Mesures du strain et strain rate radial et circonférentiel du ventricule gauche

La mesure du strain multidirectionnel et du strain rate est une technique de quantification précise de la fonction et de la contractilité cardiaque apparue il y a une quinzaine d’années (453). Contrairement à la fraction d’éjection du ventricule gauche, paramètre de fonction systolique ventriculaire gauche classiquement utilisé, les mesures du strain et du strain rate sont moins sujettes à la variabilité intra et inter-observateur de la mesure (454) et permettent surtout d’évaluer la déformation du myocarde dans toutes les directions et non pas seulement dans ses composantes radiale et longitudinale (111) (Figure 19). Enfin, la mesure du strain permet de détecter des anomalies de la fonction systolique du ventricule gauche alors même que la fraction d’éjection ventriculaire gauche est conservée, tant chez les patients hypertendus (455, 456) que chez les patients avec une insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (142, 193, 194, 456, 457). Initialement mesurés en Doppler tissulaire (108, 109), l’obtention de ces paramètres repose désormais sur la technique du speckle tracking, décrite précédemment dans la partie bibliographique du manuscrit.

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Le strain, paramètre sans unité physique, correspond au déplacement des speckles au cours du cycle cardiaque et caractérise donc la déformation myocardique. Par convention, le strain correspond à la longueur de la fibre myocardique en télésystole (L) rapportée à sa longueur initiale en télédiastole (L0) et s’exprime en pourcentage de modification par rapport à la dimension originelle : strain (%) = (L-L0)/L0. Une valeur de strain positive indique un étirement ou un épaississement des fibres myocardiques. Une valeur de strain négative indique un raccourcissement ou un amincissement des fibres myocardiques. Egalement par convention, le terme strain fait référence à la valeur maximale ou pic de strain au cours du cycle cardiaque (114).

Le strain rate représente la vitesse de déplacement des speckles au cours du cycle cardiaque et caractérise la vitesse de déformation myocardique. Le strain rate correspond donc à la dérivé première du strain par rapport au temps et est exprimé en s-1_{. Il peut être déterminé au cours de la}

systole ou de la diastole (114).

Les mesures du strain et du strain rate radial et circonférentiel du ventricule gauche nécessitait tout d’abord une analyse par speckle tracking des trois coupes parasternales petit axe, à savoir la coupe basale, la coupe médiale et la coupe apicale. Cette analyse était réalisée a posteriori à l’aide d’un logiciel dédié (EchoPac 6.0, GE Healthcare). Après avoir tracé manuellement le contour endocardique du ventricule gauche, le logiciel définissait automatiquement la région d’intérêt après délimitation des lignes épicardique et mésocardiaque et permettait d’obtenir, pour chacune des trois coupes parasternales petit axe, pour un cycle cardiaque donné, des données brutes de strain et de

strain rate pour les différentes parois du ventricule gauche (Figure 20). Puis, les données brutes de

Figure 19. Evaluation de la déformation (strain) du myocarde du ventricule gauche dans le plan longitudinal (strain longitudinal), radial (strain radial) et circonférentiel (strain circonférentiel). Les points bleus représentent les “speckles" dont le déplacement, modélisé par les flèches rouges, est analysé dans un plan donné image par image au cours du cycle cardiaque. D’après Blessberger (114).

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strain et de strain rate ainsi obtenues étaient exportées pour analyse dans un feuille de calcul Excel

dédiée (Excel, Microsoft Corp, Seattle, Washington, Etats-Unis d’Amérique) spécifiquement construite pour l’obtention du strain et du strain rate. En effet, à l’exception du strain longitudinal, tant le strain que le strain rate radial et circonférentiel ne sont pas directement fournis par l’échocardiographe.

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Figure 20. Exemple de données brutes de déformation du myocarde (strain) pour les différentes parois du

ventricule gauche pour chacune des trois coupes parasternales petit axe. Chaque ligne de couleur représente une paroi donnée. Le marqueur jaune sur l’ECG, automatiquement placé par l’échocardiographe 10 ms avant le pic de l’onde R, délimite le cycle cardiaque d’intérêt. Panneau A: déformation dans le plan radial (strain radial). Panneau B: déformation dans le plan circonférentiel (strain circonférentiel).

COUPE MEDIANE

COUPE APICALE COUPE BASALE

A

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L’analyse des données brutes obtenues nécessitaient alors plusieurs étapes. La première étape consistait à délimiter précisément les bornes du cycle cardiaque d’intérêt. Par convention, le début du cycle cardiaque correspondait au début de la systole, automatiquement placée par l’échocardiographe 10 ms avant le pic de l’onde R à l’ECG. Néanmoins, lors de l’analyse en speckle

tracking, l’échocardiographe fournissait toujours des données brutes qui correspondaient à la fin du

cycle cardiaque précédent et au début du cycle cardiaque suivant le cycle cardiaque d’intérêt. La deuxième étape consistait à normaliser la durée de chaque cycle cardiaque d’intérêt pour s’affranchir de la variabilité de la fréquence cardiaque entre chaque animal (322). Ainsi, le début et la fin du cycle cardiaque représentait respectivement 0% et 100% du temps de cycle total. La troisième étape consistait à éliminer, pour chacune des trois coupes parasternales petit axe, les données brutes de strain et de strain rate correspondant aux différentes parois du ventricule gauche pour lesquels les speckles n’étaient pas correctement suivis, image par image, tout au long du cycle cardiaque, du fait principalement d’une mauvaise échogénicité. La quatrième et dernière étape consistait à réaliser une interpolation cubique des données brutes de strain et de strain rate ainsi sélectionnées pour chacune des trois coupes parasternales petit axe. Ainsi, les paramètres de strain et de strain rate du ventricule gauche, obtenus à partir du strain et du strain rate des différentes coupes parasternales petit axe, correspondaient bien à l’addition de points isochronaux (75, 197).

Le strain correspondait ainsi à la déformation du myocarde au cours du cycle. Il a été évalué dans les plan radial (valeur positive) et circonférentiel (valeur négative). Les strain rate correspondaient à la vitesse maximale de déformation et était exprimé en s-1_{. Le strain rate était}

évalué en systole et en diastole (Figure 21). Enfin, le moment de survenue dans le cycle cardiaque du

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