Difficultés diagnostiques et défis

En cas de bas débit cardiaque, les forces appliquées sur les feuillets de la valve aortique peuvent ne pas être suffisantes pour ouvrir complètement la valve conduisant à une sous- estimation de l’AVA effective calculée en écho-Doppler et par conséquent une surestimation de la sévérité de la sténose aortique. De l’autre côté, le gradient transvalvulaire est diminué, entrainant une sous-estimation de la sévérité de la sténose. Du fait de cette discordance AVA-gradient, le recours à d’autres tests diagnostiques en plus de l’échocardiographie Doppler de repos est nécessaire. Il s’agit essentiellement de l’échocardiographie de stress à la dobutamine et la tomographie axiale assistée par ordinateur.

2.1.1.1 Intérêt de l’échocardiographie de stress à la dobutamine

Depuis sa première description par deFilippi et al. en 1995 (176), plusieurs études ont montré que l’échocardiographie de stress à la dobutamine (ESD) à faible dose (5- 20µg/kg/min) est utile pour déterminer la réserve contractile (ou réserve de flux), et la stratification du risque opératoire, ainsi que pour distinguer une SAVS d’une SAPS (2,3) (Figure 2-1).

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Figure 2-1 : Intérêt de l’échocardiographie de stress à la dobutamine pour l’évaluation des patients avec sténose aortique à bas débit-bas gradient avec fraction d’éjection abaissée. Reproduit avec permission d’après (177)

2.1.1.1.1 Reserve contractile ou réserve de flux

La réserve contractile a été traditionnellement définie par une augmentation du volume d’éjection du VG (VE)> 20% sous dobutamine (178). Cependant, les guides de pratique récents de l’ESC-EACTS et ACC-AHA suggèrent d’utiliser le terme de réserve de flux plutôt que réserve contractile. En effet, l’augmentation du volume d’éjection sous dobutamine peut être influencée par plusieurs autres facteurs que la réserve contractile comme telle. Approximativement un tiers des patients avec SABD et basse FEVG (102,176,179-181) n’ont pas de réserve de flux et ces patients ont, en général, une prévalence plus élevée de maladie coronarienne (102). Ces patients sans réserve de flux ont une mortalité opératoire beaucoup plus élevée (22-33%) comparativement à ceux qui ont une réserve (5-8%), (Figure 2-2) (102,163).

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Figure 2-2 : Courbes de survie estimée par la méthode de Kaplan-Meier en fonction du groupe et du type de traitement. Groupe I : patients ayant de la réserve flux; Groupe II : patients sans réserve flux. Adapté avec permission d’après (102).

Plusieurs mécanismes non nécessairement reliés à une atteinte intrinsèque de la contractilité du VG pourraient contribuer à l’absence d’augmentation du VE sous dobutamine incluant : 1) « afterload mismatch » ou phénomène de désadaptation à la charge due à un déséquilibre entre la sévérité de la SA et la réserve du myocarde ventriculaire gauche (165); 2) augmentation inadéquate du flux sanguin myocardique liée à une maladie coronaire associée; 3) l’existante de dommages myocardiques irréversibles dus à un infarctus du myocarde ou une fibrose myocardique extensive; 4) la présence d’un asynchronisme de contraction VG (182); 5) la tachycardie et la limitation du remplissage diastolique; 6) l’insuffisance mitrale.

Cependant, il est très important de souligner que la présence/absence de réserve contractile ne permet pas de prédire la récupération de la fonction VG ou le devenir à long terme des patients après RVA. En effet, l’évolution de la FEVG après RVA est similaire quel que soit le statut de la réserve contractile en préopératoire (Figure 2- 3)(171). Quant à la survie à long terme, dans cette même étude, les taux de survie à 2 ans chez les patients ayant survécus à la chirurgie sont similaires dans le groupe de patients

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avec réserve contractile comparativement au groupe de patients sans réserve contractile (92±7 vs. 90±5 %; p=0.63) (171). Une autre étude faite par le même groupe montre que l’impact de la réserve contractile n’est pas constant au fil du temps et semble beaucoup plus marqué pendant la période péri-opératoire et post-opératoire précoce. L’effet de ce facteur devient non significatif après 10 mois post-RVA (183).

Figure 2-3: Fraction d’éjection du ventricule gauche avant et après remplacement valvulaire aortique chez des patients avec (Groupe I) et sans (Groupe II) réserve de flux. Reproduit avec permission d’après (171).

2.1.1.1.2 Diagnostic de la sévérité de la SA : Distinction entre SAVS et SAPS

Comme mentionné précédemment, la distinction entre ces deux situations est cruciale pour la décision clinique. Elle est essentiellement basée sur les changements de l’AVA et des gradients transvalvulaires durant l’ESD (Figure 2-1). Typiquement, la SAPS est caractérisée par une augmentation de l’AVA et une augmentation faible ou absente des

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gradients en réponse à l’augmentation du débit. À l’opposé, la SAVS est caractérisée par l’absence ou une faible augmentation de l’AVA et une augmentation congruente des gradients en réponse à l’augmentation du débit. Plusieurs paramètres et critères ont été proposés dans la littérature pour identifier les patients avec SAPS durant l’ESD incluant : un gradient transvalvulaire moyen sous dobutamine ≤30 ou <40mmHg dépendamment des études, une AVA sous dobutamine >1.0 ou 1.2 cm2 et/ou une augmentation absolue de l’AVA ≥0.3 cm2

(Tableau 2-1) (102,166,176) (181,184). La prévalence de la SAPS est de l’ordre de 20 à 30% parmi les patients avec SABD avec basse FEVG (176,181,185,186).

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Auteur - Année

Critères d’inclusion pour la sténose aortique à bas

débit

Méthode de stress

Critère pour la sténose aortique pseudo-sévère Prévalence Suivi moyen ou médian Taux de mortalité (SAPS) Références deFilippi 1995 FEVG≤45%, GM≤30mmHg, AVAI≤0.5cm2/m2 ESD jusqu’à 20

μg/kg/min ΔWMSI>20% et ΔAVA≥0.3 cm2 (28%) 5/18

12 mo. 20% (176) Schwammenthal 2001 FEVG≤40%,

GM≤40mmHg, AVA≤1cm2 ESD jusqu’à 20 μg/kg/min ΔAVA≥0.3 cm2, AVA au pic de l’ESD>1cm2 (33%) 8/24

17 mo. 25% (166) Nishimura 2002 FEVG≤40%,

GM≤40mmHg, AVA≤1cm2 ESD jusqu’à 40 μg/kg/min

AVA au pic de l’ESD≥1.2 cm2, GM au pic de l’ESD<30mmHg 7/32 (22%) 32 mo. 57% (181) Monin 2003 IC≤3.0L/min/m2, AVA≤1cm2, GM≤40mmHg ESD jusqu’à 20 μg/kg/min ΔAVA≥0.3 cm2, AVA au pic de l’ESD>1cm2 7/136 (5%) 16 mo. 50% (102) Zuppiroli 2003 FEVG≤40%,

GM≤30mmHg, AVA≤1cm2 ESD jusqu’à 20 μg/kg/min ΔAVA≥0.25 cm2 (21%) 10/48

24 mo. 70% (184) Blais 2006 FEVG≤40%, GM≤40mmHg, AVA≤1.2cm2 ESD jusqu’à 20

μg/kg/min AVAIproj>0.55cm2 AVAproj>1cm2,

8/23 (35%) - - (185) Bergler-Klein 2007 FEVG≤40%, GM≤40mmHg, AVA≤1.2 cm2 AVAI≤0.6 cm2/m2 ESD jusqu’à 20

μg/kg/min AVAproj>1cm2 (58%) 40/69

14 mo. 30% (143) Clavel 2010 FEVG≤40%, GM≤40mmHg, AVA≤1.2cm2, AVAI≤0.6 cm2/m2 ESD jusqu’à 20 μg/kg/min AVAproj>1 cm2 14/52‡ (27%) 16 mo. - (179) Fougères 2012 FEV≤G40%, GM<40mmHg, AVA≤1 cm2 ou AVAI≤0.6 cm2/m2 IC≤3.0 L/min/m2 ESD jusqu’à 20 μg/kg/min AVAproj>1.2 cm2 29/107 (27) (groupe médical) 38/305 (12%) (cohorte totale) 25 mo. 28% à 24 mois 43% à 60 mois (group médical) (186)

Tableau 2-1 : Définition, prévalence et pronostic de la SAPS dans des séries de patients avec SA à bas débit avec basse FEVG.

AVA : Aire valvulaire aortique; AVAproj: Aire valvulaire aortique projetée à débit normal; AVAIproj: AVAproj indexée pour la surface corporelle du

patient; ESD : Échocardiographie de stress à la dobutamine; FEVG : Fraction d’éjection du ventricule gauche; GM : Gradient moyen; IC : Index cardiaque; ΔAVA : Augmentation de l’AVA sous dobutamine; ΔWMSI : Augmentation de l’index du score de mouvement de la paroi du ventricule gauche sous dobutamine; ‡ n (%) des patients ayant une sténose aortique pseudo-sévère dans la cohorte chirurgicale, en se basant sur l’évaluation

35

2.1.1.1.3 Limitations de l’ESD

L’ESD présente certaines limitations. Une de ces limitations majeures est due au fait que l’augmentation du débit transvalvulaire sous dobutamine est différente d’un patient à l’autre. Or tous les indices de sévérité de la sténose aortique (AVA, gradient, ratio de vélocités, etc.) sont dépendants du débit. Par conséquent, l’interprétation des changements de ces paramètres dans des conditions de débit variable peut être problématique. Pour s’affranchir de cette limitation, un nouveau paramètre dérivé des mesures réalisées lors de l’ESD a été proposé par les investigateurs de l’étude TOPAS : il s’agit de l’AVA projetée (AVAproj) à un débit normal de 250ml/s (Figure 2-4) (179,185).

Cette valeur de 250 ml/s a été choisie car elle correspond à la valeur médiane du débit transvalvulaire chez les patients ayant une SA et une fonction ventriculaire gauche normale.

Figure 2-4 : Évolution de l’aire valvulaire aortique en fonction du débit transvalvulaire sous dobutamine de différents patients et concept d’aire valvulaire aortique projetée à débit normal. EOA : aire valvulaire aortique effective, * : aire valvulaire aortique maximale sous dobutamine. Reproduit avec permission d’après (185).

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2.1.1.1.4 Intérêt de l’AVA projetée à un débit normal (250ml/s)

Le calcul de l’AVAproj est particulièrement utile en cas de persistance de la discordance

AVA-gradient transvalvulaire sous dobutamine. Cette situation peut être rencontrée lorsque le débit transvalvulaire demeure bas malgré une stimulation à l’aide de dobutamine (Patients #1 et #4 dans la Figure 2-4) ou plus rarement lorsqu’il devient supra-physiologique sous dobutamine (Patient #3 dans la Figure 2-4).

Blais et al. (185) ont proposé en 2006 d’utiliser l’AVA projetée à débit normal pour l’évaluation de la sévérité de la SA chez les patients atteints de SABD avec basse FEVG en tenant compte des changements relatifs du débit transvalvulaire sous dobutamine. Durant une infusion graduelle de faibles doses de dobutamine (2.5 à 20 µg/kg/min), l’AVA est calculée par équation de continuité (187) à chaque stade de dobutamine et exprimée en fonction du débit transvalvulaire moyen (Q= volume d’éjection / temps d’éjection systolique) (Figure 2-5).

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Figure 2-5 : Méthode de calcul de l’AVA projetée (AVAprojected). AVArest : aire

valvulaire aortique au repos, Qrest: débit transvalvulaire moyen (ml/s) au repos, ΔAVA

et ΔQ sont les changements d’AVA et Q sous stress (dobutamine). Reproduit avec permission d’après (185).

La pente de la droite de régression entre l’AVA et le débit transvalvulaire correspond à la «compliance valvulaire» (CV) et représente le degré de dépendance de l’AVA par rapport au débit. L’AVAProj est calculée à partir de la CV et des AVA et débit de repos en

utilisant l’équation de régression :

AVAproj=AVArepos + CV (250-Qrepos)

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Dans cette étude, l’AVA projetée à un débit standardisé de 250 ml/s a démontré sa supériorité par rapports aux indices classiques de sévérité de la SA, pour la distinction entre la SAVS et la SAPS (Figure 2-6) (185).

Figure 2-6 : Comparaison des pourcentages de classification correcte observée avec l’utilisation de différents critères pour distinguer les sténoses aortiques vraiment sévères des sténoses aortique pseudo-sévères, in vivo. Reproduit avec permission d’après (185).

Ces données ont été validé à la fois in vitro sur des valves artificielles et in vivo auprès de patients atteints de SABD avec basse FEVG inclus dans l’étude TOPAS. L’AVAproj était

plus étroitement corrélée à la sévérité de la sténose, la réserve de flux VG ainsi que la survie des patients comparativement aux indices classiques de sévérité de la SA (185). La classification correcte du degré de sévérité de la SA chez les patients inclus dans cette étude était de 83% avec l’AVAproj (<1 cm2), 91% avec l’AVAproj indexée (<0.55 cm2/m2)

39

dobutamine (AVA<1.0 cm2), 61 % pour une augmentation de l’AVA sous dobutamine (ΔAVA<0.30 cm2

) et 74% pour un gradient moyen maximal sous dobutamine >30 mmHg (Figure 2-6).

En 2010, Clavel et al. (179) ont proposé une méthode simplifiée pour le calcul de l’AVAproj. Dans cette méthode, la compliance valvulaire CV est calculée de la façon

suivante : CV=∆AVA/∆Q où ΔAVA et ΔQ sont les augmentations absolues de AVA et Q durant l’ESD. Il y avait une forte corrélation entre l’AVAproj calculée par la méthode

simplifiée et la méthode originale (r=0.95; p<0.0001). Les 2 méthodes ont montré une performance similaire dans la différentiation des SAVS et SAPS (pourcentage de classifications correctes [%CC] pour une AVAproj≤1cm2: 94 et 92% respectivement) et

cette performance était supérieure à celle des indices d’ESD conventionnels (%CC: 60- 77%).

Classiquement, les patients sans réserve de flux n’augmentent pas suffisamment leur volume d’éjection sous dobutamine et par conséquent l’AVA et les gradients peuvent rester inchangés par rapport aux mesures de repos. Dans ce cas, la distinction entre les SAVS et les SAPS est impossible (Figure 2-1). Cependant, certains de ces patients peuvent tout de même augmenter leur débit transvalvulaire suffisamment pour permettre de calculer l’AVAproj; cette augmentation de débit malgré une absence d’augmentation du

volume d’éjection est due au raccourcissement du temps d’éjection systolique en rapport avec l’augmentation de la fréquence cardiaque sous dobutamine (179,185). Il reste néanmoins entre 10 et 20% des patients chez qui l’augmentation du flux reste insuffisante pour permettre de calculer l’AVAproj (179,185). Dans ces cas ainsi que dans les cas où les

résultats de l’ESD sont ambigus, d’autres méthodes s’avèrent nécessaires pour distinguer les SAVS des SAPS. La tomographie axiale assistée par ordinateur (TACO) peut être particulièrement utile dans cette situation (Figure 1-8, chapitre 1).

2.1.1.2 Intérêt de la Tomographie Axiale Commandée par Ordinateur

Des études ont montré que le degré de la calcification valvulaire évaluée par échocardiographie est un puissant prédicteur de la survenue d’événements cardiaques

40

chez les patients asymptomatiques ayant une SA sévère (100). Cependant, l’évaluation semi-quantitative visuelle des calcifications par échocardiographie est dépendant des réglages de l’appareil et a une reproductibilité inter- et intra- observateur modeste. En 2004, Messika-Zeitoun et al. (124) ont montré que la tomographie à faisceau d’électron est une méthode de mesure fiable de la calcification de la valve aortique. De plus, la quantité de calcium valvulaire était fortement et inversement corrélée à l’aire valvulaire mesurée au repos (Figure 2-7) et permet donc de quantifier la sévérité de la SA. Les auteurs de cette étude suggèrent que la mesure de la calcification de la valve aortique, non dépendante du débit, pourrait être particulièrement utile dans la sténose aortique à bas débit. Cependant, dans cette étude, il n’y avait pas ou très peu de patients avec une fraction d’éjection inférieure à 50%.

Figure 2-7: Corrélation entre le score calcique mesuré par tomographie à faisceau d’électron (EBCT) et la mesure par échocardiographie de l’aire valvulaire aortique. Reproduit avec permission d’après (124).

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Plus récemment, la même équipe a montré dans une autre étude utilisant la TACO que la calcification valvulaire aortique mesurée par tomographie était bien corrélée aux paramètres hémodynamiques de sévérité de la SA (Figure 2-8) (122).

Figure 2-8 : Corrélations entre la calcification de la valve aortique mesurée par tomographie axiale assistée par ordinateur et les paramètres hémodynamiques de la sténose aortique mesurés par écho-Doppler cardiaque. Reproduit avec permission d’après (122).

Avec cette modalité d’imagerie, le meilleur seuil pour identifier une sténose sévère était un score > 1650 AU. Cette cohorte incluait 179 patients avec FEVG >40% et 49 patients avec FEVG ≤40%, parmi lesquels, seulement 20 patients avaient une SABD et bas- gradient (Figure 2-9).

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Figure 2-9 : Diagramme des patients avec une fraction d’éjection inférieure à 40%. AVA: aire valvulaire aortique; AS : sténose aortique; MG : gradient moyen. Reproduit avec permission d’après (122).

Dans cette étude, un score de calcification valvulaire >1650 AU permettait d’identifier les SA hémodynamiquement sévères avec une sensibilité de 82%, et une spécificité de 80% dans le sous-groupe de 179 patients avec FEVG>40% (Figure 2-10).

Le même seuil (1650 AU) a été testé dans le sous-groupe de patients ayant une SABD avec une FEVG diminuée donnant une sensibilité de 95%, une spécificité de 89%, une valeur prédictive négative de 80% et une valeur prédictive positive de 97% pour déterminer la sévérité de la SA.

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Figure 2-10: Courbe de ROC pour le diagnostic de la sténose aortique sévère en fonction (A) de l’aire valvulaire aortique (<1 cm2), (B) de l’aire valvulaire indexée à la surface corporelle (<0.6 cm2/m2), (C) du gradient transvalvulaire moyen (>40mmHg) et, (D) de la vélocité aortique maximale (>4m/s) utilisant la calcification valvulaire aortique mesurée par tomographie axiale. AUC : aire sous la courbe. Les flèches indiquent les seuils offrant le meilleur ratio sensibilité-spécificité. Reproduit avec permission d’après (122).

Cependant, des études plus récentes suggèrent d’utiliser des seuils plus bas de score calcique chez les femmes par rapport aux hommes pour identifier la sténose sévère

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(110,123). Cette différence selon le sexe persiste même après indexation du score calcique par la taille de l’anneau aortique, c.à.d. densité calcique (Tableau 2-2) (110).

Sexe AUC Seuil Sensibilité

(%) Spécificité (%) VPP (%) PVN (%) CVA Femme 0.91

Seuil spécifique 1681AU 69 95 95 65 Meilleur seuil 1274AU 86 89 93 79 Seuil sensible 791AU 95 63 81 88 Homme 0.90

Seuil spécifique 3381AU 59 95 95 59 Meilleur seuil 2065AU 89 80 88 82 Seuil sensible 1661AU 95 70 84 90

CVAi

Femme 0.91

Seuil spécifique 1071AU/m2 59 95 96 59 Meilleur seuil 637AU/m2 91 85 91 85 Seuil sensible 476AU/m2 95 69 84 89 Homme 0.89

Seuil spécifique 1733AU/m2 55 95 95 57 Meilleur seuil 1067AU/m2 86 79 87 77 Seuil sensible 776AU/m2 95 61 80 88

CVAd

Femme 0.93

Seuil spécifique 580AU/cm2 73 95 96 68 Meilleur seuil 292AU/cm2 92 81 87 86 Seuil sensible 228AU/cm2 95 68 83 89 Homme 0.92

Seuil spécifique 727AU/cm2 65 95 95 63 Meilleur seuil 476AU/cm2 90 80 88 82 Seuil sensible 402AU/cm2 95 70 84 90

Tableau 2-2 : Précision de la calcification valvulaire aortique pour identifier la sévérité de la sténose aortique. AUC : aire sous la courbe; VPP : valeur prédictive positive; VPN : valeur prédictive négative; CVA : calcification valvulaire aortique; CVAi : calcification valvulaire aortique indexée par la surface corporelle; CVAd : densité de calcification : c.à.d. calcification valvulaire aortique indexée par la surface de section de l’anneau aortique. Reproduit avec permission d’après (110).

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Cette dernière étude (110) suggère qu’un seuil de l’ordre de 1200 AU pour les femmes et 2000 AU pour les hommes s’avère le plus précis pour identifier une sténose sévère. Il en va de même pour une densité calcique de 300 AU par cm2 pour les femmes et 500 AU par cm2 pour les hommes. L’évaluation de la calcification apparait donc comme un outil diagnostic particulièrement utile dans les situations où la sévérité de la SA reste difficile à déterminer après avoir effectué une ESD ou dans les cas où celle-ci ne peut être réalisée (Figure 2-11).

Ces seuils de score calcique sont également associés avec la mortalité (125). Cependant, ces données proviennent essentiellement de patients avec débit normal et nécessitent une validation chez les patients avec bas débit. En effet, il se peut que des seuils plus bas de score calcique valvulaire aient un impact néfaste en cas de SABD dû au fait qu’une SA moins sévère pourrait être très mal tolérée par un ventricule gauche défaillant. Cela est supporté par les résultats des études antérieures ayant montré qu’une AVAproj<1.2 cm2 (et

non pas de 1cm2) était associée à une mortalité plus élevée chez les patients avec bas débit en l’absence de RVA (167,179). De même qu’une disproportion patient-prothèse modérée (aire valvulaire indexée de la prothèse entre 0.65 et 0.85 cm2/m2) avait un impact pronostique marqué chez les patients qui présentaient une dysfonction VG alors qu’il avait peu ou pas d’impact chez les patients avec un fonction VG préservée (188).

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Figure 2-11 : Algorithme décisionnel pour la prise en charge diagnostique et thérapeutique des patients avec SABD et basse FEVG. AoV: valve aortique; AVA: aire valvulaire aortique; Projected AVA: aire valvulaire aortique projetée à un débit normal (250 ml/s); ΔP: gradient transvalvulaire moyen; MSCT: tomographie axiale assistée par ordinateur; AS : sténose aortique; SV: volume d’éjection; SAVR: replacement valvulaire aortique chirurgical; CABG : pontage aortocoronarien; TAVR: replacement valvulaire aortique transcathéter; CHF : insuffisance cardiaque congestive. Adapté à partir de (189).

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2.1.2 Pronostic des patients porteurs d’une sténose aortique à bas débit avec fraction