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Quantification de la sténose aortique

Gradient de pression

Lorsqu’elle est possible, la planimétrie de l’orifice est une mesure idéale et indépendante de l’hémodynamique (Figure 26.35), mais les calcifications et les difficultés à trouver le plan de coupe adéquat empêchent une quantification précise dans de nombreux cas. Le 3D pallie en grande partie à ce défaut et offre davantage de précision dans le calcul de la surface d'ouverture de la valve [45a]. L’alternative est une mesure des vélocités ; elle permet de calculer les gradients de pression par l’équation de Bernoulli et la surface d’ouverture par l’équation de continuité (Tableau 26.3).

L’équation de Bernoulli simplifiée spécifie que le gradient de pression maximal (∆P) est égal à 4 fois la différence entre le carré de la vélocité maximale dans la sténose (V2) et le carré de la vélocité maximale d’amont (V1, chambre de chasse) :

∆P = 4 · (V2VAo - V2CCVG)

Il est capital de tenir compte de la vélocité dans la chambre de chasse dès qu’elle est supérieure à 1.5 m/s (∆P = 9 mmHg), ce qui est fréquemment le cas après remplacement de la valve aortique. Ne pas soustraire VCCVG conduit à surestimer grossièrement le rétrécissement de la valve (voir Prothèses valvulaires et Figure 26.60). Le gradient de pression moyen est calculé par la machine à partir de l’enveloppe du flux dessinée à l’écran. Une sténose serrée est définie par un gradient de pression maximal ≥ 100 mmHg et par un gradient moyen ≥ 50 mmHg. Le ∆Pmoy est déterminé par le volume systolique et le ∆Pmax par la vélocité du flux (pressions d’amont et d’aval) ; le premier est moins dépendant des conditions hémodynamiques que le second [7].

La vélocité (Vmax) normale à travers la valve aortique est de 1.0 - 1.5 m/s; le gradient physiologique est inférieur à 7 mmHg. Le gradient est une notion dynamique qui dépend de la pression motrice et du volume systolique. Il varie avec le carré de la vélocité (équation de Bernoulli) ou du débit cardiaque (formule de Gorlin). Lors de sténose, il est augmenté non seulement par l’élévation de la pression intraventriculaire (stimulation sympathique), mais encore par l’augmentation du volume systolique (transfusions) et par la baisse de la pression en aval. Celle-ci peut provenir d’une baisse des résistances systémiques (vasoplégie, choc septique) ou d’une baisse de pression dans l’aorte ascendante due à un anévrysme ou à une contre-pulsion intra-aortique (CPIA); dans ce dernier cas, il faut momentanément interrompre la CPIA pour faire la mesure du gradient aortique, sans quoi on surestime ce gradient de ≥ 35 mmHg. La géométrie de la valve est un déterminant important du gradient de pression, parce que sa forme affect la zone de convergence en amont et la récupération de pression en aval; pour la même surface d'ouverture, une valve très plate a davantage de gradient qu'une valve conique [45a].

Le gradient augmente linéairement avec le rétrécissement aortique:

  • Sténose mineure : surface 1.5 cm2, ∆Pmoy < 25 mmHg, Vmax < 3 m/s ;
  • Sténose modérée : surface 1.0 - 1.5 cm2, ∆Pmoy 25-40 mmHg, Vmax 3 – 4 m/s ;
  • Sténose sévère : surface < 1.0 cm2, ∆Pmoy > 45 mmHg, Vmax > 4 m/s ;

La lecture des rapports de cardiologie montre souvent des disparités dans les gradients calculés; il existe en effet trois gradients différents (voir Figure 25.94) (voir Figure 11.25B).

  • Gradient pic-à-pic (cathétérisme): différence entre les pressions maximales ventriculaire et aortique; ces deux pressions ne sont pas simultanées; ce gradient n’existe pas réellement dans la nature.
  • Gradient maximal (écho): différence de pression calculée lors de la plus grande vélocité transvalvulaire, qui a lieu pendant l’accélération du flux en début de systole (gradient instantané maximal).
  • Gradient moyen (écho): moyenne de la somme des gradients instantanés; le gradient moyen est une meilleure estimation du degré d’obstruction parce qu’il est moins dépendant des conditions hémodynamiques et moins sujet à une surestimation de la sténose.

Les gradients sont directement proportionnels à la fonction systolique du VG, mais les indices éjectionnels sont inadaptés à l’évaluation de celle-ci à cause de la postcharge excessive et de l’HVG. Il est préférable d’utiliser d’autres critères de dysfonction.

  • Dilatation télédiastolique : diamètre (Dtd) normal maximal : 6 cm ou 4 cm/m2 ; Std maximale en court-axe : 12 cm2/m2 ;
  • Index de Tei : (tCI + tRI) / téj (somme des durées de la contraction et de la relaxation isovolumétrique divisée par la durée d’éjection) ; cet indice est indépendant de la géométrie du VG ; une valeur > 0.4 indique une dysfonction systolique.


Calcul de la surface

L’équation de continuité indique que le flux dans la CCVG est le même que le flux à travers la valve : S1 · V1 = S2 · V2. Le flux est le produit de la surface (cm2) et de la Vmax (cm/s), alors que le volume systolique est le produit de la surface (cm2) et de l’ITV (cm). On peut en extraire la surface de la valve aortique (SVAo) (voir Figures 25.95 et 11.91) :

S2 = (S1 · V2) / V2 :

SVAo = (SCCVG · VmaxCCVG) / VmaxVAo
SVAo = (SCCVG · ITVCCVG) / ITVVAo

La surface de la CCVG se calcule en mesurant son diamètre en vue long axe mi-oesophage 120° 3-5 mm en amont de la valve au moyen de la formule : S = D2 · 0.785. Le diamètre de la CCVG est en moyenne 2.0 cm chez la femme et 2.2 cm chez l’homme (1.8 – 2.4 cm) ; l’imprécision sur sa mesure est la principale source d’erreur du calcul. L'imagerie 3D montre que la section de la CCVG est ovale et non circulaire, ce qui conduit à sous-estimer la surface d'ouverture dans l'équation de continuité [45a].

La vélocité à travers la valve se mesure au Doppler continu. La vélocité de la CCVG y est visible en surimpression (double enveloppe) (Figure 25.95B). Si ce n’est pas le cas, on la mesure au Doppler pulsé (DP) en plaçant la fenêtre 3-5 mm en amont de la valve, juste avant la zone d’accélération du PISA. Le meilleur positionnement est obtenu en avançant d’abord la fenêtre d’échantillonnage dans la zone d’accélération où la vitesse est élevée, et en la reculant progressivement jusqu’à ce qu’elle chute brusquement. Il est important que le diamètre et la vélocité soient mesurés au même endroit, et que la fenêtre du Doppler pulsé soit positionnée au milieu du flux pour éviter les modifications dues à la proximité des parois. La mesure est plus fiable par la technique de la double enveloppe parce qu’elle se fait au cours du même cycle cardiaque, alors que les mesures au Doppler pulsé dans la CCVG et au Doppler continu (DC) dans la valve ne peuvent pas être simultanées. Enfin, le calcul des surfaces suppose que celles-ci sont circulaires, ce qui n’est qu’une approximation de la réalité.

 

Sténose à faible gradient de pression

Il arrive qu’une sténose aortique ait toutes les apparences d’une sténose serrée mais qu’elle ne génère que de modestes gradients de pression. Si elle n’est pas simplement due à un mauvais alignement de l’axe Doppler, l’origine de cette discordance tient en général à une dysfonction ventriculaire. Le rapport de vélocité CCVG / VAo est ici très utile.

  • Sténose aortique serrée et fonction ventriculaire normale : le rapport VmaxCCVG / VmaxVAo est 0.2 (1.0 m s-1 / 5.0 m s-1) définition de la sténose serrée: rapport < 0.25 ;
  • Sténose aortique serrée et dysfonction ventriculaire (FE 0.3) : le rapport VCCVG / VVAo reste 0.2 car les deux vélocités ont baissé de la même manière à cause de la dysfonction du VG (0.6 m s-1 / 3 m s-1). Le rapport des vélocités permet de corriger l’effet de la fonction sur la valeur absolue de la vélocité.

Il peut arriver qu’un VG dysfonctionnel soit incapable d’ouvrir complètement une valve aortique simplement sclérosée (sténose fonctionnelle) ; le résultat est une apparente sténose aortique en vue bidimensionnelle et un faible gradient au Doppler continu. Cette situation ne peut pas être différenciée de celle où la valve est effectivement rigide et la sténose fixe. Cette différence est pourtant importante, car la thérapeutique n’est pas la même dans les deux cas. La situation s’éclaircit en examinant le rapport VCCVG / VVAo pendant un écho de stress à la dobutamine (perfusion 5-10 mcg/kg/min) (voir Figure 11.92) [18,48,57].

  • Si la sténose est organique et fixe, l’ouverture reste inchangée mais le gradient augmente à travers la CCVG et à travers la valve sous l’effet de la dobutamine. Le rapport reste inchangé (0.2) car la Vmax augmente de manière proportionnelle dans la CCVG (de 0.6 à 1.0 m/s) et dans la VAo rigide (de 3 à 5 m/s).
  • Si la sténose est fonctionnelle, l’ouverture valvulaire devient plus grande mais le gradient transvalvulaire ne se modifie pas. L’augmentation de contractilité du VG se traduit par une élévation de la Vmax dans la CCVG (de 0.6 à 1.0 m/s) mais non à travers la valve aortique (3 m/s), car celle-ci s’ouvre davantage sous l’effet du plus grand volume systolique sans que son gradient s’élève ; le rapport VCCVG / VVAo va donc augmenter (0.33).
  • Le test, qui peut être réalisé en salle d’opération, permet également d’évaluer la réserve contractile du VG ; le pronostic est amélioré si le volume systolique augmente de > 20%.

Bien que sa mortalité soit élevée, la chirurgie s’impose dans le premier cas car elle améliore la fonction du VG et la survie à long terme par rapport au traitement médical (survie à 5 ans : 65% versus 11%) [82]. On peut rencontrer parfois des patients qui ont un gradient aortique bas malgré une sténose serrée fixe et une fonction ventriculaire conservée ; cette combinaison est attribuée à un petit volume systolique (HVG concentrique avec faible volume télédiastolique) et à des résistances artérielles élevées [46].

 

Sténose aortique sévère

Les critères échocardiographiques d’une sténose aortique sévère sont les suivants (Tableau 26.3) [60] :

  • Faible ouverture de la valve aortique en vue 2D court-axe (40°) et long-axe (120°) ;
  • Hypertrophie concentrique du VG et dysfonction diastolique ;
  • Dilatation de l’OG ;
  • Vmax aortique : > 4.5 m/s ;
  • ITV aortique : > 100 cm ;
  • Gradient moyen : > 50 mmHg ;
  • Rapport VCCVG / VVAo : ≤ 0.25;
  • Rapport durée accélération / durée d'éjection > 0.4;
  • Surface d’ouverture de la valve : ≤ 0.6 cm2/m2 ;

 

Quantification de la sténose aortique
Planimétrie : indépendante de l’hémodynamique, mais souvent imprécise (calcifications)
Equation de continuité : S = (SCCVG · ITVCCVG) / ITVVAo où : SCCVG = D2 · 0.785
- Mesures ITV indépendantes (DP dans CCVG et DC dans valve) ou par double enveloppe
Gradient de pression : ∆P = 4 · (V2VAo - V2CCVG)
Sténose aortique sevère
- S ≤ 0.6 cm2/m2
- Vmax > 4 m/s, ITV ≥ 100 cm, rapport VCCVG / VVAo ≤ 0.25, durée accélération/éjection > 0.4
- ∆Pmoy ≥ 50 mmHg
La sténose aortique serrée avec faible gradient de pression sur dysfonction du VG est une indication à une épreuve de stress à la dobutamine
- Sténose anatomique fixe : Vmax ­ dans CCVG et ­ dans VAo, VCCVG/VVAo reste ≤ 0.25
- Sténose fonctionnelle : Vmax ­ dans CCVG mais non dans VAo (meilleure ouverture),
le rapport VCCVG/VVAo ­ > 0.3

 

Messages pour le chirurgien en cas de sténose aortique
Description : nombre de cuspides (éventuelle bicuspidie), position, fusion, calcifications, coulée calcique sur le feuillet antérieur de la mitrale, présence d’une IM (mécanisme), calcifications pendulaires, déchirures, calcifications de l’aorte ascendante, localisation des ostia coronariens
Dimensions : planimétrie de la valve, diamètres (mesurés en long axe 120°) de la CCVG, de l’anneau aortique, des sinus de Valsalva, de la jonction sino-tubulaire, de l’aorte ascendante, distance anneau aortique – jonction sinotubulaire
Flux Doppler : présence d’une IA associée, Vmax aortique (DC), gradients moyen et maximal, Vmax CCVG (DP ou double enveloppe au DC) ; utiliser ∆P = 4 · (V2VAo - V2CCVG) si VCCVG ≥ 1.5 m/s
VG : hypertrophie, Vmax dans CCVG, distance point de coaptation mitral – septum (systole), épaisseur du septum au niveau de la CCVG et proéminence de l’éperon septal (évaluation de la myectomie nécessaire à limiter le risque de sténose dynamique après RVA)
VD : fonction et dimension, état de la valve tricuspidienne (indication à une plastie si IT majeure)



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