Cardiogramme
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Indices combinés

En combinant les mesures échocardiographiques de dimensions et de flux avec la mesure de la pression artérielle invasive et de la durée d'éjection, on a accès à des données hémodynamiques qui incluent les conditions de charge dans les calculs et qui peuvent ainsi mieux cerner la contractilité myocardique proprement dite.

 

Indices incluant la postcharge

Le stress est une force appliquée sur une masse. Dans le cas du VG, la force intrapariétale (σ) équilibre en permanence la force de pression sur la paroi (P en g/cm2). En systole, elle représente la force générée par le ventricule pour éjecter un volume systolique donné. Bien qu’il soit encore sensible aux conditions de remplissage, le stress de paroi exprime le travail ventriculaire en fonction de la postcharge.

Dans un ellipsoïde comme le VG, il existe trois forces perpendiculaires les unes aux autres : le stress radial σr (plan équatorial), le stress circonférentiel sc (plan tangentiel) et le stress médidional σm (plan longitudinal). Ce dernier est le plus simple à calculer [160]. Puisque la force intrapariétale (s) du VG est en équilibre avec la force de pression (P), on obtient : σm · π (Re2 - Ri2) = P · π Ri2, où Re et Ri sont les rayons externe (épicardique) et interne (endocardique) de la paroi. D’où la valeur du stress après transformation mathématique pour un ellipsoïde : σm = (P · D) / 4 h (1 + [h / D]). Pour intégrer les différentes épaisseurs du VG selon la paroi mesurée, on remplace les rayons par les surfaces en court axe (Sepi : surface épicardique, Sendo : surface endocardique). La pression est transformée de g/cm2 en mmHg. On obtient alors :

σ = 1.35 · P · [ (Sepi - Sendo ) / Sendo ] · 103 (dynes/cm2

Le stress méridional normal (mesuré en court axe) est de 85 · 103 dynes/cm2, alors que le stress circonférentiel (mesuré en long axe) est de 220 · 103 dynes/cm2, soit 2.6 fois plus élevé. Quoique le VG soit un ellipsoïde, la tension de paroi se définit habituellement par la loi de Laplace pour une sphère, qui a l’avantage d’être simple et utilisable en clinique :

σ = ( P · r ) / 2 h

où: P: pression intraventriculaire
r: rayon de la cavité
h: épaisseur de la paroi

La tension de paroi maximale est générée pendant la contraction isovolumétrique, puis diminue régulièrement pendant l’éjection parce que la cavité ventriculaire se rétrécit et la paroi s’épaissit ; en fin de systole, le stress est la moitié de sa valeur maximale. Pour obtenir le stress maximal, on combine donc la mesure du pic de pression systolique avec les mesures dimensionnelles prises en télédiastole, puisque ce sont celles de la période de contraction isovolumétrique [119] :

σ = ( PAsyst · Dtd ) / 4 h (D : diamètre du VG, soit 2r)

En l’absence de pathologie aortique, la pression artérielle systémique est assimilée à la pression intraventriculaire. L’épaisseur de paroi (normal : < 1.2 cm en diastole) peut être malaisée à mesurer, car l’épicarde est parfois mal identifiable ; on peut la mesurer au niveau du septum ou de la paroi postérieure (court axe ou long axe transgastriques du VG) ; la mesure est plus fiable en mode TM. Lorsque le ventricule se dilate et/ou que son épaisseur diminue, le stress de paroi pour obtenir la même pression systolique augmente : il triple pour un doublement du diamètre du même ventricule. Un VG dilaté doit donc fournir un travail plus élevé pour la même pression artérielle. L’ETO permet de le quantifier.

Pour disposer d’un indice simple construit avec des mesures courantes mais incluant la résistance à l’éjection, on peut utiliser diverses combinaisons arithmétiques entre la fonction ventriculaire systolique et la postcharge, sans tenir compte du temps réel auquel correspondent ces mesures. L’évolution de cet indice au cours d’une anesthésie est plus significative que sa valeur absolue. On peut citer quelques exemples parmi les nombreuses combinaisons imaginées [108,111].

  • Le rapport pression / surface systolique établi entre la pression artérielle systolique (PAs) et la surface (S) télésystolique : PAs / Sts (normal : 25-40 mmHg/cm2).
  • Le rapport pression / diamètre télésystolique : PAs / Dts (mesure en mode TM).
  • Le produit de la fraction d’éjection (FE) et de la pression artérielle moyenne (PAM) : PAM · FE (normal : 40-70).
  • Le produit de la vélocité de racourcissemnt circonférentiel (Vcf) et de la pression artérielle systolique (PAs) : PAs · (FRcirc / Téj) (normal > 100 mmHg/s).  

 

Elastance maximale

L’enregistrement de la pression et du volume ventriculaires permet de figurer une famille de boucles pression-volume (P/V) qui représentent le status fonctionnel du ventricule sous différentes conditions de précharge. Lorsque cette dernière varie, l’ensemble des points télésystoliques se déplace sur une quasi-droite appelée élastance maximale (Emax) qui est indépendante de la postcharge et qui est un excellent reflet de la contractilité myocardique (normal : 5 mmHg/mL). Avec les techniques échocardiographiques de définition automatique du contour endocavitaire (ABD: Automatic Border Detection) et l’enregistrement simultané informatisé de la pression artérielle invasive, il devient possible de produire des séries de points pression-surface en temps réel et d’en déduire la courbe d’élastance maximale (Emax) du patient (Figure 25.70) [45]. Cette technique ne nécessite qu’une sonde ETO, un cathéter artériel fémoral (plus proche de la pression aortique que l’artère radiale) et un programme informatique pour synchroniser les données, mais elle implique des manipulations contrôlées de la précharge pour construire la courbe d’Emax à partir d’une famille de bloucles pression/surface : occlusion de la veine cave inférieure avec un ballon ou administration de nitroglycérine pour baisser la précharge, perfusion d’un expandeur plasmatique pour l’augmenter. C’est plutôt une technique de recherche clinique qu’une méthode de surveillance des patients en salle d’opération, mais elle offre la possibilité d’investiguer la contractilité de manière isolée.

 

Puissance éjectionnelle

La puissance éjectionnelle maximale (PWRmax) est un indice de contractilité plus utilisable dans le quotidien. La puissance d’une pompe est le produit de la pression fournie (P en g/cm2) et du volume éjecté par unité de temps (débit Q en cm3/s) ; c’est l’équivalent d’un travail (g · cm) par unité de temps (s) [59]. Dans le cas du VG, il s’agit du produit de la pression du VG et du flux aortique; on peut remplacer la pression intraventriculaire par la pression artérielle systolique; le flux aortique est le produit de la surface de la valve aortique et de la vélocité maximale du sang en systole à travers la valve :

PWR = PAs · ( SAo · VmaxAo) (mmHg · cm3 / s)

On obtient un résultat en watt en multipliant le résultat par (1.333 · 10-4). Cette valeur, qui est indépendante de la postcharge, peut être rendue indépendante de la précharge en divisant le résultat par une mesure de remplissage télédiastolique, par exemple le volume télédiastolique du VG: PWR / Vtd2. Le calcul pratique est démontré dans la Figure 25.71. La PWR se révèle un bon indice de contractilité pour l’analyse des effets hémodynamiques des agents d’anesthésie ou des variations brusques de postcharge (clampage aortique, par exemple), car elle permet de différencier la contractilité des conditions de charge et de fréquence [135].

En hémodynamique, la puissance éjectionnelle est calculée par la formule: PAM x DC / 451 (pression artérielle moyenne x débit cardiaque / facteur de correction pour obtenir un résulktat en watt). La valeur est un peu plus basse que celle calculée à l'écho (0.5-1.0 W/m2).

 

Indices incluant les conditions de charge
Tension de paroi maximale en systole: σ = (PAsyst · Dtd) / 4h

Elastance maximale

Puissance éjectionnelle: PWR = PAs · (Sao ·  Vmax ao)

Indices combinés: PAM · FAC, PAM ·  Vcf
Ces indices démontrent l'importance de tenir compte des dimensions du ventricule et de la pression artérielle lors de l'évaluation fonctionnelle du VG.

 

 

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