Cours de cardio: Échocardiographie et circulation

Sommaire

• Échocardiographie, Echo doppler vasculaire, Organisation générale de la circulation sanguine, Régulation PA, Histologie, ECG normal : bases électrophysiologiques sont les thèmes à aborder dans ce cours de cardio.

Échocardiographie

• L'échocardiographie utilise les sons entre un émetteur et un récepteur avec ultrasons, employant des cristaux piézoélectriques comme capteurs.
• Les échographes existent en versions conventionnelles, portables et de poche.

Types d'examens échocardiographiques

• Voie transthoracique au repos : examen non invasif, très disponible, utilisant les ultrasons non irradiants et facilement répétables.
• Voie transœsophagienne : utilise des endoscopes avec une extrémité distale équipée de cristaux piézoélectriques.

Apports de l'échocardiographie transthoracique

• Étudie le ventricule gauche (dimensions, masse, fonction), l'hémodynamique (débit cardiaque, pressions de remplissage ventriculaire), les valves (anatomie et fonction), les cavités droites (dimensions et fonction), le péricarde (recherche d'épanchement et de constriction) et l'aorte thoracique (évaluation partielle).

Indications de la voie transœsophagienne

• Recherche de cardiopathie emboligène, étude de certaines valvulopathies, recherche d'endocardite infectieuse (végétation ou abcès).

Échocardiographie de stress à l'effort

• Réalisée sous dobutamine ou atropine.
• Principalement indiquée pour le dépistage de l'ischémie myocardique grâce à l'étude cinétique du ventricule gauche, comparant l'état au repos et sous stress.
• Utilisée également pour rechercher une obstruction intra-VG dans les cardiomyopathies hypertrophiques et pour évaluer la pression de remplissage VG à l'effort.

Mode Doppler

• Le mode Doppler étudie les vélocités par fréquence, entre l'émission et la réception.
• Différents modes Doppler existent.
• Il est possible d'utiliser des contrastes avec sérum physiologique ou macromolécules avec air/sang ou soufre hexafluorure.

Analyse Doppler

• L'analyse Doppler mesure le décalage de fréquence entre les ondes émises et reçues.
• Il existe un mode tridimensionnel (3D/4D) qui amélirore la visualisation du ventricule gauche.

Positions de la sonde

• Les positions incluent les coupes parasternales grand axe et petit axe, les coupes apicales 2/3 cavités et 4/5 cavités, et les coupes sous-costales pour visualiser la veine cave inférieure et les quatre cavités.

Étude du Ventricule Gauche (VG)

• Mesurer les diamètres et le volume pour évaluer si le VG est dilaté.
• Mesurer l'épaisseur des parois et évaluer la masse VG pour détecter une hypertrophie.
• Évaluer la fonction systolique segmentaire et globale.
• Mesurer linéairement les diamètres en systole et diastole, l'épaisseur de la paroi, et estimer la masse VG pour identifier dilatation ou hypertrophie.

Mesure du volume et de la fraction d'éjection systolique du VG

• La fraction d'éjection (FEVG) est calculée comme suit : FEVG = ((VTD – VTS) / VTD) x 100. La valeur normale est supérieure à 55%.
• VTD est le volume télédiastolique et VTS est le volume télésystolique.

Évaluation de la fonction systolique régionale du VG

• Évaluer l'épaississement radial ou le score de contractilité pour détecter normo/hypo/dys/a-kinésie.
• La déformation ou rotation du VG est une séquelle possible d'un IDM antérieur.

Speckle Tracking Imaging

• Utilise le speckle intrinsèque de l'image échographique comme marqueur acoustique naturel.
• Le principe consiste à suivre les mouvements des speckles pour évaluer les mouvements myocardiques (Strain Tracking Imaging).

Étude hémodynamique

• Évaluer le débit et l'index cardiaque pour diagnostiquer un hyperdébit ou un bas débit cardiaque.
• Mesurer la pression de remplissage du VG : des pressions élevées ou basses peuvent indiquer une insuffisance cardiaque diagnostic différentiel .
• Évaluer si une insuffisance cardiaque présente une FEVG préservée, ce qui a une valeur pronostique.

Évaluation des pressions de remplissage du VG

• Mesurer la vitesse protodiastolique e'.

Hypertension Pulmonaire

• La suspicion d'hypertension pulmonaire est diagnostiquée au niveau du cœur droit (KT Droit).

Évaluation de la Pression Artérielle Pulmonaire

• Estimer la pression artérielle pulmonaire systolique basée sur la mesure de la vitesse maximale de l'insuffisance tricuspide.

Mesure du débit cardiaque

• Calculer la surface (S) comme π x D²/4.
• Calculer le volume d'éjection systolique (VES) comme S x ITV.
• Calculer le débit cardiaque (Qc) comme VES x FC.
• Calculer l'index cardiaque comme Qc en mL/min divisé par la surface corporelle en m².

Équations clés en échocardiographie Doppler

• Équation de Bernoulli modifiée : ∆G max OD/VD = 4 Vmax IT².
• Pression systolique du ventricule droit : P systolique VD = ∆G max OD/VD + POD.
• En absence de sténose pulmonaire, la pression systolique du ventricule droit est égale à la pression artérielle pulmonaire systolique (P systolique VD = PAPs).

Études des valves

• Diagnostiquer la sévérité et évaluer les retentissements valvulopathies.
• Évaluer la morphologie : anomalie congénitale (bicuspidie aortique), calcifications, prolapsus.
• Diagnostiquer positivement les régurgitations (fuite ou insuffisance) ou rétrécissements valvulaires (sténose).
• Exemple : insuffisance mitrale sévère par prolapsus mitral.

Exemples de conditions cardiaques

• Calcification des cusps aortiques
• Bicuspidie aortique
• Insuffisance cardiaque
• Rétrécissement aortique

Étude des Cavités Droites (VD)

• Difficulté d'évaluation du VD.
• Position rétrosternale antérieure.
• Forme complexe.
• Présence de trabéculations gênant la définition de l'endocarde.
• Le VD peut présenter une dilatation ou hypertrophie avec altération de la fonction systolique ; l'OD peut être dilatée.

TAPSE (Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion)

• Mesure le déplacement systolique de l'anneau tricuspide.

Étude Péricardique

• Épanchement péricardique
• Différencier sujet normal des sujets atteints de pathologie

Echo Doppler vasculaire

• Origine de l'échographie : "écho" inspiré de la mythologie grecque, et "graphô" pour écrire.
• L'échographie est un tracé des propriétés des ondes sonores.

Chronologie des découvertes clés

• 1828 : Colladon établit la vitesse de propagation du son dans l'eau.
• Doppler : l'effet Doppler.
• 1880 : Les frères Curie étudient les propriétés des cristaux, découvrant l'effet piézoélectrique.
• WWI : Langevin développe le SOund Navigation and Ranging (sonar) pour détecter des objets sous-marins.
• 1950-1952 : application du sonar au corps humain pour des expériences médicales.
• 1958 : premier cliché échographique d'un fœtus par Ian Donald.
• 1965-1969 : enregistrements continus du flux sanguin grâce au Doppler.
• 1970 : couplage de l'imagerie à l'écho et des évaluations hémodynamiques par le Doppler.

Principes de l'écho et du Doppler

• L'écho sert à l'analyse anatomique.
• Le Doppler permet l'analyse hémodynamique.

Spectre des ondes sonores

• Vaste, allant des infrasons aux ultrasons. La plage audible pour l'homme se situe entre 20 Hz et 20 000 Hz.

Ondes Acoustiques

• Élastiques : propagation dans un milieu matériel et non dans le vide.
• Progressives : déplacement dans l'espace par transmission contiguë d'énergie entre particules.
• Périodiques : retour à la même amplitude après une longueur d'onde et une durée constante, définissant la période.
• La fréquence d'une onde est l'inverse de sa période (Hertz).

Interprétation des ondes

• Réflexion : chaque milieu oppose une résistance au passage des ondes acoustiques.
• Transmission : séparation entre deux milieux d'impédance acoustique différente.
• Réflexion, transmission et absorption : fractions dépendant du coefficient de réflexion à l'interface.
• Les impédances acoustiques des tissus juxtaposés sont aussi à prendre en compte.

Phénomènes liés aux ondes

• Calcium : onde réfléchie presqu'entièrement, peu ou pas de transmission sous les structures calcifiées, créant un cône d'ombre postérieur.
• Imédance : impédance acoustique faible entre milieux, coefficient de réflexion élevé transmission forte.
• Délai : le délai entre l'émission et la réception permet de localiser les interfaces par rapport à la sonde en surface.

Effet Piézoélectrique

• Signal : signal acoustique = ondes sonores réfléchies transformées en signal électrique dans la sonde.
• Le signal est affiché après divers calculs, transformé par une machine en image anatomique 2D.

Effet Doppler

• Caractéristique : phénomène de modification de la fréquence entre l'émission et la réception due au mouvement de la cible par rapport à la sonde.
• La base : les ultrasons rencontrent de toutes petites cibles entraînant une diffusion avec des directions multiples.
• La formule : Fréquence Doppler = Fréquence émise - Fréquence rétrodiffusée.

Doppler continu

• Envoie et réception continues.
• Un émetteur et un récepteur : impossible de calculer la distance, pas de temps d'écoute entre.

Doppler pulsé

• Temps d'écoute Nécessitent des intensistes rétrodiff et meilleure résolution
• Emission salves brèves ondes US

Artères sur lesquelles utiliser les ultrasons

• Troncs supra aortiques
• Membres supérieur
• Abdomen
• Membres inférieur

Caractéristiques des veines

• Veines saines : libres de tout matériel endoluminal, anéchogènes avec des parois fines et compressibles.

Analyses ultrasonores

• Endoluminale (thrombus intra-luminal ou matériel tel que stent).
• Pariétale (analyse du calibre, recherche d'épaississement ou de calcification des parois).
• Extravasculaire (recherche d'éléments compressifs ou d'anomalies des tissus mous).

Analyse hémodynamique Doppler artériel

• Morphotype vélocimétrique normal triphasique.
• L'accélération circulatoire indique l'arrivée de l'onde artérielle au point de mesure.
• La décélération circulatoire indique la propagation de l'onde en aval.

Diastole

• L'onde artérielle se réfléchit uniquement avec une haute résistance circulatoire.
• Caractérisée par un spectre de flux spécifique.

Facteurs physiologiques influençant le flux

• Dépend de l'état physiologique de la résistance circulatoire en aval.
• L'index de résistance permet d'indiquer le type de territoire irrigué.
• Une étude vasculaire avec une résistance circulatoire élevée a une vitesse en fin de diastole proche de zéro, ce qui peut indiquer un flux triphasique possible.

Flux des artères

• L'analyse du Doppler artériel dans un contexte physiologique et pathologique permet d'évaluer les caractéristiques du flux sanguin et d'identifier d'éventuelles anomalies hémodynamiques.

Sténose hémodynamique

• La réduction du calibre luminal, la diminution de la zone de circulation du flux et l'augmentation de la vitesse locale pour maintenir le débit indiquent la sténose hémodynamique.

Démoludation

• Diminution de la vitesse en aval.
• Augmentation de la résistance vasculaire locale, majoration de l'index de résistance en amont de la sténose.
• Perte de modulation du flux en amont (moins triphasique).

Occlusion

• Pas de remplissage endoluminal.
• Flux inexistant ou possibilité de flux par collatéralité, atténué et/ou démodulé.

Interprétation des espectres

• Des spectres de flux amortis, un allongement du temps de montée systolique, une perte du caractère triphasique et une diminution de l'index de résistance peuvent indiquer une occlusion en amont.

Doppler veineux

• Permet la recherche de thrombose veineuse.
• Utile en cas de compression anatomique difficile, sténose veineuse, fistule artério-veineuse ou insuffisance veineuse.

Caractéristiques du flux veineux en Doppler couleur

• Homogénéité du remplissage, absence de signal de thrombose, mais possibilité de faux négatifs.

Signes détectables au Doppler

• Modulation respiratoire du flux veineux, compression d'amont qui augmente le débit en aval, et un sens veineux inverse à celui artériel.

Éléments diagnostiques du Doppler carotidien

• Présence de plaques hypoéchogènes diminuant le calibre, accélération locale du flux, peu significative en termes d'aliasing.
• La différenciation des flux entre l'artère tibiale antérieure physiologique et pathologique en est une application pratique.

Coupe des les vaisseaux sanguins

• Coupe transversale sonde linéaire vasculaire.
• Coupe longitudinale sonde linéaire vasculaire.

Examen des plaques calcifiées

• Présence de cônes d'ombres, rendant l'analyse difficile.

Anévrysme

• Masse pulsatile, faux anévrisme (poche de sang au contact d'une artère et contenue par les structures adjacentes), partiellement thrombosée et révélée par coronographie.
• Une sonde convexe abdominale peut être utilisée pour une coupe transversale.

Intérêts et limites des tests et observations

• Non invasif, sans irradiation, peu coûteux, analyse hémodynamique cruciale, et nécessite un opérateur expérimenté pour une interprétation précise.

Organisation générale de la circulation sanguine

• Joue un rôle de distribution du flux au myocarde.

Paroi vasculaire

• Intima : endothélium, couche sous-endothéliale, limitante élastique interne.
• Média : cellules musculaires lisses, fibres colloïdes élastiques et de réticuline, limitante élastique interne.
• Adventice : tissu collagène élastique et vasa vasorum.

Évolution de l'athérosclérose

• Dépôts lipidiques menant à des plaques et à un rétrécissement de la lumière vasculaire.

Endothélium vasculaire

• Monocouche cellulaire entre le sang et les cellules musculaires, transmettant les informations par des stimuli chimiques, physiques et mécaniques.

Facteurs influençant la vasomotricité

• Vasodilation via oxyde nitrique (NO) et dérivés, et vasoconstriction via angiotensine II (AT2).
• L'inflammation et la thrombogénicité sont également impliquées.

Système résistif et capacitif vasculaire

• La vasomotricité correspond aux propriétés histologiques et fonctionnelles des vaisseaux.

Organisation du système circulatoire

• Le système circulatoire systémique comprend des zones à haute pression et à microcirculation, ainsi que des veines systémiques, chacune ayant des propriétés spécifiques.

Propriétés du système circulatoire

• Système résistif : haute pression, forte résistance, faible compliance.
• Système capacitif : basse pression, faible résistance, compliance élevée.

Types d'écoulement sanguin

• Laminaire (physiologique) ou turbulent en cas de sténose.

Grandeurs hémodynamiques

• Pression, débit, résistances vasculaires, tension pariétale et distensibilité.

Calcul des résistances vasculaires

• Calculer les résistances vasculaires avec: R = 8Lη/πr4.

Schéma Général de la Circulation

• Deux circulations en série : la grande circulation systémique (VG => OD) et la petite circulation pulmonaire (VD => OG).

Pression dans la circulation

• La pression varie le long du système vasculaire, avec une diminution progressive de la pression artérielle à la pression veineuse.

Circulation capillaire

• Lie les artérioles et les veinules, permettant les échanges entre le plasma et le milieu interstitiel.
• La paroi capillaire est dépourvue de muscles lisses, contrairement aux métartérioles.
• Gazeux par diffusion selon ≠ de p partiel de part et d'autre endothélium cap Molécules par diffusion selon delta G de la même manière

Trois types d'échanges capillaires

• Gazeux par diffusion selon la différence de pression partielle.
• Molécules par diffusion selon le gradient de concentration.
• Eau par filtration selon les différences de pression hydrostatique et osmotique (mécanisme de Starling).

Circulation lymphatique

• Rôle dans le retour du surplus d'eau filtrée et le transport des effecteurs du système immunitaire.
• Les capillaires lymphatiques se drainent dans les vaisseaux lymphatiques grâce à des contractions pariétales et des mouvements respiratoires.

Drainage lymphatique

• Se fait dans la circulation veineuse systémique.
• Les ganglions lymphatiques produisent des lymphocytes et effectuent la filtration du contenu lymphatique.

Circulation Pulmonaire

• Se caractérise par un haut débit, une faible pression et une faible résistance.
• Les vaisseaux se divisent en bronchioles respiratoires et alvéoles, favorisant les échanges gazeux.

Volumes sanguins

• Le débit est de 5 L/min au repos.
• Le volume du capillaire pulmonaire est de 100 mL.

P pressions artérielles

• La contraction résulte d'une éjection du volume systolique dépendant de l'éjection m vol sg et /= à de P car ≠

ECG

• L'ECG enregistre l'activité électrique du cœur au moyen de 2 électrodes, reflétant l'activité de tous les muscles cardiaques.
• Les termes employés sont : points d'études/dérivations, projection graphique, et portrait électrique du cœur.

Principes physio

• Le potentiel d'action décrit l'activité électrique du cardiomyocyte.
• La dépolarisation et la repolarisation sont des phases clés de ce potentiel.

Electrocardio gramme (ECG)

• L'ECG est un outil de diagnostic précieux pour évaluer l'activité électrique du cœuret sa structure

Electrodes

• Les dérivations frontales et précordiales permettent d'observer l'activité électrique du myocarde sous différents angles.

Ligne isoélectrique

• Ligne de réf (absence phenomene electro)

Intervalle PR'

• Pause 1/10 eme
• Entre auriculaire
• Passage influx noeud

Complexe QRS

• Activation dépolarisation ventriculaire en 3 segments

Axe élec

• Compris entree -30° et + 100°

Ligne et segments

• Segment excitatiion uniforme

T et u ondes

• Repolarisation valvulaire et ventriculaire