Cardiogramme
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Equation de Bernoulli

L’équation de Bernoulli (Daniel Bernoulli, Groningue 1700 - Bâle 1782) permet la mesure du gradient instantané de pression (∆P) à travers un orifice ou entre deux cavités. Comme on utilise la Vmax pour ce calcul, on mesure en fait le gradient maximal, qui a lieu pendant le pic de vélocité. Ce ∆Pmax est toujours plus élevé que le gradient pic-à-pic mesuré par cathétérisme, car ce dernier ne correspond pas à des pressions simultanées (Figure 25.94). Le gradient moyen, qui est la moyenne de tous les gradients instantanés, est identique lorsqu’on le mesure par échocardiographie ou par cathétérisme.

Dans l’équation de Bernoulli, on néglige les facteurs liés à l’accélération locale, qui n’est significative que pour les longues sténoses, et à la friction, qui n’a d’importance que pour des hématocrites > 60%, et on ne conserve qu’une équation modifiée :

∆P = 4 · (V22 – V12)

où V1 est la vélocité en amont de l’orifice et V2 la vélocité en aval. Si V1 est < 1.5 m/s, on peut négliger ce facteur, et l’équation simplifiée devient :

∆P = 4 · (Vmax) 2

L’abandon de V1 est très pratique pour le calcul, mais peut conduire à surestimer gravement le gradient si la vélocité d’amont est importante (1.5 m/s correspond à un gradient de 9 mmHg). Ceci est particulièrement important en position aortique ; ne pas tenir compte de la vélocité dans la chambre de chasse conduit à une surestimation du gradient à travers la valve aortique de 10 à 30 mmHg. Par contre, cela n'a pas d'importance dans une insuffisance mitrale ou tricuspidienne, car V1 est basse (< 1 m/s) et V2 élevée (2-6 m/s). L’équation de Bernoulli simnplifiée est très précise sauf dans quelques circonstances :

  • Vmax d’amont (V1) > 1.5 m/s ;
  • Présence de deux sténoses successives ;
  • Longue sténose (effet tunnel):
  • Hématocrite élevé (Ht > 60%);
  • Bas débit cardiaque;
  • Très petits orifices.

L’axe de mesure Doppler doit toujours être le plus voisin possible de celui du flux mesuré. Le calcul du gradient permet de mesurer plusieurs pressions de manière non-invasive.

 

Pressions artérielles pulmonaires

Une insuffisance tricuspidienne (IT) est présente chez 75% de la population normale. La Vmax d’une IT permet de calculer la différence de pression qui règne entre le VD et l’OD en systole (voir Figure 25.78) ; en additionnant à cette valeur celle de la pression veineuse centrale (POD), on obtient la pression systolique du ventricule droit, qui est la même que la pression systolique pulmonaire s’il n’y pas de lésion sur la valve pulmonaire, ni d’obstruction dynamique de la CCVD, ni de communication interventriculaire (CIV) :

PAPsyst = 4 · (VmaxIT)2 + POD

La Vmax est mesurée sur le tracé spectral qui présente la valeur la plus élevée et l’enveloppe la mieux définie. Comme la Vmax de l’IT diminue en inspirium spontané, on l’enregistre de préférence en pause télé-expiratoire ; chez un malade ventilé en pression positive, on l’évalue durant une apnée. On recherche le meilleur alignement avec le flux de l’IT en position mi-oesophage entre 0° et 60°, souvent en avançant la sonde un peu plus profondément. Si l’image spectrale est de mauvaise qualité, on peut l’améliorer en forçant le contraste par une injection de microbulles (solution de NaCl 0.9% agitée à la main) par la voie centrale. En l’absence de PVC, on estime la POD selon l’évaluation de la volémie (collapsibilité de la VCI et de la VCS, oscillations du septum interauriculaire, etc). Un collapsus respiratoire de > 50% de la VCI est synonyme de POD < 10 mmHg ; une absence de variabilité correspond à une POD > 15 mmHg [62]. La POD moyenne peut être évaluée par la formule : PODm = 21.6 - (24 · FRS), où FRS est la fraction de remplissage systolique ; cette dernière est le rapport entre l’ITV du flux systolique et celle du flux total (ITVs / ITVs + ITVd) en veine sus-hépatique [103].

En présence d’une insuffisance pulmonaire (IP), on peut calculer la pression pulmonaire diastolique par le biais de la vélocité de cette insuffisance mesurée en télédiastole (Vtd) :

PAPdiast = 4 (VtdIP)2 + POD.

La PAP moyenne a une bonne corrélation avec la même mesure effectuée avec la Vmax de l’IP : PAPm = 4 (VmaxIP)2. Lorsque la pression diastolique du VD est élevée, la contraction auriculaire droite provoque une interruption partielle du flux de l’IP.

En cas de CIV, on calcule la pression systolique du VD à partir du gradient de pression entre le VG et le VD, en assimilant la pression systolique du VG à la pression artérielle systolique (PAsyst) s’il n’y a pas de lésion sur la valve aortique : PAPsyst = PAsyst - 4 · (Vmax CIV)2.

 

Pressions ventriculaire et auriculaire gauches

La présence d’une insuffisance mitrale permet de calculer la pression systolique maximale dans le VG en cas de sténose aortique : PsystVG = 4 · (VmaxIM)2 + POG. En cas d’insuffisance aortique, on peut estimer la pression télédiastolique du VG (PtdVG) par la différence entre la pression diastolique aortique (PAdiast) et le gradient de pression mesuré par la vélocité de l’insuffisance aortique en fin de diastole (IAtd) : PtdVG = PAdiast - 4 · (Vmax IAtd)2.

La pression de l’OG est la différence entre la pression artérielle systolique et le gradient de pression de l’IM (en l’absence de lésion aortique) : POG = PAsyst - 4 · (Vmax IM)2. Lorsque la POG est élevée (> 18 mmHg), l’image 2D et les flux Doppler présentent une configuration typique :

  • OG dilatée, septum bombé dans l’OD en permanence ;
  • Racccourcissement de la relaxation isovolumétrique < 70 ms (la valve mitrale s’ouvre plus tôt lorsque la POG est haute) ;
  • Vmax du flux mitral E augmentée (> 1.2 m/s) ;
  • Temps de décélération du flux E raccourci (< 140 ms) ;
  • Composante systolique du flux veineux pulmonaire diminuée, prédominance du flux diastolique (rapport ITVS/ITVD < 0.4) ;
  • Décélération du flux veineux pulmonaire diastolique raccourcie (< 160 ms) ;
  • Augmentation de la durée de la composante A rétrograde dans le flux veineux pulmonaire et diminution de celle du flux A mitral antérograde (différence Ar – Am > 30 ms) ;
  • Rapport E/E’ (flux E mitral / mouvement E’ de l’anneau) > 15.

L’échocardiographie ne permet que la mesure de différences de pression entre deux chambres cardiaques, et non celle de valeurs absolues dans une cavité. Les résultats obtenus doivent toujours être interprétés dans le contexte clinique du patient.

 

Equation de Bernoulli

∆P = 4 · (V22 - V12)

Si V1 est > 1.5 m/s et V2 > 2.5 m/s, on peut négliger V1: ∆P = 4 · (Vmax)2 La prise en compte de V1 est impérative dans les calculs portant sur l'éjection aortique.
Calcul de la PAPsyst par la Vmax de l'IT: PAPs = 4 · (Vmax IT)2 + POD
Critères de POG élevée

- OG dilatée (si chronique), septum bombé dans l'OD

- Flux mitral de type restrictif

- Différence durée Ar - Am > 30 msec

- Rapport E / E’ > 15

 

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