Cardiogramme
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Calculs hémodynamiques

Equation de continuité

L’équation de continuité exprime la loi de conservation de l’énergie. Elle spécifie que le flux, produit de la surface et de la vélocité maximale (S · Vmax, en cm3/s), est identique tout au long d’un parcours:

S1 · V1 = S2 · V2

où S et V sont les surfaces et les vélocités à deux endroits différents (Figure 11.25A). Si l’on connaît S1, V1 et V2, il est possible de calculer S2 :

S2 = ( S1 · V1 ) / V2

Si l’on recherche la surface d’une sténose aortique, par exemple, on peut la calculer à partir du flux dans la chambre de chasse du VG (CCVG) et de la Vmax du flux à travers la valve aortique :

SAo = ( SCCVG · VCCVG ) / VAo

SCCVG: surface de la CCVG calculée par son diamètre mesuré en vue long axe rétrocardiaque à 120° (en moyenne 2.0-2.2 cm) ;
VCCVG: vélocité maximale de la CCVG mesuré au Doppler pulsé en vue long axe transgastrique à 0° ou 120° ; la fenêtre est positionnée 2-3 mm en amont de la valve aortique, au milieu du flux ;
VAo: vélocité maximale à travers la valve aortique mesuré au Doppler continu en vue long axe transgastrique à 0° ou 120°.

Ce calcul peut se faire de la même manière à différents endroits du flux sanguin, mais toujours en prenant soin de placer l’axe Doppler au centre du flux pour éviter les variations de vélocités liées aux parois et aux courbures. La Vmax peut être remplacée dans le calcul par l‘intégrale des vélocités (ITV).

 

Equation de Bernoulli

L’équation de Bernoulli 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 11.25B). 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%. On obtient 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 surestimer gravement le gradient si la vélocité d’amont est élevée. 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 9 à 30 mmHg (voir Figure 11.96). L’équation de Bernoulli simplifiée est très précise sauf dans trois circonstances :

  • Vmax d’amont (V1) > 1.5 m/s ; utiliser alors l’équation complète : ∆P = 4 · (V22 – V12) ;
  • Présence de deux sténoses successives ;
  • Longue sténose (effet tunnel) ou hématocrite élevé (Ht > 60%).

L’axe de mesure Doppler doit toujours être le plus voisin possible de celui du flux mesuré. Le calcul du gradient entre deux cavités permet de mesurer la pression dans l‘une lorsqu‘on connaît celle de l‘autre. Par exemple, la Vmax d’une insuffisance tricuspidienne donne le gradient de pression entre le VD et l’OD en systole ; si l’on ajoute la POD à ce gradient, on obtient la pression systolique du VD, en principe équivalente à la PAP systolique (voir Figure 11.119) : PAPs = 4 · (Vmax IT) 2 + POD.

 

Conditions hémodynamiques

Les mesures faites à partir des flux Doppler sont évidemment influencées par l’état hémodynamique du patient. Pour la même surface d’ouverture, le gradient à travers une valve augmente si :

  • Le volume systolique/diastolique augmente;
  • La pression d’amont s’élève;
  • La pression d’aval s’abaisse.

Le gradient s’abaisse dans les conditions inverses. Lorsqu’on procède à des mesures quantitatives (surface d’une sténose ou orifice de régurgitation d’une insuffisance, par exemple), il est de la plus haute importance de rétablir des conditions hémodynamiques aussi proches que possible de la norme (normovolémie, normotension, contractilité satisfaisante), quitte à imposer momentanément un test d’effort au malade avec un vasoconstricteur et/ou un agent inotrope. D’autre part, il est toujours préférable de se baser sur les mesures les moins dépendantes de l’hémodynamique, comme la planimétrie bidimensionnelle (lorsqu’elle est faisable) ou le diamètre de la vena contracta.

D’une manière générale, les valvulopathies causées par des lésions organiques sont moins dépendantes de l’hémodynamique que les insuffisances fonctionnelles. Mais en salle d’opération, le patient est dans une situation très différente de celle d’un cabinet de cardiologie. Il est endormi et ventilé en pression positive, son tonus sympathique est diminué (baisse des RAS et du débit cardiaque), le régime de pression à l’intérieur de sa cage thoracique est anormal. Dans ces conditions, une insuffisance mitrale peut diminuer de moitié [134].

 

Calculs hémodynamiques

Gradient de pression entre 2 cavités (équation de Bernoulli)
∆P = 4 · (V22 – V12)
Si V1 < 1.5 m/s : ∆P = 4 · (Vmax) 2
Equation de continuité
S1 · V1 = S2 · V2 d’où : S2 = (S1 · V1) / V2
Flux (dans un vaisseau ou à travers un orifice)
F = S (cm2) · Vmax (cm/s)
Volume systolique
VS = S (cm2) · ITV (cm)
(ITV : intégrale des vélocités mesurées par l’enveloppe du flux spectral au Doppler pulsé ou continu)

 

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