Le point Vétérinaire n° 246 du 01/06/2004
 

CARDIOLOGIE CANINE

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NOUVEAUTÉS

Caroline Léger

43, avenue du Chemin-Vert
95290 L’Isle-Adam

Lors d’insuffisance mitrale, le calcul du volume régurgitant par la méthode PISA en mode Doppler permet d’évaluer le stade de décompensation cardiaque.

Lors d’insuffisance mitrale, l’un des déterminants majeurs de la dilatation atriale, donc de la survenue des symptômes de l’insuffisance cardiaque congestive, est le degré de sévérité de la régurgitation [4].

Chez l’homme et chez le chien, les individus atteints de régurgitation sévère présentent une morbidité et mortalité élevées. Il apparaît donc essentiel de parvenir à une quantification fiable et précise du volume régurgité dans l’atrium gauche.

Estimation de la sévérité de la régurgitation

Les méthodes semi-quantitatives (cartographie du jet régurgitant, etc.), qui sont les plus employées en médecine vétérinaire, présentent de nombreuses limites. Les méthodes dites “quantitatives” ont pour objectif d’évaluer plus précisément la sévérité de la régurgitation [9].

Enprincipe, il conviendrait de mesurer avec précision le volume régurgitant et la taille de l’orifice défaillant. Toutefois, ces mesures, réalisables en théorie, sont techniquement complexes. La technique la plus utilisée en médecine humaine est la méthode PISA (Proximal isovelocity surface area) ou étude de la zone de convergence du flux [1].

Selon les études réalisées chez l’homme, la faisabilité de la PISA est satisfaisante dans plus de 90 % des cas [8]. Elle ne nécessite, en outre, qu’un apprentissage court. En effet, à partir de deux mesures, les calculs du volume régurgitant et de la taille du défaut mitral sont possibles.

Les rares études menées chez le chien [2,4] ont démontré la possibilité d’appliquer la méthode PISA. Chez ce dernier toutefois, l’intérêt d’une quantification précise est moindre car les interventions chirurgicales valvulaires n’appartiennent encore qu’au domaine expérimental.

Étude de la zone de convergence des courants sanguins

La méthode PISA consiste à étudier la zone intraventriculaire de convergence des courants sanguins laminaires, visible en Doppler couleur, avant leur passage dans la valve mitrale insuffisante. Lorsqu’un flux se dirige vers un orifice restrictif, il devient progressivement étroit et sa vitesse augmente proportionnellement jusqu’à son passage dans l’orifice. La région du ventricule où ce phénomène se produit est appelée la “zone de convergence” ou PISA [3, 8].

L’avantage principal de son analyse est que le flux y est laminaire, alors qu’il est turbulent dans l’atrium.

L’objectif est de calculer le volume régurgitant et la surface de l’orifice régurgitant.

Calcul théorique du volume et de la taille de l’orifice régurgitant

• En théorie, la structure de la zone de convergence (PISA) s’organise en une succession de surfaces d’isovélocité de formes hémisphériques, de rayons décroissants, disposées de façon concentrique autour de l’orifice. La taille de la surface d’isovélocité diminue en s’approchant de l’orifice mitral et la vitesse des hématies augmente [3, 8] (voir la FIGURE “Comportement d’un flux régurgitant dans la zone de convergence ou PISA”).

• Dans le cadre de la quantification des insuffisances :

(1) La loi de conservation du débit dans un circuit à écoulement laminaire implique que le flux sanguin circulant avec la même vitesse (isovelocity) à la surface d’un hémisphère centrée sur l’orifice de régurgitation est égal à celui qui passe à travers cet orifice, c’est-à-dire au flux régurgité.

Or, le débit (Q) au niveau d’une hémisphère d’isovélocité est égal au produit de sa surface par la vitesse des hématies à ce niveau.

(2) En mode Doppler couleur, grâce à la transition de la couleur bleue à la couleur orange, correspondant à la vitesse d’aliasing (inversion chromatique artéfactuelle qui se produit lorsque la vélocité maximale mesurable du flux est atteinte) connue, il est possible de mettre en évidence une surface hémisphérique proximale à l’orifice de régurgitation (forme la plus semi-circulaire possible).

Cette surface d’isovélocité correspondant à la vitesse d’aliasing peut être calculée si son rayon “r” est connu, grâce à la formule 2(r2 [2].

(3) Appliquée à l’insuffisance mitrale, il est donc possible d’écrire que le débit à travers l’orifice valvulaire mitral (ml/s) est égal [3, 8] :

- à la surface de l’orifice régurgitant (SOR) multipliée par la vélocité maximale du reflux (Vmax IM) ;

- ou à la surface de l'hémisphère d’isovélocité (Sh = 2(r2, rayon en cm) multipliée par la vitesse d’aliasing connue (Va) :

Débit régurgitant Q (ml/s) = Va x Sh = Vmax IM x SOR.

Il est possible d’en déduire que la SOR (cm2) = 2(r2 x Va/Vmax IM.

Le volume régurgitant est alors calculable à partir de la formule suivante :

VR (ml) = SOR x ITV-IM (intégrale temps-vitesse du spectre Doppler continu du reflux).

Mesure du rayon “r” et choix de la vitesse d’aliasing

La zone de convergence est visualisée sur une coupe longitudinale quatre cavités (voir la FIGURE “Illustration du calcul du VR et de la SOR”) en mode Doppler couleur. En présence d’une insuffisance mitrale significative, elle apparaît à peu près hémisphérique.

La vitesse d’aliasing est choisie afin d’obtenir la taille maximale de la surface d’isovitesse correspondante et une surface qui soit de forme la plus semi-circulaire possible, avec des contours bien dessinés. Une Va inférieure à 10 % de la vélocité maximale du flux d’insuffisance permet de limiter les erreurs d’estimation. Selon les auteurs, elle doit être comprise entre 20 à 40 cm/s, chez l’homme comme chez le chien [2, 3, 8].

Le rayon “r” de la surface d’isovitesse est mesuré entre l’interface bleu-orangée et l’orifice régurgitant. Cette mesure est parfois techniquement difficile et toute erreur est portée au carré lors des calculs. Les erreurs de mesure sont limitées par l’utilisation du zoom, la réduction de la largeur du secteur couleur et la réalisation d’une moyenne sur cinq mesures [8].

Chez l’homme, une surface supérieure à 30 mm2 ou un volume régurgitant supérieur à 50 ml/cycle correspondent à une insuffisance mitrale sévère [8]. Chez le chien, il est plus judicieux de parler en fraction de régurgitation (volume régurgitant rapporté au volume d’éjection total). Si elle dépasse les 75 %, l’insuffisance est grave [4].

Les limites de la PISA sont liées à son temps de réalisation, à la mesure et aux variations du rayon “r” au cours du cycle, à la forme supposée hémisphérique de la surface d’isovélocité, à la géométrie de l’orifice valvulaire, au choix de la vitesse d’aliasing et au recueil d’une courbe Doppler continu de l’insuffisance mitrale.

Cette méthode reste néanmoins la plus précise pour l’estimation de la régurgitation mitrale chez l’homme comparée aux autres techniques (cartographie du jet régurgitant, etc.).

À lire également

- Corgulu S, Eren M, Norgaz T et coll. Comparison of echographic methods in assessing severity of mitral regurgitation in patients with mitral valve prolapse. J. Heart Valve Dis. 2004 ; 13(1) : 38-45.

- Léger C. Utilisation de la méthode PISA dans l’évaluation quantitative par échographie Doppler de la régurgitation mitrale : réalisation, intérêts et limites. Prat. Méd. Chir. Anim. Comp. 2003 ; 38 : 527-534.

- Muzzi R et coll. Regurgitant jet area by Doppler color flow mapping : quantitative assessment of mitral regurgutation severity in dogs. J. Vet. Cardiol. 2003 ; 5(2) : 33-38.

En savoir plus

- Mai W. Échocardiographie Doppler : technique et aspect normal. Point Vét. 2002 ; 33(231) : 70-73.

  • 1 - Bargiggia G. A new method for quantification of mitral regurgitation based on color flow Doppler imaging of flow convergence proximal to regurgitant orifice. Circulation. 1991 ; 84 : 1481-1489.
  • 2 - Doiguchi O, Takahashi T. Examination of quantitative analysis and measurement of the regurgitation rate in mitral valve regurgitation by the “proximal isovelocity surface area” method. J. Vet. Med. Sci. 2000 ; 62(1) : 109-112.
  • 3 - Gallet B, Tribouilloy C, Abassade P et coll. Calcul de la fraction de régurgitation des insuffisances mitrales en échocardiographie Doppler par étude de la zone de convergence. Arch. Maladies Cœur. 1997 ; 90 : 17-25.
  • 4 - Kittleson MD, Brown WA. Regurgitant fraction measured by using the proximal isovelocity surface area method in dogs with chronic myxomatous mitral valve disease. J. Vet. Intern. Med. 2003 ; 17 : 84-88.
  • 5 - Nakayama T, Wakao Y, Nemoto H et coll. Mitral valve protrusion assessed by use of B-mode echocardiography in dogs with mitral regurgitation. Am. J. Vet. Res. 1996 ; 57(6) : 791-797.
  • 6 - Oh JK, Seward JB, Tajik AJ et coll. The Echo Manual. 2nd ed. Lippincott Williams and Wilkins eds. Philadelphia. 1999 : 64.
  • 7 - Palau V, Salvador A, De Arellano A et coll. Clinical value of parameters derived by application of the proximal isovelocity surface area method in the assessment of mitral regurgitation. Int. J. Cardiol. 1999 ; 68 : 209-216.
  • 8 - Tribouilloy C. Quantification des insuffisances mitrales en Doppler couleur par l’étude de la zone de convergence. Ann. Cardiol. Angéiol. 1997 ; 46(3) : 163-170.
  • 9 - Utsunomiya T, Ogawa T, Doshi R et coll. Doppler color flow “proximal isovelocity surface area” method for estimating volume flow rate : effects of orifice shape and machine factors. J. Amer. Coll. Cardiol. 1991 ; 17 : 1103-1111.

Comportement d'un flux régurgitant dans la zone de convergence ou PISA

La structure de la zone de convergence (PISA) s’organise en une succession de surfaces d’isovélocité de formes hémisphériques, de rayons décroissants, disposées de façon concentrique autour de l’orifice régurgitant.

Illustration du calcul du VR et de la SOR

AG : atrium gauche ; VG : ventricule gauche ; ITV : intégrale temps-vitesse (planimétrie de l’aire sous la courbe Doppler spectrale) ; rayon “r” de la surface d’isovélocité (correspond à la vitesse d’aliasing) mesuré entre l’interface bleu-orangée et l’orifice régurgitant ; Va : vitesse d’aliasing exprimée en cm/s.

Illustration du calcul du VR et de la SOR

AG : atrium gauche ; VG : ventricule gauche ; ITV : intégrale temps-vitesse (planimétrie de l’aire sous la courbe Doppler spectrale) ; rayon “r” de la surface d’isovélocité (correspond à la vitesse d’aliasing) mesuré entre l’interface bleu-orangée et l’orifice régurgitant ; Va : vitesse d’aliasing exprimée en cm/s.

Illustration du calcul du VR et de la SOR

AG : atrium gauche ; VG : ventricule gauche ; ITV : intégrale temps-vitesse (planimétrie de l’aire sous la courbe Doppler spectrale) ; rayon “r” de la surface d’isovélocité (correspond à la vitesse d’aliasing) mesuré entre l’interface bleu-orangée et l’orifice régurgitant ; Va : vitesse d’aliasing exprimée en cm/s.

Illustration du calcul du VR et de la SOR

AG : atrium gauche ; VG : ventricule gauche ; ITV : intégrale temps-vitesse (planimétrie de l’aire sous la courbe Doppler spectrale) ; rayon “r” de la surface d’isovélocité (correspond à la vitesse d’aliasing) mesuré entre l’interface bleu-orangée et l’orifice régurgitant ; Va : vitesse d’aliasing exprimée en cm/s.