Échocardiographie et autres imageries à Barcelone

« 2D strain rate » Les expressions « 2D Strain rate » ou « speckle tracking » évoquent un seul et même traitement d’image (figures 1 et 2) : il s’agit de profiter des cadences images élevées et des résolutions améliorées pour suivre le granité des structures, d’image en image. La fiabilité de ce suivi dépend, de fait, du niveau technologique des appareils : des images très résolues avec une haute cadence déboucheront sur des résultats plus robustes. Le suivi de ce granité permet de mesurer des déplacements, des vitesses, des vitesses (« strain rate ») et des taux (« strain ») de compression-élongation locaux. Cette méthode, basée sur les images en noir et blanc bidimensionnelles, fait concurrence aux techniques Doppler, en particulier, le Doppler couleur. Elle a une supériorité théorique : elle mesure dans les deux dimensions du plan et elle ne souffre pas de l’effet « angle » du Doppler. Par voie apicale, elle mesure des valeurs longitudinales et radiales, par voie parasternale, des valeurs radiales et circonférentielles, rotations inclues. Figure 1. Exemple de calcul de « 2D Strain rate ». Sur la boucle noir et blanc, on donne manuellement quelques repères au logiciel. Grâce à ces repères, il détermine la position du myocarde, découpe en segments et calcule dans chaque segment les vitesses, déplacements, strain et strain rate. Chacun de ces paramètres peut être obtenu en 2 dimensions. Figure 2. Exemple de mesure de déplacement longitudinal des parois par « 2D strain rate » chez un patient resynchronisé. Pace maker Off puis On. Tous les industriels proposent ce type de logiciel de post-traitement sous des noms différents : ils donnent accès à des compressions-élongations segmentaires. Ces logiciels ont beaucoup de points communs mais ils ne sont pas standardisés et rien ne prouve qu’ils donnent les mêmes chiffres ou les mêmes résultats. Leur présence sur de nombreuses machines a largement favorisé la multiplication des études. Pour l’instant, de nombreuses pistes sont ouvertes et prometteuses, mais leur place dans la routine du soin reste à établir. Une comparaison du Doppler tissulaire et du speckle tracking sur une série de 50 patients souffrant d’insuffisance mitrale a montré que le strain mesuré par speckle tracking est plus élevé que celui mesuré par Doppler tissulaire. Une comparaison entre le strain préopératoire et la baisse postopératoire de la FE sur 34 insuffisances mitrales opérées a montré que les mesures de strain par speckle tracking ont une meilleure valeur prédictive que les mesures par Doppler tissulaire. À la phase aiguë de l’infarctus du myocarde (IDM), le strain local semble associé à la transmuralité de la nécrose. À distance, il est proposé pour identifier le myocarde non viable. Certains ont trouvé un lien entre le strain longitudinal et le risque d’arythmie grave ou de décès chez des patients ayant fait un IDM. Plusieurs travaux se sont intéressés aux mesures du strain au cours de l’échocardiographie dobutamine. Sur 57 patients coronarographiés, il a été trouvé, avec le déplacement longitudinal, une sensibilité de 94 % et une spécificité de 82 % pour la détection de la maladie coronaire. Des extensions à l’échocardiographie d’effort sont en cours. Le speckle tracking fournit des données ayant une valeur pronostique chez les patients avec insuffisance cardiaque systolique ou diastolique. Il a été utilisé sur les cardiomyopathies hypertrophiques. L’utilisation du speckle tracking a été proposée pour la détection précoce du rejet ou de la maladie coronaire du greffon chez les patients transplantés. Le speckle tracking du ventricule droit (VD) a été comparé à l’IRM. Le strain du VD a été étudié dans l’embolie pulmonaire, dans la fonction VD, en général, et dans les dysplasies arythmogènes du VD, en particulier. Un travail a été consacré à la maladie carcinoïde (Mansencal). Le strain global est une intégration des strains mesurés localement, idéalement sur les 17 segments classiques. Ce strain global est un indice de la fonction de l’ensemble du ventricule, comme la très classique FE. Dans l’IDM, ses changements au fur et à mesure de l’évolution de la nécrose ont été décrits. Une étude réalisée chez 47 patients avec IDM a évalué le devenir en termes de masse nécrosée résiduelle (mesurée par IRM) : le strain global a été trouvé supérieur au score de contraction segmentaire et à la FEVG. Grâce au « 2D strain rate », les vues parasternales petit axe donnent accès à la torsion du ventricule gauche. Cette torsion est un phénomène physiologique connu depuis plusieurs années, en particulier depuis l’essor des techniques de tagging en IRM. Les torsions de la base et de la pointe se font dans des sens opposés. De ce fait, on est quasiment obligé de mesurer des différences de torsion. Cette contrainte pénalise lourdement l’utilisation clinique d’un phénomène par ailleurs fascinant. Une analyse de la torsion (différence base/pointe) a été réalisée dans les sténoses aortiques. Il a été démontré un lien avec la fonction diastolique : l’aspect « trouble de la relaxation » est associé à une torsion accrue et, chez les patients plus graves, on revient à une torsion pseudo normale. Échocardiographie 3D L’échocardiographie 3D (figure 3) suppose des investissements techniques beaucoup plus complexes que ceux engagés dans le « 2D strain rate ». Dans le principe, il faut un capteur doté d’un millier de segments élémentaires et couplé à une électronique miniaturisée installée dans son manche. Le volume de données à traiter est beaucoup plus élevé que pour les images 2D. Cette technique tutoie les limites théoriques liées aux ultrasons. En mode 3D, l’énergie ultrasonore est répartie sur un volume au lieu d’être concentrée sur un plan. Figure 3. Exemple de coupes petit axe obtenues à partir de l’acquisition d’un volume 3D par voie apicale. Une coupe prise isolément est moins précise que la même coupe recueillie par voie parasternale mais la juxtaposition des 9 coupes peut avoir un apport important dans certains cas. Cette complexité a un coût peu compressible. Actuellement, quatre industriels proposent des solutions. Elles ont en commun un capteur transthoracique relativement volumineux. Ces capteurs transthoraciques donnent, dans chaque plan imagé directement (vue apicales 4 cavités et 2 cavités, vues parasternales grand axe et petit axe), des qualités et des cadences d’images inférieures à celles fournies par les capteurs 2D. Ces altérations rendent l’imagerie couleur 3D difficile et elles pénalisent les analyses en 3D du speckle tracking. En pratique, des examens échocardiographiques complets supposent le recours successif au capteur 2D et au capteur 3D, d’où un frein à l’utilisation en routine. Nous sommes encore loin du schéma selon lequel les examens échographiques deviendraient, comme les scanners, une acquisition rapide suivie de recoupes à volonté. Une seule compagnie est parvenue à une miniaturisation suffisante pour proposer une imagerie 3D sur une sonde d’échographie transœsophagienne. Ceux qui ont utilisé cette sonde en ont fait une présentation élogieuse pour l’exploration des fuites et prothèses mitrales, des CIA, voire des thrombus de l’auricule gauche. Cardiomyopathie et resynchronisation L’analyse des cardiomyopathies illustre clairement l’impact des compromis physiques et techniques qui sont au cœur de l’échographie 3D. Le groupe de Rotterdam s’enthousiasme et considère que l’échographie 3D est prête pour des mesures en routine de la fonction ventriculaire. L’équipe de P. Gibelin, au contraire, rapporte une expérience sur une série de patients insuffisants cardiaques, qui les pousse à souligner les limites actuelles de la méthode. Dans les insuffisances cardiaques sévères, il a été trouvé un lien entre les données du « 2D strain rate » et les événements majeurs (décès, transplantation ou resynchronisation) ou la VO2 max. Avec un Doppler tissulaire classique, un travail réalisé chez 148 patients en ACFA avec fraction d’éjection ventriculaire gauche (FEVG) conservée, montre la valeur pronostique de l’analyse simultanée des S et E mesurées à l’anneau mitral. Une étude par échocardiographie d’effort de 35 cardiomyopathies hypertrophiques obstructives a montré une augmentation du gradient au cours de l’effort (en moyenne de 40 à 73 mmHg) mais une majoration supplémentaire de 73 a 95 mmHg au début de la récupération. En ce qui concerne la mesure des asynchronismes, il apparaît assez clairement que le Doppler tissulaire et l’échographie 3D temps réel donnent des résultats différents. Le « 2D strain rate » a été utilisé dans cette indication. Les courbes qu’il fournit permettent de calculer (Lim) différents délais (vitesses, déplacements, strain, strain rate). Certains résultats montrent que les calculs faits sur les mouvements radiaux mesurés en petit axe ont une valeur prédictive plus forte que celle des calculs faits sur les mouvements longitudinaux mesurés par voie apicale. Une étude multicentrique incluant S. Lafitte et E. Donal a précisé les caractéristiques des « super répondeurs » à la resynchronisation : ils ont, notamment, un strain longitudinal moins dégradé. La situation n’est pas encore décantée. Valve aortique Plusieurs travaux ont concerné les sténoses aortiques à bas gradient par bas débit. Ce tableau est très classique quand il s’agit de patients à FE abaissée. Des données du registre TOPAS montrent que l’amélioration postopératoire de la FE est très difficile à prévoir, même en prenant en compte les données de l’échocardiographie sous dobutamine. Certains patients ont des sténoses élastiques. Pour identifier ces dernières, la méthode proposée jusque-là consiste à extrapoler une surface à débit normal à partir des différents paliers d’un test à la dobutamine. Dans les résultats de l’étude TOPAS, les auteurs proposent un calcul simplifié à partir de 2 points. Un concept récent a fait apparaître une catégorie intermédiaire entre les sténoses aortiques serrées à débit et volumes ventriculaires normaux et les sténoses aortiques en bas débit avec FE abaissée et bas gradient. Ce groupe intermédiaire est composé de patients le plus souvent symptomatiques qui ont un débit cardiaque abaissé mesuré dans la chambre de chasse, une surface significativement basse et un gradient bas. Dans les cas les plus typiques, le débit est abaissé à cause d’un remaniement concentrique qui diminue le volume télédiastolique mais la FE est normale ou peu abaissée. L’identification de ces patients requiert une méthodologie rigoureuse car, par exemple, une simple sous-estimation de la chambre de chasse conduira à des faux positifs. Dans les travaux rapportés, on note une démonstration du caractère pathologique du ventricule de ces patients : leur épaississement est associé à une diminution de la fonction longitudinale appréciée par speckle tracking. Une étude par échocardiographie et résonance magnétique nucléaire a été menée sur 70 sténoses aortiques serrées opérées afin de préciser la mécanique des sténoses à bas gradient. Tous les patients ont subi une biopsie endomyocardique au niveau du septum basal sous aortique. Les patients ont été répartis en 3 groupes : gradient élevé et FEVG normale, gradient bas et FEVG normale, gradient bas et FEVG basse. Les résultats ont montré à la fois une dysfonction longitudinale et une fibrose dans les groupes à bas gradient. Pour tenter d’identifier les facteurs qui font évoluer les patients vers le groupe « bas débit – FEVG normale », des études ont été consacrées à l’élastance artérielle : elle a été trouvée anormale chez ces patients. Le pronostic des sténoses aortique est un thème classique. L’intérêt des dosages du BNP a été publié à plusieurs reprises. Ici, une étude prospective chez 178 patients porteurs de sténoses aortiques montre que les valeurs pronostiques du NT-proBNP et de E/Ea s’additionnent. Lancelotti et coll. se sont intéressés au pronostic sur une série de 74 patients, dont 57 ont secondairement dû être opérés. L’analyse multivariée a fait ressortir 4 mesures principales : la vitesse maximale du jet, l’impédance valvulo-artérielle, le strain longitudinal et l’indice de surface de l’oreillette gauche. L’équipe de G. Habib a rapporté une série de 120 patients, dont 35 en bas débit avec un bas gradient malgré une FE conservée : ces derniers ont une compliance artérielle systémique abaissée, une impédance valvulo-artérielle et des résistances systémiques augmentées, un strain global et un strain radial abaissés, de même que le volume télédiastolique, lui aussi diminué. Un travail multicentrique a regroupé les données de 186 patients avec sténose aortique asymptomatique et soumis à une échocardiographie d’effort : dans le groupe (n = 135) à ECG d’effort normal, le gradient initial, la majoration du gradient et l’hypertrophie ventriculaire gauche avaient une forte valeur pronostique péjorative. Pour les insuffisances aortiques, il semble que le « 2D strain rate » pourrait aider à une détection précoce des dysfonctions VG. Valve mitrale Un groupe multicentrique (MIDA) a regroupé les données d’insuffisances mitrales sévères par prolapsus mitral, suivies régulièrement et chez lesquelles la PAP avait été mesurée : à partir d’une série de 437 patients sans BPCO associée, l’analyse multivariée montre la forte valeur pronostique négative d’une PAP systolique > 50 mmHg, y compris en postopératoire. Ce travail vient valider les recommandations actuelles et propose, de plus, par une analyse en variable continue, un seuil de PAPS à 45 mmHg. La PAP d’effort de 69 fuites mitrales asymptomatiques et ayant une fonction VG préservée a été comparée à la fonction longitudinale de repos : il a été trouvé des liens entre une HTAP d’effort et un time-to-peak court ou une aggravation de l’insuffisance mitrale. De même, la torsion du ventricule a été étudiée à l’effort : une absence de majoration de la torsion correspond à un manque de réserve contractile. Le suivi de 1 920 patients ayant fait un IDM, dont 43 % de fuites mitrales fonctionnelles, montre que le risque de passage en ACFA est accru dans les fuites importantes, mais aussi dans les fuites moyennes associées à une altération de la FE. En termes de détection précoce d’une mauvaise tolérance ventriculaire des fuites mitrales importantes, les efforts se concentrent sur le DTI et le « 2D strain rate » à l’état basal et sous dobutamine. Enfin, le rôle de la compliance de l’oreillette après un remplacement valvulaire mitral semble se limiter aux cas où il existe un mismatch avec une prothèse trop petite. Pressions de remplissage Le rapport E/Ea (vitesse protodiastolique du flux mitral (E) et vitesses protodiastoliques de l’anneau mitral (Ea)) est proposé depuis plus de 10 ans pour évaluer les pressions de remplissage du ventricule gauche. Afin d’améliorer les performances de cette approche, il est proposé d’utiliser le rapport E/(Ea x Sa). Il a aussi été montré que l’élévation des pressions de remplissage (E/Ea) et l’ischémie lors des échocardiogrammes à l’effort ont des valeurs pronostiques complémentaires. Un travail vient nous rappeler les difficultés d’interprétation au décours d’une plastie mitrale avec anneau prothétique. Comme indiqué plus haut, la mesure du strain vient concurrencer les mesures Doppler : fort logiquement, plusieurs travaux explorent des alternatives au rapport E/Ea pour l’appréciation des pressions de remplissage ventriculaires. Ventricule droit Une comparaison entre les paramètres échographiques classiques d’analyse du VD et la FE en IRM a retrouvé des coefficients de corrélation qui culminent à 0,42. La comparaison de 23 patients avec HTAP et 16 sujets témoins a trouvé des différences globalement aussi significatives en échographie 3D en Doppler tissulaire. Les volumes ventriculaires et la FEVD ont été étudiés par écho 3D sur une série de 60 patients tout-venant et comparés à l’IRM. Les résultats rapportés montrent des coefficients de corrélation aux environs de 0,75 et les auteurs concluent que cette méthode pourrait devenir un outil utile. Un travail londonien mené sur 118 patients avec HTAP trouve des coefficients de corrélation compris entre à 0,72 et 0,82, une meilleure reproductibilité de l’IRM (0,92 versus à 0,78) et conclut de manière équivoque. Cependant, lors de plusieurs conférences consacrées au VD, les intervenants ont souligné les réserves pratiques en cas de VD très dilaté, plus généralement, à cause des problèmes de qualité d’image en champ proche. L’ensemble débouche sur un enthousiasme prudent. Une travail en collaboration entre les équipes de P. Gibelin et de N. Saoudi a comparé une nouvelle technique échographique (suivi automatique des mouvements de l’anneau tricuspide) aux techniques plus classiques (fraction de réduction de la surface du VD, onde S de l’anneau tricuspide) avec, comme méthode de référence, la FE mesurée en IRM ; 26 patients ont été inclus, les résultats ont montré que la nouvelle méthode établit une meilleure corrélation que les anciennes. Une collaboration entre la Cleveland Clinic et l’Université de Duke a regroupé 168 patients explorés par échocardiographie et cathétérisme pour une HTAP. L’analyse de leur suivi a montré que les mesures initiales et les aggravations en termes de dimensions du VD, d’appréciation de la fonction VD et de PAP systolique sont prédictifs de mortalité. Par ailleurs, pour étudier la valeur pronostique des paramètres échocardiographiques dans l’HTAP, les données de 1 186 patients ont été réévaluées ; 230 d’entre eux sont décédés au cours du suivi. Les résultats mettent en avant la valeur pronostique des troubles de remplissage du VG et de l’index de performance myocardique du VD mesuré sur le Doppler tissulaire. Un suivi échographique de patients ayant fait une embolie pulmonaire sévère ainsi que plusieurs conférences ont permis de réaliser une revue critique de différents paramètres échographiques : l’écho 3D peut être difficile à réaliser, le TAPSE (déplacement de l’anneau tricuspide) varie avec la fuite, la mesure du dp/dt sur la fuite tricuspide est frustrante, les vitesses à l’anneau dépendent de la charge, reste la fraction de réduction de la surface et les espoirs liés à l’accélération myocardique isovolémique ou au « 2D strain rate ». Réserve coronaire L’exploration par échographie transthoracique de la réserve coronaire dans la portion moyenne de l’IVA est une technique maintenant ancienne qui requiert un coup de main particulier. Quelques équipes (Meimoun, etc.) l’ont intégrée dans leur routine et ont accumulé des collectifs riches d’informations. Ainsi, a été rapportée la valeur pronostique de la réserve coronaire étudiée au cours d’un test sous dipyridamole. Par ailleurs, l’évaluation de 188 patients avec BBG a montré qu’une réserve coronaire abaissée a une valeur pronostique, même chez les patients sans autre signe d’ischémie myocardique. Scanner cardiaque Le scanner cardiaque a suscité un large engouement, en particulier depuis que l’utilisation de 64 barettes, voire plus, a débouché sur des apnées courtes avec moins d’artefacts respiratoires. Les détecteurs semblent avoir atteint un plateau qui pèse sur la résolution spatiale et la capacité à analyser les lumières vasculaires au contact de calcifications (figure 4). Barcelone 2009 n’a pas dérogé à la règle. Les avancées les plus nombreuses ont été dans d’autres aspects. Figure 4. Image de scanner d’une coronaire droite pathologique. Il s’agit d’une image reconstruite grâce à un suivi automatique de la lumière du vaisseau. C’est une reconstruction au travers de multiples plans. Les préoccupations liées à la radioprotection sont très fortes. Certains recommandent de ne pas injecter et irradier les patients en cas de score calcique > 400. D’autres font des études de qualité d’image avec des doses plus faibles de rayons X et/ou des protocoles centrés sur de petites portions du cycle cardiaque. Valeur pronostique En termes d’application clinique des technologies actuelles, plusieurs travaux se concentrent sur la valeur pronostique. Ainsi, 113 patients avec un stress test non concluant ont subi un scanner : les 45 % de patients à coronaires jugées normales ont un bon pronostic à 1 an même si on n’exclut pas les antécédents de stents ou de dilatation coronaire. Dans plusieurs travaux, les données du scanner coronaire ont une valeur pronostique chez les patients suspects de maladie coronaire. Une étude prospective de 1 157 patients montre que le scanner coronaire à une valeur pronostique chez des patients dont la probabilité de maladie coronaire est initialement intermédiaire. L’analyse de 1 318 patients adressés à une unité de douleurs thoraciques montre que 550 avaient un risque initial intermédiaire : 255 ont subi une scintigraphie, 131 un scanner et 164 une coronarographie. Avec un délai de 1 an, ces trois tests ont la même valeur pronostique. Bilan préopératoire L’utilisation du scanner coronaire pour le bilan préopératoire des patients devant subir un remplacement valvulaire aortique a été testée sur une série de 199 patients (Gilard) : 63 ont été exclus à cause d’un score calcique > 1 000 ; sur les 106 cas normaux, un IDM postopératoire a été déploré sur une sténose d’une petite artère diagonale. Revascularisation pour IDM aigu Au niveau myocardique, on constate un rehaussement tardif sur des scanners réalisés dans les 45 minutes suivant une revascularisation pour infarctus aigu : mise en évidence d’une extravasation de produit de contraste dans le territoire de la nécrose. Ce rehaussement tardif est corrélé avec le pic de CPK. La faisabilité d’une analyse de la perfusion myocardique par scanner sous dipyridamole a été rapportée : les images permettent une détection proche de celle fournie par l’IRM sur les mêmes patients et permettent aussi une approche du rapport de perfusion endocarde-épicarde. Enfin, la combinaison d’un scanner (basse énergie) avec une caméra de scintigraphie a été testée pour corriger les artefacts liés à l’atténuation. Une étude chez 125 patients coronarographiés a montré, pour une sensibilité à 100 %, une amélioration de la spécificité de la scintigraphie de 50 a 85 % et l’obtention d’images du poumon, du médiastin et des calcifications. Imagerie par résonance magnétique L’IRM a, comme les ultrasons, une multiplicité de modalités pouvant être mises en œuvre : imagerie de coupe dynamiques, images volumiques, mesure de mouvement, mesure des flux, outre une grande capacité pour caractériser les tissus (figure 5). Figure 5. Image de réhaussement tardif au niveau de la paroi latérale du VG, sur une coupe petit axe en IRM. En cardiologie, la fixation de gadolinium par extravasation du produit de contraste est un aspect très important qui a, d’ailleurs, fait beaucoup d’ombre à l’analyse échocardiographique de la perfusion myocardique. Chez les diabétiques, l’IRM révèle souvent, grâce au rehaussement tardif, des nécroses sous-endocardiques localisées : leur valeur pronostique est maintenant documentée. Pour la détection de la maladie coronaire, le rehaussement tardif et la perfusion myocardique analysée au premier passage sous adénosine sont deux techniques complémentaires chez les patients à risque faible à modéré. En ce qui concerne le rehaussement tardif dans les hypertrophies ventriculaires gauches, une localisation au niveau du sous-endocarde apparaît spécifique des formes avec coronaropathie. Une analyse par IRM de 87 patients souffrant d’une cardiomyopathie à coronaires saines a montré la présence d’un rehaussement tardif chez 59 %. Chez les patients à FE < 35 %, ce rehaussement a une valeur pronostique péjorative plus forte que celle de la fonction ventriculaire. Cette valeur pronostique est encore mieux documentée sur une série de 215 cardiomyopathies hypokinétiques à coronaires saines. L’IRM de stress avec analyse de la perfusion au premier passage de gadolinium montre, sur une série de 54 patients porteurs de CMH ou HVG, la fréquence des défauts de perfusion, même en l’absence de lésions coronaires épicardiques. Un autre travail sur 37 CMH étudiées à l’état basal et sous ATP retrouve un lien entre les défauts de perfusion et la présence de plages de rehaussement tardif. Chez les patients potentiellement candidats à une resynchronisation, la fusion des données IRM avec le temps veineux du scanner cardiaque permet d’apprécier la possibilité de stimuler en zone viable avec une électrode placée dans le sinus coronaire. Enfin, l’imagerie coronaire par IRM continue d’évoluer par petits pas. Avec l’arrivée des aimants à 3 teslas et des capteurs multiples (32 canaux placés sur le thorax), des images spectaculaires sont obtenues. Reste à valider la faisabilité en routine et la robustesse des traitements de signaux. En pratique En échographie, la nouvelle méthode à la mode est le « 2D strain rate ». Il offre des perspectives intéressantes. Si sa valeur pronostique devient meilleure que celle de la FEVG par méthode de Simpson dans des études à large échelle, il entrera dans la pratique de tous les jours et il nous faudra consacrer le temps nécessaire à sa réalisation. Cela ne se fera pas sans une standardisation entre les industriels. L’échographie 3D paye encore ses qualités spatiales par une cadence et une résolution imparfaites. Au niveau des applications cliniques, les notions de pronostic prennent une place croissante. Dans le scanner, les avancés concernent davantage la baisse des doses de rayons X que l’amélioration de la qualité des images. L’IRM continue sa progression à petit pas.