Cardiogramme
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Zone d’accélération concentrique

Lorsqu’elles doivent passer d’une zone large à une zone étroite, les molécules de fluide accélèrent en une zone concentrique en amont du rétrécissement puisque les fluides sont incompressibles. Cette zone de convergence hémisphérique est d’autant plus grande que l’accélération est élevée, donc que la quantité de liquide qui doit transiter par l’orifice est importante. Cette zone est appelée proximal isovelocity surface area, ou PISA, parce que la vitesse du fluide est la même sur la toute la surface de chaque hémisphère concentrique successif (Figure 25.98) [126]. Selon l’équation de continuité, le produit de la vélocité à la surface d’un hémisphère et de la surface de cet hémisphère est égal au produit de la vélocité maximale à travers l’orifice et de la surface de ce dernier :

(S · V)hémisphère = (S · V)orifice

La surface d’un hémisphère est la moitié de celle d’une sphère : S = (4 π · r2) / 2 , soit : 2 π · r2. En accélérant en zones concentriques, le flux visible au Doppler couleur franchit la limite de Nyquist (recouvrement spectral ou aliasing) et change de couleur : il passe d’une extrémité à l’autre de l’échelle de couleur. Dans le cas d’une insuffisance mitrale, par exemple, le flux passe du rouge au jaune en accélérant en direction du capteur, puis saute au bleu (Figure 25.98). Ce passage d’une extrémité à l’autre de l’échelle de couleur permet de connaître la vélocité qui règne à la surface de cet hémisphère : c’est la vélocité d’aliasing, indiquée au sommet de l’échelle de couleur (40-50 cm/s). Le produit de cette vélocité et de la surface de cet hémisphère peut être utilisé dans l’équation de continuité pour calculer l’orifice de régurgitation : Shémisph · Valiasing = Sorifice · VmaxIM. D’où :

S orifice de régurgitation = (Shémisph · Valiasing) / VmaxIM
= (6.28 r2 · Valiasing) / VmaxIM

Sur l’image gelée à l’écran, on peut supprimer la couleur pour ne faire apparaître que les structures bidimensionnelles afin de mieux localiser le centre de l’orifice de régurgitation. La mesure du rayon de l’hémisphère de 1er aliasing se fait entre ce point et celui où la couleur saute d’une extrémité à l’autre de l’échelle ; on choisit un rayon qui est dans l’axe du faisceau Doppler.

Dans l’insuffisance mitrale, on peut simplifier le calcul en clinique : si l’échelle de couleur est réglée sur une vélocité d’aliasing de 50 cm/s, un rayon de 1 cm pour l’hémisphère de 1er aliasing équivaut à un orifice de régurgitation ≥ 0.5 cm2, ce qui correspond à une IM sévère (4/4). En effet :

S orifice de régurgitation = (6.28 · 1 cm2 · 50 cm/s) / 500 cm/s
S orifice de régurgitation = 0.628 cm2

Une échelle de vélocité plus élevée donne un PISA plus petit et sous-estime l’importance de l’IM. Pour obtenir une vélocité d’aliasing de 40-50 cm/s dans le sens du flux, on peut déplacer la ligne de base de l’échelle couleur [69].

Le calcul du PISA repose sur un certain nombre d’approximations qui peuvent ne pas être justes dans certains cas [137].

  • L’orifice de régurgitation est infiniment petit ; dans la réalité, l’orifice a une certaine dimension ; de ce fait, les hémisphères tendent à s’aplatir dans le voisinage immédiat de l’orifice ; le calcul n’est valide que si le rayon de l’hémisphère est au moins le double de celui de l’orifice.
  • La forme du PISA n’est hémisphérique que lorsque le rayon est compris entre 10 et 15 mm.
  • L’orifice de régurgitation est circulaire ; un orifice ovale ou irrégulier entraîne une déformation des hémisphères.
  • La méthode du PISA ne permet pas de calculer la surface d’orifices multiples.
  • La mesure du rayon de l’hémisphère d’aliasing doit se faire dans l’axe du faisceau Doppler ; ceci est facile dans une IM centrale, mais devient douteux dans une IM excentrique.
  • Si la valve a une forme de cône ou si les feuillets forment un angle entre eux, les hémisphères du PISA ne sont plus complets ; il faut alors corriger la formule en la multipliant par cet angle (α) divisé par 180 : (6.28 r2 · Valiasing / VmaxIM) · α / 180 [118].
  • Comme le calcul du PISA fournit le flux instantané maximal, la valeur obtenue pour la surface de l’orifice de régurgitation est sa valeur maximale, qui peut être légèrement supérieure à celle obtenue par d’autres méthodes.
  • L’orifice d’une régurgitation mitrale est dynamique et change de dimension en cours de systole ; dans le prolapsus, il augmente alors que dans l’insuffisance restrictive il diminue au cours de la systole.

 En multipliant la S de l'orifice de régurgitation par l'ITV de l'IM, on obtient le volume régurgité (VR). En rapportant le VR au volume systolique, on obtient la fraction de régurgitation.

Zone d’accélération concentrique (PISA)

Dimension proportionnelle à la quantité de sang qui traverse l’orifice (insuffisance, shunt)
Surface de l’orifice = (6.28 r2 · Valiasing) / VmaxFlux
V et r du 1er aliasing (limite de Nyquist : 40-50 cm/s)

Pour l'IM, un rayon de 1er aliasing > 1 cm signe un orifice de régurgitation > 0.5 cm2 (IM sévère)

 

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