Étude de la fonction ventriculaire droite par 2D speckle imaging et échographie tridimensionnelle. Comparaison à l’IRM myocardique

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Article original

Étude de la fonction ventriculaire droite par 2D speckle imaging et échographie tridimensionnelle. Comparaison à l’IRM myocardique Quantification of right ventricular function by 2D speckle imaging and three dimensional echography. Comparison with MRI M.-A. Arnould ∗ , S. Gougnot , S. Lemoine , J. Lemoine , É. Aliot , Y. Juillière , C. Selton-Suty University Hospital of Nancy-Brabois, Allée du Morvan, 54500 Nancy, France Rec¸u le 23 septembre 2008 ; accepté le 4 novembre 2008 Disponible sur Internet le 6 d´ecembre 2008

Résumé But. – L’étude de la fonction ventriculaire droite nécessite actuellement l’intégration de nombreux paramètres échographiques, aucun n’étant suffisant pour permettre de la caractériser à lui seul. Nous avons testé et comparé à l’IRM deux nouveaux outils, le 2D speckle imaging (2DSI) et l’échographie tridimensionnelle comme marqueurs de la fonction ventriculaire droite. Méthodes et résultats. – Trente-deux patients (19 avec fraction d’éjection du ventricule droit [FEVD] ≤ 45 %) ont bénéficié, premièrement, d’une échographie cardiaque transthoracique complète, incluant les paramètres standard d’évaluation de la fonction ventriculaire droite (fraction de raccourcissement en surface du VD [FRSVD], index de performance myocardique [IPM], excursion systolique du plan de l’anneau tricuspide [TAPSE] et étude doppler tissulaire du déplacement systolique de l’anneau tricuspide), avec coupes centrées sur le VD et acquisition tridimensionnelle (3D) du VD, et deuxièmement, d’une IRM myocardique avec mesure des volumes et de la FEVD (FEVD IRM). Le 2DSI a été appliqué à la paroi libre du VD avec mesure du pic de strain systolique (%) dans ses différents segments (basal, médian et apical). Le strain mesuré par 2DSI, surtout dans sa portion médiane et apicale, est abaissé chez les patients présentant une FEVD inférieure ou égale à 45 % (strain médian : −16,39 ± 5,27 vs −24,74 ± 8,00 [p = 0,002] ; strain apical : −13,01 ± 6,84 vs −22,53 ± 11,32 [p = 0,03]) avec une très bonne corrélation avec la FEVD IRM (r = −0,717 p = 0,0001) mais aussi avec les paramètres échographiques usuels, (FRS VD [r = 0,019], IPM [r = 0,01], vitesse maximale de l’onde S [r = 0,002]). La FEVD (3D) est elle aussi corrélée, mais de manière nettement moins forte, aux données de l’IRM (r = 0,447 p = 0,017). Le mode 3D a sous-estimé de manière importante les volumes ventriculaires. En analyse multivariée, seuls le strain apical (p = 0,004) et la FRSVD (p = 0,029) sont significativement prédictifs de la FEVD. Conclusion. – Le strain mesuré par 2DSI, surtout dans les portions apicale et médiane de la paroi libre du VD, semble un paramètre prometteur dans l’estimation de la FEVD. L’étude de la FEVD en mode 3D apparaît plus décevante, en raison d’une franche sous-estimation des volumes ventriculaires droits. © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Abstract Purpose. – The echocardiographic assessment of right ventricular (RV) function requires many different parameters. We studied and compared with magnetic resonance imaging (MRI) two markers of RV function derived from new imaging tools: 2D speckle imaging (2DSI) and three dimensional echography. Methods and results. – Thirty-two patients (19 with RV ejection fraction [RVEF] ≤ 45%) underwent both complete echocardiography – including standard parameters of RV function (fractional area change [FAC], Tei index, systolic velocity of tricuspid annulus by DTI), 3D full-volume acquisition on RV – and MRI for the evaluation of RV volumes and RVEF. 2DSI was applied to high frame rate cine loops centred on the RV free wall with measurement of peak systolic strain (%) in the basal, median and apical segments of this wall. Strain, especially in RV median and apical segments, is reduced in patients with RVEF less or equal to 45% (median strain: −16,39 ± 5,27 vs. −24,74 ± 8,00 [p = 0,002]; apical strain ∗

Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (M.-A. Arnould).

0003-3928/$ – see front matter © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.ancard.2008.11.002

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−13,01 ± 6,84 vs. 22,53 ± 11,32 [p = 0,03]) with a very good correlation with RVEF (r = −0,717, p = 0,0001) but also with the usual echographic parameters of RV function, (FAC: r = 0,019; Tei: r = 0,01; peak systolic velocity: r = 0,002). The 3D RVEF is also but poorly correlated with MRI RVEF, (r = 0,447, p = 0,017). Furthermore, 3D significantly underestimated RV volumes. By multivariate analysis, apical strain (p = 0,004) and FAC (p = 0,029) were predictive of a decreased RVEF. Conclusion. – Apical strain as measured from 2DSI seems a promising parameter in the estimation of RV function. 3D estimation of RVEF is more disappointing because of an important underestimation of RV volumes. © 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Mots clés : IRM myocardique ; 2D speckle imaging ; Fonction ventriculaire droite ; Échographie tridimensionnelle ; Volume ventriculaire droit Keywords: Myocardal MRI; 2D speckle imaging; Right ventricular function; Tridimensional echography; Right ventricular volumes

La mesure des dimensions et l’évaluation de la fonction ventriculaire gauche en échographie cardiaque transthoracique sont depuis longtemps des aides quotidiennes dans notre exercice clinique et permettent la prise en charge de nombreuses pathologies, ainsi qu’une estimation de leur pronostic. Appliquer cet outil à l’étude du ventricule droit (VD) reste difficile, malgré les progrès incessants de l’échographie cardiaque, du fait de la morphologie du VD – en croissant enroulé autour du ventricule gauche (VG) – mais aussi de sa position en arrière du sternum et en avant du VG, avec une forme ne correspondant à aucun modèle géométrique connu, ce qui complique l’appréciation des dimensions du VD et particulièrement de ses volumes [1]. Différents paramètres échographiques ont déjà été utilisés et validés dans l’estimation de la fonction ventriculaire droite. C’est le cas en mode TM, avec la mesure du TAPSE en coupe apicale quatre cavités [2] ou avec la mesure des diamètres télédiastoliques et télésystoliques du VD en coupe parasternale grand axe [3], mais aussi en mode 2D, avec le calcul de la fraction de raccourcissement de surface du VD (FRSVD) via la mesure des surfaces télédiastolique et télésystolique du VD en quatre cavités [4–6]. En mode doppler classique, nous disposons de nombreux paramètres permettant une étude indirecte du cœur droit avec notamment l’étude de la pression artérielle pulmonaire et des résistances pulmonaires à partir des flux tricuspide et pulmonaire [7]. Ces flux permettent aussi le calcul de l’index de performance myocardique décrit par Tei et al. [8,9]. Récemment, le doppler tissulaire est venu s’ajouter à notre attirail, permettant de mesurer directement les vélocités de déplacement pariétal à partir d’enregistrements réalisés soit en mode bidimensionnel couleur, soit en mode spectral [10–17]. La vélocité de l’onde systolique du déplacement de l’anneau tricuspide externe est reconnue comme un paramètre de fonction ventriculaire droite [18]. La mesure de l’accélération de l’onde précédant l’onde S à la portion latérale de l’anneau tricuspide, qui donne une estimation du déplacement myocardique en phase de contraction isovolumique, a aussi été rapportée comme étant un marqueur de fonction ventriculaire droite [19]. De plus, différents paramètres de déformation myocardique ont été dérivés du doppler tissulaire, tels le strain et le strain rate, qui ont été validés comme outil d’évaluation de la fonction ventriculaire droite chez des patients avec HTAP avérée [20,21]. Néanmoins, ces paramètres se heurtent, pour certains, à des difficultés de faisabilité dans la pratique quotidienne et n’ont

pas tous les mêmes valeurs diagnostiques dans l’appréciation de la fonction systolique du VD, notamment lorsqu’on les compare aux techniques de référence que sont l’IRM, la mesure hémodynamique de la fraction d’éjection du VD (FEVD) par thermodilution ou la scintigraphie myocardique [22,23]. Le but de notre étude est de comparer à une de ces techniques de référence – l’IRM myocardique – deux nouvelles approches d’évaluation de la fonction ventriculaire droite, à savoir le 2D speckle imaging (2DSI) qui permet le calcul du 2Dstrain (2D␧), et l’échographie tridimensionnelle. Le 2DSI permet d’analyser la déformation des parois myocardiques à partir de l’image bidimensionnelle, ce qui permet de s’affranchir des contraintes du doppler tissulaire, notamment en termes d’alignement. La paroi myocardique est fractionnée en nombreux fragments, de 20 à 40 pixels, et c’est le raccourcissement de l’espace entre ses différents fragments qui est étudié dans les trois axes, longitudinal, axial et circonférentiel. Cette technique, déjà étudiée pour le VG, a déjà été validée dans quelques études concernant le VD [24–26]. Pour l’échographie tridimensionnelle, son apport par rapport à l’échographie bidimensionnelle reste encore à définir, même si son utilité dans l’évaluation de la FEVD semble prometteuse [27–30]. Son but essentiel est de s’affranchir de la principale limite de l’échographie 2D et même de l’angiographie, qui est la difficulté d’appréciation constante des volumes liée à la forme du ventricule. La zone infundibulaire est donc classiquement négligée, alors qu’elle peut représenter jusqu’à 25 % du volume ventriculaire. De plus, certains ont proposé une extrapolation de la méthode de Simpson pour le VD, mais la définition de l’endocarde du VD en coupe petit axe n’est pas toujours aisée. Le concept d’étude tridimensionnelle du VD n’est pas récent, puisque Jiang et al. [31] publiaient déjà une étude in vivo en 1994. Le retard de développement pour le VD, comparativement au VG, s’explique pour une grande part par la mauvaise définition de la paroi latérale du VD. 1. Population et méthode 1.1. Patients Nous avons inclus 32 patients dans notre étude (17 hommes et 15 femmes, moyenne d’âge 48 ± 15 ans), qui devaient avoir une IRM dans le cadre de bilan de leur cardiopathie, 12 pour une cardiopathie hypokinétique dilatée non ischémique (CMD),

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dix pour une HTAP, trois pour des myocardites à FEVG conservée, trois pour cardiopathie ischémique, un pour une myocardite adrénergique de Tako-Tsubo, un pour une sclérodermie et le dernier pour une maladie de Fabry. Les patients devaient être en rythme sinusal au moment des examens afin de pouvoir exploiter les images et ne pas présenter de contre-indication à la réalisation d’une IRM (claustrophobie, matériel implantable métallique ou éclats métalliques oculaires). Le diagnostic de CMD était retenu en cas de FEVG inférieure ou égale à 45 %, avec diamètre télédiastolique du VG supérieure ou égale à 35 mm/m2 sans anomalies coronarographiques. Le diagnostic d’HTAP était retenu pour une PAP systolique en ETT supérieure ou égale 35 mmHg au repos, et supérieure ou égale 45 mmHg à l’effort, données confirmées par réalisation d’un cathétérisme droit avec PAP moyenne supérieure ou égale 25 mmHg au repos, PAP moyenne supérieure ou égale 30 mmHg à l’effort et PCP moyenne inférieure ou égale à 15 mmHg. Tous les patients ont eu un examen échocardiographique complet incluant l’étude du VD ainsi qu’un IRM cardiaque. Les deux examens ont été réalisés chez des patients en état stable dans un délai n’excédant pas sept jours, afin de réduire le risque d’erreur lié à la progression de la cardiopathie. 1.2. Acquisition des images échographiques Tous les patients ont bénéficié d’une échographie cardiaque standardisée. Les images ont été obtenues en décubitus latéral gauche, avec un échographe Vivid 7 (GE Vingmed Ultrasound, Horten, Norvège). Des boucles correspondant à trois cycles consécutifs ont été enregistrées dans les trois coupes apicales standard (long axe, deux cavités et trois cavités) selon les recommandations de l’ASE. Nous avons de plus réalisé des coupes centrées sur le VD en incidence apicale quatre cavités, avec une sonde classique de 3 Mhz, et avec une sonde 3D. Ces coupes dédiées à l’étude du VD ont été réalisées en fin d’expiration (incidence apicale quatre cavités en dégageant la paroi latérale du VD). Les enregistrements ont toujours été effectués par le

même opérateur (médecin cardiologue senior expérimenté en imagerie cardiaque). 1.3. Acquisition des images en IRM Les examens ont été réalisés sur une machine de 1,5T (GE Medical systems, Princeton, NJ États-Unis). Les coupes retenues pour étude de la FEVD sont celles réalisées selon le petit axe cardiaque. Les acquisitions ont été réalisées avec « gating » cardiaque, c’est-à-dire synchronisées sur le rythme cardiaque des patients, au cours d’une apnée de six à dix secondes, et avec un temps d’écho minimum. On obtient en général une série de dix à 15 coupes contiguës d’une épaisseur de 1 cm, centrées sur les deux ventricules qui sont visualisés en coupe axiale petit axe. 1.4. Analyse des données échographiques L’analyse des images a été faite de fac¸on différée sur une console de travail équipée d’un logiciel de post-traitement dédié à cet usage (EchoPac, GE Vingmed Ultrasound). 1.4.1. Paramètres usuels La fonction ventriculaire droite a été appréciée par les paramètres usuels en mode 2D, TM et doppler continu ou pulsé : le TAPSE (excursion systolique de l’anneau tricuspide mesurée en mode TM sur l’incidence apicale quatre cavités), la FRSVD après mesure des surfaces diastoliques et systoliques du VD en coupe quatre cavités, le gradient maximal de l’insuffisance tricuspide, l’étude du flux d’éjection pulmonaire (vitesse maximale [V max pulm], durée [V pulm durée] et ITV [ITV pulm]), l’index de performance myocardique (IPM) décrit par Tei et al. comme la somme des temps de contraction et de relaxation isovolumiques rapportée au temps d’éjection [8,9] ; mais également en doppler tissulaire avec la caractérisation de l’onde S à la portion latérale (S lat) ou septale (S sep) de l’anneau tricuspide (vélocité maximale [respectivement S lat max et S sep max],

Fig. 1. Mesure de l’accélération isovolumique.

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Fig. 2. Courbes 2Dstrain sur le segment basal, médian et apical.

durée [S lat durée, S sep durée] et ITV [S lat ITV, S sep ITV]), ainsi que par la mesure de l’accélération isovolumique (IVA) [19], définie comme le rapport entre la vitesse maximale et le temps d’accélération (temps au pic) de la petite onde précédent l’onde S à la portion latérale de l’anneau tricuspide (Fig. 1). 1.4.2. 2D␧ sur la paroi latérale du VD Sur chaque coupe du VD en incidence apicale, l’opérateur définit une région d’intérêt (ROI), c’est-à-dire la paroi dont les paramètres seront à analyser. En pratique, nous nous sommes attachés à étudier la paroi latérale du VD dans notre étude. Les contours sont ensuite automatiquement détectés par le logiciel, puis la paroi latérale est divisée en trois segments (basal, médian et apical). L’opérateur peut ajuster les contours et l’épaisseur de la ROI, pour une délimitation plus précise et fidèle des contours myocardiques lors des mouvements systoliques. Le logiciel génère la courbe de strain de chacune de ces trois zones (Fig. 2). Nous avons mesuré la valeur maximale du strain systolique de chaque segment. Elle a pu être réalisée chez 31 patients. Sur 279 segments analysés, 11 n’ont pas été détectés correctement par le logiciel, dont cinq pour le segment basal, quatre pour le segment médian et deux pour le segment apical. 1.4.3. Analyse tridimensionnelle Nous avons utilisé la méthode de sommation des disques pour estimer la FEVD. Nous avons utilisé pour l’analyse le logiciel 3D standard disponible avec la sonde 3D de notre appareil (version Tomtec dédiée à GE Echo PAC dimension 06). À partir du volume obtenu lors de l’enregistrement des coupes centrées sur le VD à l’aide de la sonde 3D (Fig. 3), le logiciel

permet une segmentation en neuf coupes parallèles entre elles, que nous avons orientées pour être perpendiculaires au grand axe du VD (Fig. 4). On obtient donc neuf coupes en petit axe sur la hauteur du volume étudié que l’on peut faire défiler dans l’espace temps. Il reste alors à délimiter l’endocarde en diastole et en systole à chaque coupe pour obtenir une surface diastolique et systolique à chaque « étage ». Malheureusement, il n’est pas possible de connaître l’épaisseur de chaque coupe avec notre logiciel. Nous avons donc réglé en hauteur la coupe la plus haute, que nous avons arbitrairement placée à l’apex du VD, de telle sorte qu’elle constitue notre repère supérieur et la coupe la plus basse que nous avons placée au niveau de l’anneau tricuspide. Nous avons ensuite mesuré la longueur longitudinale du VD en systole et en diastole sur l’incidence apicale du VD en définissant la diastole comme contemporaine du sommet de l’onde T et la systole comme le moment où le raccourcissement nous paraissait le plus important visuellement. On obtient donc finalement huit tranches axiales (dont on détermine l’épaisseur à partir de la longueur systolique et diastolique du VD mesurée auparavant [hauteur divisé par huit]). À chaque plan de coupe correspond alors un volume en systole et en diastole, qu’il reste à additionner afin d’apprécier la fraction d’éjection (FEVD3D) par la formule suivante : FEVD3D = (volume télédiastolique du ventricule droit [VTDVD] −volume télésystolique du ventricule droit [VTSVD]) /VTDVD. L’acquisition 3D a pu être réalisée chez 28 patients.

1.4.4. Analyse des données IRM L’évaluation de la FEVD en IRM repose également sur le principe de la sommation des volumes. Le VD est visualisé

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Fig. 3. Coupe 3D du VD.

dans son petit axe sur toute sa hauteur suivant des coupes régulièrement étagées. L’opérateur choisit le moment du cycle cardiaque qu’il estime être la systole comme celui où les volumes lui paraissent visuellement les plus petits et la diastole selon le même principe (pas de repère électrocardiographique au moment du post-traitement). Les contours de l’endocarde sont alors tracés manuellement à chaque hauteur de coupe en systole et en diastole. L’approximation réside, pour les coupes les plus basales, en la difficulté à séparer le VD de l’oreillette droite, et sur les coupes les plus apicales à exclure la valve pulmonaire et l’ostium de l’artère pulmonaire. Le volume systolique (VTS IRM), diastolique (VTD IRM) et la fraction d’éjection (FE IRM) sont alors directement cal-

culés par le logiciel. L’usage actuel est d’exprimer ces mesures indexées à la surface corporelle. Toutes les mesures ont été réalisées par un médecin radiologue senior expérimenté en imagerie cardiaque. 2. Analyse statistique Toutes les mesures ont été répétées au minimum trois fois par le même opérateur et moyennées. Les données ont été analysées avec un logiciel classique (SPSS version 14.0.1 Chicago, Illinois). Les résultats sont exprimés sous la forme moyenne plus ou moins déviation standard (DS). Dans un premier temps, nous avons considéré la globalité des patients, afin d’étudier la

Fig. 4. Huit coupes du VD en petit axe obtenues après segmentation du volume.

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Tableau 1 Caractéristiques générales de la population. Groupe 1 = FEVD ≤ 45 %, Groupe 2 = FEVD > 45 %. Population générale (n = 32) FE IRM % VTD IRM (ml) VTS IRM (ml) IVA (cm/s2 ) TEI VD S Sep max (cm/s) S sep durée (ms) S sep ITV (cm) S lat max (cm/s) S lat durée (ms) S lat ITV (cm) FRSVD (%) TAPSE (mm) Strain basal (%) Strain médian Strain apical V max pulm (cm/s) V pulm durée (ms) V pulm ITV (cm) FE 3D (%) GDT max d’IT (mmHg) Volume diastolique 3D ETT (ml) Volume systolique 3D ETT (ml)

40,13 170,7 105 2,87 0,324 7,45 273 1,36 11,75 261 1,96 38 19,73 −21,52 −19,73 −16,70 0,71 301 14,78 44 27,0 77 46

± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±

15,56 69 55 1,02 0,179 2,26 49 0,50 2,87 47 0,61 12 5,54 8,40 7,61 9,86 0,18 44 5,06 14 15,9 42 32

corrélation entre le 2D␧ et la FE 3D avec d’une part, l’IRM et d’autre part, les autres paramètres échographiques. Dans un second temps, nous avons séparé notre population en deux sous-groupes suivant que la FEVD obtenue par la méthode de référence (IRM) était supérieure (n = 13) ou inférieure (n = 19) à 45 %, afin de comparer les différents paramètres échographiques entres ces deux groupes, d’en déterminer la valeur seuil et d’en mesurer la sensibilité, la spécificité, la valeur prédictive positive (VPP) et la valeur prédictive négative(VPN). Nous avons calculé le coefficient de corrélation des différents paramètres avec les données de l’IRM selon la méthode de Spearman. Nous avons également effectué une analyse multivariée par régression linéaire multiple. La comparaison des deux sous-groupes a été effectuée par le test de Student. Une valeur de p inférieure à 0,05 était considérée comme statistiquement significative. Nous avons créé des courbes ROC afin de définir pour chaque variable un seuil et ensuite déterminer sa valeur diagnostique (spécificité, sensibilité, VPP et VPN) dans la prédiction d’une altération de la FEVD en dec¸à de 45 %. Enfin, les volumes télésystoliques et télédiastoliques obtenus en IRM et en échographie ont été comparés par la méthode de Bland et Altman. 3. Résultats 3.1. Corrélations entre paramètres échographiques standard et FEVD IRM Les caractéristiques de la population sont résumées dans le Tableau 1. Les chiffres de FEVD déterminée par IRM (FEVD IRM) sont compris entre 15 et 62 % (moyenne 40,1 ± 15,6 %).

Groupe 1 (n = 19) 29,53 172,7 125 2,72 0,376 7,05 250 1,21 10,10 251 1,74 33 18,75 −19,45 −16,39 −13,01 0,65 289 12,72 39 31,9 87 55

± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±

10,29 68 60 1,07 0,178 2,26 38 0,56 2,66 49 0,57 11 5,73 9,06 5,27 6,84 0,18 43 5,03 15 17,8 43 35

Groupe2 (n = 13) 55,62 167,4 76,0 3,11 0,242 7,96 303 1,56 12,86 276 2,27 47 21,17 −24,62 −24,74 −22,53 0,79 318 17,79 50 18,6 62 31

± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±

p

5,39 73 29 0,93 0,155 1,68 46 0,35 2,89 41 0,54 8 5,12 6,54 8,00 11,32 0,15 42 3,39 11 6,2 35 20

< 0,0001 0,829 0,01 0,294 0,041 0,28 0,002 0,059 0,07 0,141 0,014 < 0,0001 0,23 0,099 0,002 0,03 0,03 0,062 0,003 0,061 0,024 0,12 0,05

L’ensemble des paramètres échographiques utilisés habituellement dans l’évaluation de la fonction VD sont significativement corrélés à des degrés divers avec la FEVD IRM, comme le montrent les résultats résumés dans le Tableau 2. 3.2. Corrélation entre 2D␧ et FEVD IRM Il existe également une corrélation entre la mesure du 2D␧ et la FEVD IRM. La meilleure corrélation est obtenue avec le 2D␧ apical (r = −0,717), mais le 2D␧ médian (r = −0,630) est également corrélé de manière forte. En revanche, au niveau basal, la corrélation est beaucoup moins bonne(r = −0,369) (Tableau 3).

Tableau 2 Corrélation des paramètres usuels échographiques à la FEVD IRM. FE VD IRM

(cm/s2 )

IVA TEI VD S sep max (cm/s) S sep durée (ms) S Sep ITV (cm) S lat max (cm/s) S lat durée (ms) S lat ITV (cm) FRSVD TAPSE (mm) V max pulm (cm/s) V pulm durée (ms) V pulm ITV (cm) gdt max d’IT (mmHg)

r = coefficient de corrélation

p (bilatéral)

0,385 −0,515 0,398 0,692 0,605 0,455) 0,399 0,566 0,684 0,472 0,483) 0,536) 0,605 −0,491

0,029 0,003 0,029 0,000 0,000 0,009 0,024 0,001 0,000 0,006 0,005 0,002 0,000 0,006

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Tableau 3 Corrélation entre 2Dstrain et FE IRM.

le modèle est de 0,878, faisant de ces deux variables les plus précises pour étudier la FEVD. FE IRM

Strain basal Strain moyen Strain apical

r

p

−0,369 −0,630 −0,717

0,045 0,0001 0,0001

3.3. Comparaison FEVD par écho 3D (FEVD 3D) et FEVD IRM Les résultats entre les mesures de la FEVD 3D, et par IRM traduisent également une certaine corrélation même si celle-ci n’est pas excellente (r = 0,447). Les valeurs de FEVD 3D sont comprises entre 21 et 74 % (43,5 ± 14,413 % vs 40,13 ± 15,62 % en IRM). Il existe également une corrélation entre les volumes systoliques et diastoliques obtenus en ETT comparés à ceux obtenus par l’IRM, mais avec une très importante sous-estimation des volumes systolique et diastolique en échographie, d’autant plus importante que le volume est grand (Tableau 4 et Fig. 5a et 5b). 3.4. Corrélation entre 2D␧ et FE 3D et les autres paramètres échographiques

3.6. Valeur diagnostique des différents paramètres échographiques à déterminer une FEVD inférieure à 45 % Nous avons séparé notre population en deux sous-groupes suivant que la FEVD obtenue par la méthode de référence (IRM) était supérieure (n = 13) ou inférieure (n = 19) à 45 %. La comparaison des différents paramètres échographiques entre ces deux groupes est résumée dans le Tableau 1. La plupart des paramètres usuels sont significativement différents entre les deux groupes. Le TAPSE et l’accélération isovolumique quant à eux ne sont pas différents et la FE 3D est à la limite de la significativité (p = 0,061). Les valeurs-seuil, déterminées à partir des courbes ROC, ainsi que les sensibilité, spécificité, VPP et VPN de chaque variable sont rapportées dans le Tableau 6. La mesure du strain apical semble très intéressante. En fixant une valeur seuil à −20 pour détecter une FEVD inférieure ou égale à 45 %, sa sensibilité est de 89 % et sa spécificité de 67 %, avec une VPP de 81 % et une VPN de 80 % (aire sous la courbe de 0,815). 4. Discussion

Concernant le 2D␧, encore une fois, nous constatons une très bonne corrélation du 2D␧ apical avec les autres paramètres échographiques, notamment avec la durée de l’onde S septale et son ITV (respectivement −0,763 et −0,705), mais aussi la vitesse maximale de l’onde S à l’anneau tricuspide (r = −0, 499). Les 2D␧ médian et basal sont moins bien corrélés aux paramètres usuels (Tableau 5). Il existe également une corrélation significative pour les trois segments du 2D␧ avec l’accélération isovolumique, néanmoins plus forte avec le 2D␧ apical. La FEVD 3D est d’un point de vue général mal corrélée aux autres paramètres, même si elle se rapproche de l’IPM VD (r = −0,429), mais aussi du 2D␧ apical (r = −0,470) et de l’ITV pulmonaire (r = 0,410) (Tableau 5). 3.5. Modèle de régression linéaire multiple permettant d’apprécier la FEVD IRM En analyse multivariée, les deux facteurs prédictifs de la FEVD IRM sont la fraction de raccourcissement en surface du VD (p = 0,005), et le 2D␧ apical (p = 0,008). En effet, la corrélation (R) entre la FEVD mesurée en IRM et celle prédite par

4.1. 2D␧ Notre étude montre donc que le 2D␧ de la paroi latérale du VD par la méthode du 2DSI est une méthode fiable pour estimer la fonction ventriculaire droite. En effet, nous avons obtenu une excellente corrélation du 2D␧ apical avec la mesure de la FEVD IRM et dans une moindre mesure pour le 2D␧ moyen. De plus, le 2D␧ apical s’avère être un des paramètres les plus prédictifs de la FEVD en analyse multivariée, au même titre que la FRSVD. Il s’inscrit enfin parmi les paramètres étudiés ayant la meilleure valeur diagnostique, au vue de sa sensibilité, sa spécificité, sa VPP et sa VPN. En pratique, le 2D␧ est un paramètre qui est réalisable sur une coupe standard apicale quatre cavités, enregistrée en routine lors de tout examen échographique, nécessitant entre cinq et dix minutes de post-traitement lorsque les images sont de qualité, ce qui en fait un paramètre rapide et simple d’utilisation et d’interprétation pour estimer la fonction ventriculaire droite. L’IRM reste bien entendu la méthode de référence pour étudier celle-ci, ainsi que les volumes ventriculaires, mais sa prescription reste limitée par son coût, sa disponibilité et le fait qu’elle ne peut être proposée aux patients porteurs de pacemakers ou défibrillateurs.

Tableau 4 Corrélation entre FE 3D et FE IRM. FEVD IRM

FE 3D Volume diastolique 3D ETT (ml) Volume systolique 3D ETT (ml)

VTD IRM

VTS IRM

r

p (bilatéral)

r

p (bilatéral)

r

p (bilatéral)

0,447 −0,302 −0,465

0,017 0,118 0,013

−0,503 0,442 0,641

0,006 0,019 0,000

−0,592 0,449 0,690

0,001 0,017 0,000

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Fig. 5. a : courbes de Bland Altman pour les volumes diastoliques ; b : courbes de Bland Altman pour les volumes systoliques.

Il convient de rappeler que le 2D␧ apical et médian sont les mieux corrélés à la FEVD dans notre étude, le 2D␧ basal étant moins bien corrélé. En effet, celui-ci est moins souvent réalisable, en raison de la perte de qualité en profondeur de l’image échographique standard, qui n’assure pas toujours une définition correcte de la paroi latérale du VD à l’approche de l’anneau tricuspide. Les paramètres usuels de fonction ventriculaire droite testés dans notre étude, tels l’index de performance myocardique [8,9], qui se veut être un reflet de la fonction systolique et diastolique, le TAPSE ou la mesure de l’accélération isovolumique, dont il a été prouvé qu’elle était indépendante des conditions

de charge du VD [19,32], ont cependant une corrélation avec la FEVD qui est la plupart du temps moins forte que le 2D␧, ce qui n’en fait pas des outils de dépistage et d’évaluation aussi performants que ce qu’on attendait. Cela va dans le sens des résultats de Kittipovanonth et al. [33], qui ont montré que le strain et le strain rate permettaient de dépister des dysfonctions ventriculaires droites infracliniques, chez des patients pour lesquelles les autres paramètres échographiques n’étaient pas encore altérés. De plus, tous les paramètres utilisés jusqu’à maintenant renseignent de fac¸on globale sur la fonction ventriculaire, mais ne renseignent absolument pas sur d’éventuelles variations régionales de la contraction. Le strain, quant à lui, renseigne sur la

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Tableau 5 Corrélation du 2Dstrain et de la FE 3D aux autres paramètres échographiques.

IVA

(cm/s2 )

TEI VD S sep durée (ms) S Sep ITV (cm) S lat max (cm/s) S lat ITV (cm) FRSVD TAPSE (mm) Strain basal Strain médian Strain apical V pulm ITV (cm) gdt max d’IT (mmHg) FE 3D

Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p Coefficient de corrélation p

2Dstrain basal

2Dstrain médian

2Dstrain apical

FE 3D

−0,398 0,03 0,686 0,000 −0,365 0,056 −0,560 0,002 −0,618 0,000 −0,614 0,000 −0,194 0,305 −0,470 0,009 1,000

−0,369 0,045 0,589 0,001 −0,711 0,000 −0,729 0,000 −0,536 0,002 −0,652 0,000 −0,329 0,075 −0,478 0,008 0,786 0,000 1,000

−0,427 0,017 0,461 0,010 −0,763 0,000 −0,705 0,000 −0,499 0,004 −0,498 0,004 −0,420 0,019 −0,501 0,004 0,373 0,043 0,734 0,000 1,000

0,328 0,089 −0,429 0,023 0,356 0,074 0,365 0,067 0,122 0,536 0,048 0,810 0,329 0,087 0,117 0,552 −0,067 0,746 −0,196 0,338 −0,470 0,013 0,410 0,030 −0,354 0,070 1,000

0,786 0,000 0,373 0,043 −0,615 0,000 0,602 0,001 −0,067 0,746

déformation régionale, ce qui est un intérêt probable supplémentaire que nous n’avons pas exploité dans cette étude. Il a déjà été prouvé que le strain et le strain rate sont de bons marqueurs de la fonction ventriculaire [20,21,34–36]. En l’absence de tachycardie trop importante, le 2D␧ dérivé du 2DSI est probablement plus performant que le « strain tissulaire » en raison de sa meilleure résolution spatiale [37] et de l’absence d’obligation d’un quelconque alignement pour sa réalisation. C’est ce que suggère la publication de Perk et al. [38], qui ont comparé les deux méthodes et ont montré des résultats en faveur du 2DSI en termes de valeur diagnostic. Cela a confirmé

0,734 0,000 −0,570 0,001 0,641 0,000 −0,196 0,338

−0,484 0,006 0,537 0,003 −0,470 0,013

les résultats d’une étude australienne antérieure [39] qui a étudié la FEVG lors de l’écho de stress chez 150 patients et qui a montré la faisabilité et la supériorité du 2DSI au moins sur la paroi antérieure pour évaluer la FEVG. D’ailleurs, Dandel et al. [40], rapportant l’expérience de leur service, constatent que le 2DSI a supplanté le strain dérivé du doppler dans la pratique quotidienne. En outre, plusieurs études ont déjà démontré la sensibilité et la spécificité du 2D␧ dans la détection d’une dysfonction ventriculaire gauche après infarctus du myocarde [37,25] ainsi que dans les cardiopathies hypertrophiques [41]. Récemment, cette

Tableau 6 Seuil, sensibilité et spécificité d’après courbe ROC.

TEI VD Gradient IT max (mmHg) IVA (cm/s2 ) FE 3D S sep durée (ms) S Sep ITV (cm) S lat max (cm/s) S lat ITV (cm) FRSVD TAPSE (mm) Strain basal Strain médian Strain apical V pulm ITV

Seuil

Aire

Sensibilité

Spécificité

VPP

VPN

0,3025 22,3 2,84 46,0 278,74 1,43 12,58 2,17 0,40 21,57 −22 −19,5 −20 16,17

0,706 0,732 0,615 0,666 0,833 0,733 0,696 0,761 0,854 0,638 0,704 0,815 0,768 0,777

74 58 63 59 82 65 79 74 73 74 67 78 89 68

75 55 52 55 77 85 62 77 77 62 67 83 67 69

82 57 71 67 82 85 75 82 72 74 75 87 81 76

64 31 53 45 77 65 82 67 77 62 57 71 80 60

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technique a été validée pour étudier la fonction ventriculaire droite chez des patients atteints d’hypertension artérielle pulmonaire [25,26] ou après correction de certaines cardiopathies congénitales [42]. Notre étude confirme donc la faisabilité et la fiabilité de l’analyse de la fonction ventriculaire droite par le 2D␧. Nos résultats, qui mettent en évidence un abaissement du strain régional en cas d’altération de la FEVD, sont également compatibles avec ceux déjà décrits chez les patients avec HTAP dont la FEVD est souvent altérée. Au niveau du VG, plusieurs études se sont intéressées au calcul du strain global pour le VG, moyenné à partir des six parois ventriculaires. Cela pourrait être intéressant au niveau du VD, mais rencontre quelques difficultés de réalisation et d’interprétation. C’est pourquoi nous avons choisi de ne considérer que la paroi latérale du VD. En effet, en raison de la forme du VD, l’étude de la paroi antérieure est difficile. De plus, nous avons exclu le septum afin d’éviter des variations de strain liées au degré de dysfonction ventriculaire gauche. Par ailleurs, il pourra être intéressant de comparer 2D␧ et le 2D strain rate, d’autant que certaines équipes [42] ont montré une corrélation plus forte entre 2D strain rate et FEVD qu’entre 2D␧ et FEVD. Cela avait déjà été montré avec le strain et le strain rate au niveau du VD, l’hypothèse avancée étant que le strain rate était un meilleur marqueur de la fonction systolique, car volume indépendant, et moins charge dépendant que le strain [43]. Enfin, Kjaergaard et al. [32] ont montré sur des sujets sains que des modifications de remplissage du VD n’entraînaient pas de modifications du strain et du strain rate, ce qui plaide donc en faveur d’un certain degré d’indépendance du 2D␧ par rapport aux conditions de charge du VD. De fac¸on plus générale, nous sommes également limités par le faible nombre de patients inclus (n = 32), avec un probable manque de puissance. 4.2. FE 3D C’est une nouvelle modalité permettant de dépasser les limites de l’échographie 2D en s’affranchissant de l’absence de modèle géométrique correspondant à la forme du VD. Notre étude montre une corrélation significative entre les chiffres de FEVD obtenus en 3D, et les résultats obtenus par l’IRM. De plus, elle est corrélée à certains autres paramètres échographiques (TEI VD, 2D␧ apical, ITV du flux d’éjection antérograde pulmonaire). La faisabilité de la mesure est de 87,5 %, ce qui est comparable aux résultats de l’écho 3D du VG, et un peu mieux que les résultats des précédentes études de l’écho 3D sur le VD [28]. Concernant les résultats des volumes diastoliques et systoliques, on obtient certes une corrélation et une concordance, mais pas excellente, entre les deux techniques, mais avec une très importante sous-estimation des volumes en échographie. Ces résultats vont un peu à l’encontre des études précédemment publiées [27–30,44,45], qui tendent à montrer la possibilité de définir les volumes de fac¸on précise avec l’échographie 3D. Néanmoins, Nesser et al. [27] ont montré dans leur étude que

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l’écho 3D avait tendance à sous-estimer les grands volumes et à surestimer les petits volumes. L’explication réside dans le fait que la précision du système d’acquisition de l’image 3D est meilleure au centre de l’image en raison de la plus grande intensité du signal environnant. Plus on s’éloigne du centre, moins la précision est grande, ce qui a pu induire des erreurs lors de la mesure des grands volumes. Concernant les ventricules de petite taille, l’identification et la délimitation de l’endocarde en fin de systole sont soumises à des approximations, car les trabéculations et les muscles papillaires ont leur épaisseur la plus grande à ce moment. Or, dans notre étude, parmi les 19 patients du groupe 1, avec FEVD inférieure ou égale à 45 %, le volume systolique mesuré en IRM est de 125,42 ± 69,7 vs 69 ± 29,76 pour les 13 patients du groupe 2 ce qui explique probablement la nette tendance à la sous-estimation des volumes sur ces cœurs droits dilatés. Cette tendance est confirmée par la morphologie des courbes de Bland Altman pour les volumes télédiastoliques et télésystoliques. Nous obtenons tout de même une bonne corrélation concernant la FEVD, ce qui est expliqué par le fait que les volumes systoliques et diastoliques sont sous-estimés dans les mêmes proportions. Un des grands écueils de l’écho 3D appliquée au VD est le même que celui rencontré en écho 2D, à savoir la difficulté à discerner la paroi antérieure du VD. Cela explique probablement en partie ces différences de résultats entre IRM et écho 3D. Par ailleurs, par notre méthode, la mesure de la longueur en grand axe du VD expose à un risque d’erreur, notamment en systole, où il devient difficile sur une image arrêtée de discerner de manière fiable l’apex au sein des trabéculations du VD. Malgré tout, l’utilisation du mode tridimensionnel pour l’évaluation de la FEVD devrait être de plus en plus simple et pratique. En effet, les firmes travaillent sur l’amélioration et l’automatisation de la mesure de la FEVD en 3D par détection semi-automatique des contours, encouragées par les résultats obtenus pour le VG (ex : nouveau logiciel Echo View, TomTec Imaging Systems, Munich, Allemagne). Ainsi, Tamborini et al. [45] ont testé ce nouveau logiciel de mesure de la FEVD en 3D et ont obtenu de bonnes corrélations avec d’autres paramètres de fonction VD tels que le TAPSE, la fraction de raccourcissement de surface et la vélocité de l’onde S. 5. Conclusion Cette étude confirme l’intérêt de mesurer différents paramètres pour apprécier la fonction ventriculaire droite, chacun ayant une valeur diagnostique propre. Le 2DSI s’ajoute à ces paramètres comme un nouvel outil à part entière dans notre pratique clinique. En effet, le 2D␧, surtout mesuré dans les portions apicale et médiane de la paroi libre du VD, a montré une excellente corrélation avec la fraction d’éjection ventriculaire droite mesurée en IRM, considérée comme la méthode de référence, mais aussi avec les autres paramètres usuels échographiques. L’étude de la FEVD en mode tridimensionnel apparaît plus décevante, même si nous avons montré des résultats corrects par rapport à l’IRM, mais au prix d’une franche sous-estimation des volumes ventriculaires systoliques ou diastoliques.

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