hôpital européen Georges-Pompidou, ICES,
Paris, et hôpital Jacques-Cartier, Massy.
** Service de cardiologie, hôpital européen Georges-Pompidou, Paris.
La Lettre du Cardiologue - n° 381 - janvier 2005
samment juste pour ne pas trahir la complexité de sa géométrie.
Jusqu’à présent, les méthodes d’évaluation de la fraction d’éjection du VD restent difficiles à appliquer en routine et peu fiables,
et certaines techniques récentes (Doppler tissulaire, etc.), plus
simples d’utilisation, permettent d’évaluer la fonction contractile du VD avec de bonnes sensibilité et spécificité. En parallèle,
les pressions de remplissage du VD, qui semblaient initialement
difficiles à appréhender, sont le plus souvent estimées avec fiabilité, tout du moins de façon semi-quantitative.
Le but de cet article est de rappeler les différents indices utiles
dans la pratique quotidienne pour évaluer la fonction du VD.
APPROCHE DE LA FONCTION SYSTOLIQUE
DU VENTRICULE DROIT
Mesure des volumes ventriculaires
La mesure des volumes ventriculaires gauches (VG) est facilement réalisable par échocardiographie, soit par une simple mesure
TM du VG (VG de configuration régulière), soit par la méthode
de Simpson par voie apicale bidimensionnelle, selon deux plans
orthogonaux (quatre cavités et deux cavités). La géométrie du
VD est beaucoup plus complexe, composée de deux zones clairement séparées : le corps du ventricule droit (chambre de remplissage) et la zone infundibulaire. L’obtention de deux vues
orthogonales est donc plus difficile que pour le VG. Différents
modèles ont été proposés : deux vues apicales perpendiculaires (1),
deux vues sous-costales perpendiculaires (2), une mesure de surface S du VD en coupe apicale des quatre cavités, et une mesure
de longueur L du VD en coupe sous-costale petit axe (mesure
effectuée entre la paroi antérieure du VD et le plan de l’anneau
pulmonaire) (figure 1). Cette dernière méthode, proposée par
Levine (3), est donc une méthode dite “surface-longueur”, et le
volume du VD est obtenu selon la formule V = 2/3 S x L (4). Elle
a été évaluée par comparaison à l’IRM (5), avec de bons résultats (r > 0,9). Toutefois, une sous-estimation du volume du VD
est fréquente, car, dans la plupart des cas, la coupe quatre cavités apicales ne permet pas de dégager le véritable apex.
Des travaux plus récents utilisant le 3D (6) ont été proposés, et
les résultats de mesure de volume du VD semblent prometteurs
(r = 0,90, par comparaison avec l’IRM).
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obtenues avec des mesures de FEVD isotopiques sont assez
bonnes (r = 0,8 environ avec une reproductibilité de mesure
autour de 14 %) (10).
Fonction systolique ventriculaire droite :
autres approches
Compte tenu de la difficulté d’évaluer la fonction systolique du
VD par des indices de raccourcissement, d’autres approches peuvent être proposées. Certains auteurs se sont intéressés à l’excursion systolique de l’anneau tricuspide traduisant le raccourcissement longitudinal du VD. Cette approche a été proposée par
Kaul en 1984 en mode TM, l’enregistrement étant effectué en
incidence apicale quatre cavités (10). Dans son expérience, une
Excursion systolique = 20 mm
Surface-longueur : Vol. = 2/3 A x L
Figure 1. Exemple de mesure du volume ventriculaire droit systolique en
appliquant la formule surface-longueur. Une mesure de surface (A) du
VD est effectuée en incidence 4 cavités apicales (à gauche) ; par voie
sous-costale petit axe, la longueur L séparant la paroi antérieure du VD
du plan de l’anneau pulmonaire est mesurée.
Si une mesure de volume est effectuée en télédiastole et en télésystole, il
est alors facile de calculer une FEVD [(volume télédiastolique – volume
télésystolique/volume télédiastolique) x 100)].
La mesure des volumes en systole et en diastole permet une évaluation de la fraction d’éjection ventriculaire droite (FEVD). Les
études comparatives échographie-IRM (7, 8) ont montré des corrélations imparfaites (r entre 0,6 et 0,7).
D’autres approches simplifiées ont été proposées, en particulier
le calcul d’une fraction de raccourcissement de surface : en calculant la surface télésystolique et la surface télédiastolique du
VD en quatre cavités, la fraction de raccourcissement de surface
est calculée selon la formule (surface télédiastolique – surface
télésystolique/surface télédiastolique) x 100. La surface diastolique normale du VD est de 20 ± 4 cm2 et la surface systolique
normale est de 11 ± 3 cm2. La valeur normale de la fraction de
raccourcissement de surface est de 46 ± 7 % (9). Les corrélations
18
Pic S DTI = 12 cm/s
Figure 2. Exemple d’évaluation de la FEVD chez un patient normal ; en
haut, en mesurant l’excursion systolique de l’anneau tricuspide de mode
TM, ici mesuré à 20 mm ; en bas, en recueillant le flux en Doppler pulsé
tissulaire à l’anneau tricuspide sur la paroi libre ; le pic de l’onde S est
mesuré à 12 cm/s.
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excursion systolique de plus de 15 mm était associée à une FEVD
normale, alors qu’une valeur inférieure à 12 mm était en général
associée à une dysfonction VD (r = 0,92 avec la FEVD isotopique) (figure 2).
Dans le même esprit, des travaux plus récents menés en Doppler
tissulaire pulsé montrent que l’amplitude de l’onde S mesurée à
l’anneau tricuspide sur la paroi libre du VD permet également
une estimation de la FEVD : une valeur de S inférieure à
11,5 cm/s prédit une FEVD inférieure à 45 % avec une sensibilité de 90 % et une spécificité de 85 % (11). Cette approche est
simple ; elle est probablement utile en routine, mais sa validation mérite encore d’être complétée (figure 2).
L’étude du spectre d’insuffisance tricuspide recueilli en Doppler
continu peut également approcher la FEVD : ainsi, en utilisant
la dérivée maximale des vitesses de la portion initiale du flux
(dV/dtmax), la corrélation entre ce paramètre et la FEVD isotopique était de 0,79 (26 patients) (12). D’autres travaux ont approché la valeur de dP/dtmax en mesurant cet indice sur la portion initiale du flux tricuspide entre 0 et 2 m/s (13).
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(valeurs de r entre 0,71 et 0,76). L’évaluation semi-quantitative
paraît donc plus raisonnable qu’une approche chiffrée trop précise (15-17).
PRESSIONS DE REMPLISSAGE
VENTRICULAIRES DROITES
Elles peuvent être étudiées en routine selon trois grandes
approches : l’étude de la veine cave inférieure, l’étude du flux
veineux sus-hépatique et l’étude combinée du flux tricuspide en
Doppler pulsé et du flux annulaire tricuspide en Doppler pulsé
tissulaire.
L’étude des pressions de remplissage va en particulier permettre
d’évaluer, de façon semi-quantitative, la pression auriculaire
droite (POD) afin d’affiner la mesure des pressions pulmonaires
(à partir du pic de vitesse du flux d’insuffisance tricuspide ou du
flux d’insuffisance pulmonaire).
D min
Index collapsus =
Étude de la veine cave inférieure
Elle est réalisée par voie sous-costale en général en mode TM,
la ligne TM étant placée à environ 2 cm de l’abouchement de la
veine inférieure dans l’oreillette droite. L’enregistrement du tracé
TM doit être suffisant pour pouvoir mesurer les variations maximales de taille de la veine cave inférieure entre l’expiration et
l’inspiration. Il est également possible d’évaluer ces variations
au cours d’un sniff test (on demande au patient de renifler comme
s’il avait le nez bouché). Si la taille maximale de la veine cave
est dépendante à la fois de la volémie et de la pression, la qualité de la vidange inspiratoire est surtout pression-dépendante. Il
est donc nécessaire de calculer un index de vidange ou un index
de collapsus, selon la formule : [(diamètre max.-diamètre min.)/
diamètre max.] x 100 (14, 15) (figure 3).
Lorsque les pressions auriculaires droites sont normales (5 à
10 mmHg), cet index est supérieur à 50 %, et il devient inférieur
à cette valeur lorsque la pression auriculaire droite est élevée
(> 10 mmHg).
Le tableau montre quelques valeurs de POD proposées en fonction de la valeur de l’indice de collapsus. Une telle approche
doit tenir compte du caractère imparfait des corrélations entre
l’index de collapsus et la POD dans ces différents travaux
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D max
Dmax – Dmin
x 100
Dmax
Figure 3. Principe de recueil de la veine cave inférieure en mode TM par
voie sous-costale. À partir de la mesure du diamètre maximal expiratoire
et du diamètre minimal inspiratoire de la veine cave, il est possible de
calculer un index de collapsus de la veine cave inférieure.
Tableau. Exemples de valeurs de pression dans l’oreillette droite
(POD) proposées dans la littérature en fonction de l’index de collapsus
de la veine cave inférieure (14, 15).
Index collapsus VCI
[(Dmax – Dmin)/Dmax] x 100
POD
< 50 %
15 mmHg
> 50 %
5 mmHg
< 35 %
16 mmHg
35 %-45 %
9 mmHg
> 45 %
6 mmHg
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L’étude de la veine cave inférieure présente certaines limites :
elle n’est pas toujours accessible, puisque totalement dépendante
de la faisabilité de la voie sous-costale ; l’index de collapsus n’est
pas utilisable lorsque le patient est en ventilation assistée (18) ;
chez les athlètes de haut niveau (19), il a été décrit des diamètres
de veine cave inférieure importants parfois associés à des index
de collapsus inférieurs à 50 %, pouvant alors faire conclure à tort
à des pressions de remplissage droites augmentées.
Étude du flux veineux sus-hépatique en Doppler pulsé
L’enregistrement du flux veineux sus-hépatique est effectué par
voie sous-costale en Doppler pulsé. Cette approche a été proposée par analogie avec l’étude du flux veineux pulmonaire pour
évaluer les pressions de remplissage ventriculaire gauche. L’objectif est de calculer une fraction systolique du flux sus-hépatique en rapportant l’ITV de l’onde systolique à l’ITV totale
(onde systolique et onde diastolique) (figure 4). En effet, l’amplitude de l’onde S diminue parallèlement à l’élévation de la
POD. Dans l’expérience de Nagueh, la corrélation entre cet index
et la pression auriculaire droite est bonne (r = 0,89), et un index
inférieur à 55 % permet de prédire une POD supérieure à
8 mmHg avec une sensibilité de 86 % et une spécificité de 90 %
(20). Dans ce travail, cette approche était plus fiable que celle
obtenue par l’index de collapsus de la veine cave inférieure. Cet
Fraction systolique du flux
veineux sus-hépatique
ITVS/ITV (S + D)
indice semble utilisable chez les patients en ventilation assistée,
mais son utilisation doit être particulièrement prudente dans
d’autres circonstances : fibrillation auriculaire, fuite tricuspide
importante.
Rapport Et/Ea
L’étude du rapport vitesse maximale de l’onde E du flux transtricuspide (Et) sur vitesse maximale de l’onde E du flux annulaire tricuspide en Doppler tissulaire (Ea) a également été proposée par analogie avec le cœur gauche. Dans des situations
pathologiques (cardiopathie restrictive, par exemple), on retrouve
à droite la même morphologie de flux restrictif qu’à gauche, avec
Et/At > 2 et temps de décélération de Et < 150 ms (21).
Dans la plupart des cas toutefois, le flux tricuspide seul est ininterprétable, et c’est la confrontation entre Et (reflet de la POD et
de la relaxation VD) et Ea (reflet de la relaxation VD) qui va permettre d’approcher les pressions de remplissage VD.
Ea mesurée à l’anneau tricuspide a été évaluée chez le sujet normal : son amplitude normale varie avec l’âge, elle est de 17,7 ±
2 cm avant 40 ans et de 13,2 ± 2,7 cm après 60 ans (22). La reproductibilité de mesure interobservateur est particulièrement
médiocre (± 22 %) et significativement moins bonne que la reproductibilité interobservateur de la mesure de l’onde systolique S
(± 13 %) (23).
Les travaux de la littérature montrent une corrélation satisfaisante
entre la POD et le rapport Et/Ea. Un rapport Et/Ea > 6 prédit une
POD ≥ 10 mmHg avec une sensibilité de 79 % et une spécificité
de 73 % (24, 25) (figure 5).
Étude du flux de l’insuffisance pulmonaire
ITV S
ITV D
Figure 4. Fraction systolique du flux veineux sus-hépatique calculée en
mesurant l’intégrale temps-vitesse de l’onde systolique (ITVS) et l’intégrale temps de la somme des deux ondes systoliques et diastoliques (ITVS
+ D). Dans cet exemple, le flux est normal.
20
Les pressions de remplissage ventriculaires droites peuvent également être dérivées de l’étude du flux de l’insuffisance pulmonaire. Les différents indices décrits précédemment nous permettent de poser le diagnostic d’élévation des pressions de
remplissage : Et/At > 2 ; temps de décélération court de l’onde
Et (inférieur à 150 ms) ; onde S de faible amplitude moins importante que l’onde D sur le flux veineux sus-hépatique avec présence d’une grande onde A ; veine cave inférieure non compliante, etc. Toutefois, ces différentes anomalies, si elles
traduisent une élévation des pressions de remplissage ne permettent pas de poser le diagnostic d’adiastolie, c’est-à-dire la présence d’un dip-plateau sur la courbe de pression ventriculaire
droite (constriction péricardique, restriction myocardique).
Dans cette optique, l’analyse du flux d’insuffisance pulmonaire,
recueilli en Doppler continu, peut être très utile. Elle va en effet
montrer, spontanément ou en inspiration, la présence d’un flux
dont la pente est raide, avec une annulation ou une quasi-annulation des vitesses très tôt en diastole, avant l’onde P de l’ECG
(26) (figure 6). Cette approche a également montré son intérêt
dans l’infarctus du ventricule droit : ainsi, la présence d’un flux
d’insuffisance pulmonaire associant un temps de demi-pression
≤ 150 ms, et un rapport entre vitesse minimale et vitesse maximale de fuite pulmonaire ≤ 0,5, a permis de détecter un infarctus du VD avec une sensibilité de 100 % et une spécificité de
89 % (27). Cet indice a également montré une bonne valeur pronostique durant la phase hospitalière chez des patients présentant un infarctus inférieur.
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Courbes de pression
AP
VD
Dip-plateau
Annulation complète
de la courbe
Flux d’insuffisance
pulmonaire
Figure 5. Mesure du pic de l’onde E du flux de remplissage tricuspide
(Et, en haut) et du pic E du flux recueilli en Doppler pulsé tissulaire à
l’anneau tricuspide (Ea, en bas). Dans cet exemple, le rapport Et/Ea =
45/10 est en faveur de pressions de remplissage ventriculaires droites
normales.
Figure 6. En cas de dip-plateau, la morphologie du flux d’insuffisance
pulmonaire montre une décélération très rapide et souvent une annulation précoce de la courbe du flux d’insuffisance pulmonaire (dessin). En
haut, exemple de recueil du flux d’insuffisance pulmonaire chez un
patient en respiration spontanée. Le flux 1 est un flux de morphologie
normale alors que le patient est en expiration. En inspiration (flux 4), on
note une morphologie très différente, avec une décélération très rapide et
une annulation précoce des vitesses. Ce patient était porteur d’une cardiopathie restrictive avec atteinte ventriculaire droite et dip-plateau
hémodynamique.
CONCLUSION
L’évaluation du cœur droit lors des examens échographiques de
routine se résume le plus souvent à l’évaluation des pressions
pulmonaires, mesurées à partir d’un flux d’insuffisance tricuspide. L’analyse de la fonction systolique du VD, dont la valeur
pronostique est importante, notamment dans l’insuffisance cardiaque, devrait être plus souvent réalisée, en mesurant les surfaces systoliques et diastoliques du VD sur une incidence quatre
cavités. L’étude du raccourcissement longitudinal en Doppler tissulaire à l’anneau tricuspide est probablement utile en routine,
même si sa validation mérite encore d’être complétée. L’étude
de la veine cave inférieure doit être systématique, puisqu’elle
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permet une approche à la fois des pressions de remplissage (ce
qui permet notamment d’affiner la mesure des pressions pulmonaires à partir du flux d’insuffisance tricuspide) et du statut volémique.
L’analyse morphologique du flux d’insuffisance pulmonaire peut
parfois s’avérer irremplaçable (suspicion de dip-plateau dans le
cadre d’une cardiopathie restrictive ou d’une péricardite constrictive ; infarctus inférieur avec extension au VD).
O
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C
FM
Un index de collapsus de la veine cave inférieure à 90 %
suggère :
c. des pressions de remplissage ventriculaires droites
élevées
a. une fuite tricuspide importante
d. des pressions de remplissage ventriculaires droites
normales
22
R ÉPONSE FMC : d.
b. une hypervolémie
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