L'échocardiographie de stress

L’échocardiographie de stress produit des résultats identiques, tant sur le plan diagnostique que pronostique, à ceux des isotopes, mais pour un coût substantiellement plus faible et sans impact environnemental. Les modalités les plus utilisées sont, pour la recherche de l’ischémie, l’échographie d’effort ou sous dobutamine (figure 1). Pour la recherche de la viabilité, l’échographie sous dobutamine faible dose permet d’évaluer la réserve contractile. L’échographie sous dipyridamole n’est guère utilisée en France alors qu’elle fait l’objet de nombreuses publications en Italie où elle est largement répandue. Figure 1. À gauche, échographie d’effort avec table ergométrique. À droite, protocole de l’échographie sous dobutamine et atropine. L’étude Doppler apporte une dimension supplémentaire lors du stress (évaluation des pressions de remplissage, augmentation de la VTI sous-aortique, majoration d’une insuffisance mitrale, évaluation des pressions pulmonaires). L’échographie de stress voit ses applications s’élargir avec les valvulopathies (RAC asymptomatique, RM, fuite mitrale, RAC en bas débit) et les cardiomyopathies (réserve contractile des CMD, gradient d’effort dans les CMH). Ce thème ne sera pas abordé, cet article étant consacré au dépistage de l’ischémie. En dépit de la dépendance de l’opérateur et de son degré d’expertise, l’échocardiographie de stress est actuellement l’imagerie de choix (la moins chère et la moins dangereuse) dans le domaine de l’imagerie non invasive pour la recherche de l’ischémie et l’évaluation de la viabilité. Dans un souci actuel de diminution des radiations, du coût et d’absence d’effets secondaires pour le patient et l’opérateur, l’échocardiographie de stress a fait la preuve de sa fiabilité diagnostique et est une technique totalement substituable aux autres techniques d’imagerie (scintigraphie et IRM)(1). Mécanismes physiopathologiques L’ischémie en échographie de stress se traduit par une modification transitoire de la fonction régionale dans une région, se contractant normalement à l’état basal. La viabilité sous faible dose de dobutamine est définie comme l’amélioration de la fonction dans une région ayant une anomalie contractile à l’état basal. L’échographie est une technique particulièrement sensible comparativement à l’épreuve d’effort conventionnelle ; elle permet une détection plus rapide des anomalies régionales par rapport aux modifications électriques, une évaluation du ou des territoires coronaires concernés, et l’étendue des anomalies contractiles. La réduction de la réserve coronaire intéresse initialement les couches sous-endocardiques, alors que les couches sous-épicardiques ne sont affectées que secondairement en cas d’ischémie persistante. En fait, la pression extravasculaire est plus élevée dans le sous-endocarde provoquant une demande métabolique supérieure, la pression pariétale étant l’un des principaux déterminants de la consommation d’oxygène en augmentant la résistance à la propagation du flux. En absence de lésions coronaires, la réserve coronaire peut être réduite en cas d’altération de la microcirculation (syndrome X) ou d’hypertrophie ventriculaire gauche. Les anomalies de contraction régionale sont plus spécifiques que les modifications de la réserve coronaire et/ou de la perfusion pour le diagnostic de la cardiopathie ischémique. Les anomalies de contraction et de perfusion (ou de réserve coronaire) sont très fiables et plus précoces que les anomalies électriques dans la détection et la localisation des cardiopathies ischémiques. La cinétique pariétale est plus spécifique et témoigne d’une ischémie. Les modifications de perfusion sont plus sensibles mais peuvent survenir en dehors d’ischémie vraie. Les agents de stress Les trois agents de stress les plus couramment utilisés sont l’effort, la dobutamine et le dipyridamole. L’épreuve d’effort conventionnelle est l’examen de première intention mais on en connaît les limitations. L’écho d’effort est une technique de choix, physiologique, permettant l’obtention d’une ischémie pour une fréquence moindre que la dobutamine, et est peu dangereuse. En cas d’incapacité à l’effort, les stress pharmacologiques permettent d’atteindre la fréquence cible. Le dipyridamole et la dobutamine ont un mode d’action différent : la dobutamine stimule les récepteurs adrénergiques alors que le dipyridamole stimule les récepteurs de l’adénosine. Ils entraînent une ischémie selon des mécanismes hémodynamiques différents : la dobutamine augmente la consommation en O2 ; le dipyridamole (ou l’adénosine) diminue de façon importante le flux sous-endocardique. Bien que les résultats en termes diagnostiques soient peu différents, la dobutamine reste l’agent pharmacologique le plus souvent utilisé, permettant comme à l’effort, de quantifier la dose nécessaire pour l’obtention de l’ischémie, le délai d’obtention et le temps de récupération. L’effort, la dobutamine et les vasodilatateurs (dipyridamole et adénosine) sont équivalents comme agents de stress ischémiques et entraînent des anomalies de la cinétique en présence d’une sténose coronaire significative. L’effort et la dobutamine augmentent la demande en O2, le dipyridamole et l’adénosine par une réduction du flux sous-endocardique entraine une vasodilatation inappropriée et un phénomène de vol coronaire. Les protocoles Le principe d’analyse, que ce soit à l’effort et sous dobutamine, est basé sur la comparaison des images au repos, à faible charge ou à faible dose de dobutamine, à forte charge ou à forte dose de dobutamine et enfin en phase de récupération (figure 2). Figure 2. Principes du « quad screen », ici en petit axe para sternal, permettant de comparer les mêmes incidences à chaque étape du stress. L’échocardiographie d’effort Les tables d’effort basculantes avec pédalier (figure 1) sont actuellement disponibles et permettent de monitorer la fonction globale et régionale tout au long de l’effort. La dobutamine La perfusion de dobutamine est progressivement croissante toutes les 3 minutes en débutant par 5 g/kg/min en augmentant à 10, 20, 30 jusqu’à un maximum de 40. De l’atropine est administrée à dose croissante, jusqu’à obtention de la fréquence cible, après les 40 g. Un arrêt des bêtabloquants et des produits bradycardisants, la veille et le jour de l’examen, est nécessaire pour l’obtention de la fréquence cible. Quel que soit le protocole de stress, les précautions habituelles sont indispensables : contrôle tensionnel, électrique, présence d’un praticien, proximité d’une salle de réanimation, avec chariot d’urgence et défibrillateur. Les complications graves restent exceptionnelles en particulier pour l’écho d’effort(2). La technique d’acquisition et l’interprétation nécessitent une courbe d’apprentissage préalable à la pratique en routine. La confrontation avec les données coronarographiques est également indispensable pour confronter les résultats fonctionnels aux résultats anatomiques. Les critères diagnostiques Quel que soit le stress utilisé, le diagnostic est basé sur la fonction régionale qui peut être décrite comme normale, ischémique, viable ou nécrosée. • En cas de réponse normale, le segment est normal au repos et normal ou hyperkinétique pendant le stress. • En cas de réponse ischémique, le segment altère sa fonction durant le stress et devient hypokinétique, akinétique ou dyskinétique (habituellement deux segments adjacents au moins sont nécessaires pour parler de positivité du stress). • Dans la réponse « nécrose », un segment avec une dysfonction de repos reste dysfonctionnant pendant le stress. • En cas de réponse « viable »(3), le segment avec une dysfonction au repos peut présenter une amélioration pendant le stress, témoignant de la présence d’un myocarde sidéré ou s’améliorant par rapport à l’état basal à faible dose, puis s’altérant au pic (réponse biphasique)(4). Cette réponse est la traduction d’un myocarde hibernant pouvant s’améliorer après revascularisation. Une akinésie au repos qui devient dyskinétique pendant le stress témoigne d’un segment purement passif et ne doit pas être considérée comme une ischémie vraie (tableau 1 et figure 3). Figure 3. Stress positif en antéro-septo-apical, incidence 4 cavités. À gauche à l’état basal. À droite au pic de dobutamine. La qualité de l’imagerie échographique, comme la plupart des techniques d’imagerie, peut être limitée par des facteurs patient-dépendants. L’obésité et les pathologies pulmonaires, entre autres, rendent l’examen de qualité insuffisante, ce qui représente 10 % des patients. L’imagerie d’harmonique est actuellement disponible sur les matériels de nouvelles générations ; on peut s‘aider également de contraste intraventriculaire gauche qui lève le plus souvent les difficultés techniques, avec renforcement et délimitation du bord endocardique (figure 4). Ceci étant, l’interprétation de la fonction contractile reste subjective ; l’amélioration de la qualité d’image diminue indiscutablement la variabilité inter-observateur. Figure 4. Utilisation du contraste avec opacification intraventriculaire gauche chez une patiente peu échogène, incidence apicale des 4 cavités. À gauche état basal, à droite au pic de dobutamine. La réponse régionale au stress peut se résumer en quatre profils : normal (repos = stress = fonction normale), ischémie (repos = normal ; stress = anormal), nécrose (repos = stress = anormal) et viabilité (repos = anormal ; stress = normal ou biphasique). La qualité de l’analyse de contraction et de la définition endocardique est essentielle pour une interprétation optimale, l’imagerie d’harmonique est nécessaire ; il est également recommandé l’utilisation de contraste avec opacification intraventriculaire gauche pour optimiser l’imagerie. Valeur diagnostique La valeur diagnostique est meilleure chez le patient tritronculaire, bonne en cas de lésion de l’IVA, moins bonne en cas d’atteinte isolée de la circonflexe(6). L’échographie d’effort, la dobutamine forte dose (avec atropine), le dipyridamole ont des valeurs diagnostiques identiques. Les différentes données de la littérature font de l’échographie de stress une technique comparable à la scintigraphie, avec une meilleure sensibilité des isotopes et une meilleure spécificité de l’échographie (figure 5). Figure 5. Sensibilité et spécificité de l’échographie de stress par rapport aux lésions anatomiques coronaires (d’après Geliejnse). Le choix alternatif effort ou dobutamine doit pouvoir facilement être interchangé. Il est par ailleurs recommandé d’interrompre les bêtabloquants, la veille et le jour de l’examen, afin d’éviter les faux négatifs dus à une fréquence sous-maximale. Il est important que chaque laboratoire d’échocardiographie soit rodé à chacune des techniques et puisse s’adapter aux possibilités et ou aux contre-indications du patient (effets secondaires éventuels des agents de stress, asthme, glaucome, adénome prostatique, etc.). L’écho d’effort et les stress pharmacologique (inotrope ou vasodilatateur) sont comparables en termes de performance diagnostique. Le choix de l’un ou l’autre stress dépend des contre-indications relatives, de l’indication spécifique pour chaque patient. La valeur diagnostique est comparable avec la scintigraphie, meilleure en cas de lésions tritronculaires, moins bonne en cas d’atteinte isolée de la circonflexe. Valeur pronostique d’une ischémie myocardique induite Les différentes modalités d’échos de stress d’effort et pharmacologique ont un pouvoir comparable de stratification du risque. Un écho de stress normal donne un risque annuel d’événement cardiovasculaire entre 0,4-0,9 %, comparativement à ce qui est rapporté pour les stress isotopiques. Les patients suspects de coronaropathie et ayant une échographie de stress négative ne justifient pas d’un contrôle coronarographique et leur pronostic est excellent. Ainsi, chez un patient suspect d’une coronaropathie, un écho de stress normal est d’excellent pronostic et l’on peut surseoir à la coronarographie en toute sécurité. Indications et valeur pronostique de la viabilité myocardique C’est l’écho de stress sous faible dose de dobutamine qui est utilisée dans le diagnostic de la viabilité myocardique. La présence de sidération ou d’hibernation reflète la présence de viabilité. Elle est d’autant plus importante que le territoire viable intéresse plus de 5 segments et que la fonction ventriculaire gauche est basse. Une réponse biphasique (amélioration à faible dose puis détérioration à forte dose est particulièrement spécifique de récupération après revascularisation). L’échographie sous dobutamine est de loin la méthode de choix, la plus répandue pour évaluer la présence de viabilité. Ceci est fortement recommandé en cas de dysfonction ventriculaire gauche, car la revascularisation apporte un bénéfice en termes de survie. Complications de l’écho de stress pharmacologique Des effets secondaires, souvent mineurs et limités, peuvent survenir au cours d’un stress sous dobutamine (< 10 %) ou dipyridamole (< 5 %). La dobutamine est susceptible d’entraîner davantage d’effets secondaires que l’écho d’effort. Les patients n’ayant pas atteint une fréquence suffisante reçoivent de l’atropine après administration de 40 g (protocole court : début atropine après 20 g). L’atropine sera contre-indiquée en cas de glaucome à angle fermé et en cas de problème prostatique sévère. La dobutamine apparaît à plus grand risque que l’effort qui doit être privilégié d’autant que la fréquence d’obtention de l’ischémie est plus basse et plus rapidement atteinte que sous dobutamine. L’écho d’effort est plus sûr que les stress pharmacologiques et fait l’objet de moins de complications ; le type et la fréquence des complications doivent être expliqués au patient et l’écho de stress doit faire l’objet d’un consentement éclairé. Les indications de l’écho de stress Les différentes indications de l’échographie de stress, dans le cadre de la recherche de l’ischémie, sont résumées ci-dessous : - le diagnostic de la coronaropathie, - le pronostic et la stratification du risque en cas de coronaropathie connue, - la stratification du risque en préopératoire, - l’évaluation d’une cause cardiologique en cas de dyspnée, - l’évaluation après revascularisation, - la localisation de l’ischémie. L’échographie de stress est recommandée en cas d’informations insuffisantes données par l’épreuve d’effort conventionnelle. Les principales indications de l’écho de stress sont les suivantes : - les patients chez lesquels l’effort est non réalisable, - les patients chez lesquels l’épreuve d’effort n’a pas abouti à un diagnostic et/ou les résultats sont ambigus, - la présence d’un bloc de branche gauche ou de modifications électriques rendant l’épreuve d’effort ininterprétable, - une épreuve d’effort sous-maximale. L’écho de stress est l’examen qui a la valeur ajoutée la plus importante en termes de diagnostic et pronostic chez les patients incapables de réaliser un effort physique suffisant et/ou chez lesquels l’épreuve d’effort est sous-maximale, ambiguë ou ininterprétable. Cet examen permet de limiter la pratique inappropriée de la coronarographie. On sait de plus que, devant une lésion coronaire anatomique, le bénéfice de la revascularisation est directement lié à son caractère ischémique, et non à l’anatomie de la lésion. Les patients avec une épreuve de stress positif, en particulier les patients ayant une réponse à fort risque de positivité (survenue de l’ischémie à faible dose, anomalies étendues, akinésie ou dyskinésie de plus de 5 segments, phase lente de récupération et de retour à la normale), doivent être référés sans hésitation à la coronarographie. Les cibles cliniques devant faire pratiquer une échographie de stress (cardiopathie ischémique, CMD,) sont résumées dans le tableau 2. L’échocardiographie de stress devrait être demandée en première intention pour le diagnostic et le pronostic en cas de suspicion ou de cardiopathie ischémique avérée lorsque l’ECG d’effort est non concluant, non réalisable ou ininterprétable (bloc de branche, PM). Stratification du risque en chirurgie non cardiaque L’infarctus périopératoire est la complication la plus fréquente, en particulier en chirurgie vasculaire. Chez les patients à faible risque ou à risque intermédiaire, le risque de nécrose périopératoire est < 5 %, le risque CV pouvant être facilement évalué par les scores cliniques (Detsky ou Goldman), électrique et échographique. En cas de risque > 5 %, l’échographie de stress est recommandée, le stress pharmacologique semblant être la technique de choix chez des patients le plus souvent limités à l’effort. Elle a une excellente valeur prédictive négative (entre 90 et 100 %) et, si le stress est négatif, le pronostic demeure excellent au-delà de la période opératoire(8). L’échographie de stress est recommandée chez les pa-tients à risque cardiovasculaire ou ayant déjà eu un événement ischémique, tout particulièrement dans les procédures à risque, au premier rang desquelles la chirurgie vasculaire. Le test n’est pas recommandé en cas risque bas ou intermédiaire. Nouvelles techniques échographiques innovantes Le diagnostic de l’ischémie repose sur la lecture et l’interprétation de boucles en noir et blanc sous forme de quad screen où sont comparées les acquisitions au repos, à faible charge, au pic du stress et en phase de récupération. L’adjonction de produit de contraste est un atout substantiel en cas de mauvaise échogénéicité ; il permet d’obtenir une ventriculographie gauche, avec rehaussement des contours et amélioration de l’analyse segmentaire. L’interprétation reste souvent subjective et est très opérateur-dépendante, nécessitant une courbe d’apprentissage, une confrontation aux données de la coronarographie et un certain degré d’expertise. De nouvelles techniques peuvent de façon objective quantifier les dysfonctions régionales, donnant ainsi la possibilité de réduire la variabilité interopérateur et diminuer les courbes d’apprentissage. L’imagerie de déformation est prometteuse, quantifiant le degré de dysfonction régionale, le caractère transmural ou non d’une nécrose dans l’analyse de la viabilité(9). L’échographie 3D est également en cours d’études cliniques. Comparaison avec les autres techniques : évaluation du coût et du risque Dans des guidelines récentes, l’avantage de l’échographie de stress par rapport à la scintigraphie de perfusion est sa plus grande spécificité, sa disponibilité et son faible coût. Les avantages de l’imagerie isotopique de perfusion est sa plus grande sensibilité (en particulier en cas de lésion monotronculaire de la circonflexe dont le diagnostic reste difficile en écho de stress), plus fiable en cas de multiples anomalies contractiles à l’état basal. L’échocardiographie d’effort et l’échographie de stress pharmacologique ont des applications similaires. Le choix de l’une ou l’autre repose largement sur la disponibilité locale et le degré d’expertise. L’IRM peut être une alternative à retenir, seulement si l’échographie de stress est non concluante ou non faisable. L’IRM sous dobutamine reste par ailleurs de réalisation technique délicate dans un tel environnement, en raison des risques potentiels à forte dose ; le dipyridamole, le plus souvent utilisé, reste moins physiologique que l’effort, ne quantifie pas la tolérance à l’effort, ne donne donc pas de valeur pronostique, et ne permet pas de stratifier le risque en fonction du délai d’apparition de l’ischémie. Une imagerie d’échographie de stress négative témoigne d’un très faible risque d’événement grave ou de revascularisation, avec une excellente valeur prédictive négative proche des 100 %. Elle permet comparativement à un simple test d’effort, de juger du degré d’ischémie, d’évaluer l’étendue des territoires atteints et de préciser les indications thérapeutiques et pronostiques. Alors que la coronarographie conduit souvent à une dilatation des lésions, l’apport de la fonctionnalité de la sténose permet de cibler le geste, de déterminer l’artère cible et ainsi légitimement de limiter le coût du traitement. Entre scintigraphie et écho de stress, selon les guidelines de la Commission européenne d’imagerie médicale et la loi européenne (directive Euratom 97/43), il est recommandé que l’imagerie avec radiations (radio, scanner et scintigraphie) ne soit pas utilisée s’il existe une imagerie alternative aussi fiable (article 3 : « si une exposition ne peut être justifiée, elle doit être prohibée »). Il est donc important, devant le risque potentiel d’irradiation thoracique, d’intégrer la balance bénéfice/risque, l’échographie de stress offrant de nombreux avantages. L’échographie de stress doit être préférée en raison de sa grande fiabilité diagnostique, son faible coût et son caractère non irradiant. La scintigraphie offre les mêmes informations que l’écho de stress mais avec un niveau d’irradiation thoracique important et cela, pour une seule scintigraphie de stress. Si le risque individuel est petit, la multiplication des stress isotopiques pourrait devenir un problème environnemental. En pratique L’échographie de stress a acquis depuis de nombreuses années sa légitimité en termes diagnostique et pronostique comparativement aux autres tests ischémiques. Sa valeur prédictive négative est excellente ; elle est disponible, peu coûteuse. Elle permet une stratification du risque ischémique chez les patients à risque, permet de déterminer l’étendue de la dysfonction chez les coronariens avérés, précise les lésions coupables en vue d’une revascularisation, donne accès à l’étude de la viabilité grâce à l’étude de la réserve contractile. L’effort est particulièrement physiologique et devra être privilégié lorsqu’il est possible. L’échographie pharmacologique est dominée par la dobutamine pour la recherche d’ischémie et de viabilité. Les autres types d’imagerie seront des indications de seconde intention en cas de limitations liées à une faible échogénéicité. L’IRM se positionne comme une alternative non irradiante, en sachant que l’IRM sous dobutamine est difficile à effectuer en routine.