CHAPITRE I. PHYSIOLOGIE DE LA TORSION ET DE LA DETORSION DU VENTRICULE GAUCHE
B. Techniques non-invasives
L’imagerie par résonance magnétique est actuellement la technique de référence pour évaluer la torsion et la détorsion du ventricule gauche. Cette technique repose sur la possibilité de créer des marqueurs et de suivre leur déplacement au cours d’un cycle cardiaque à l’aide d’une séquence d’acquisition des images dédiée sur des coupes transversales au niveau de la base et de l’apex du cœur (52, 102, 103). Les principaux avantages de l’imagerie par résonance magnétique sont sa haute résolution spatiale et la précision de la mesure. En revanche, sa faible résolution temporelle peut grever les mesures réalisées, même si le développement de nouveaux protocoles d’acquisition des images permet désormais, en partie, d’atténuer cette principale limite technique (104, 105).
2. Le Doppler tissulaire en échocardiographie
Le Doppler tissulaire permet de mesurer en échocardiographie le gradient de vélocité spatial instantané au niveau d’un segment myocardique au niveau de la base et de l’apex du ventricule gauche sur des coupes parasternales petit axe. Dès lors, l’intégration du gradient de vélocité permet
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d’obtenir la mesure de la rotation apicale et basale du ventricule gauche et in fine la mesure de la torsion du ventricule gauche (106, 107).
Du fait d’une résolution temporelle supérieure à celle de l’imagerie par résonance magnétique (106), le Doppler tissulaire permet d’obtenir une mesure fiable de la torsion et de la détorsion du ventricule gauche, qui est bien corrélée aux mesures obtenues par imagerie par résonance magnétique (106, 107). Néanmoins, la dépendance des mesures à l’angle d’insonation entre la sonde d’échocardiographie et les structures cardiaques (106-110) représente la principale limite de cette technique, qui conduit à une faisabilité et à une reproductibilité réduites de la mesure (111). Enfin, la dépendance des mesures au mouvement translationnel secondaire à la respiration et à l’attraction exercée par le myocarde adjacent (composante en dehors du plan du mouvement), ainsi que la nécessité de recourir à des algorithmes mathématiques complexes limitent également l’utilisation du Doppler tissulaire pour la mesure de la torsion et de la détorsion du ventricule gauche en pratique clinique.
3. Le speckle tracking en échocardiographie
Cette technique, décrite en 2004 par Reisner, Leitman, Friedman et Lysyansky (112, 113) consiste au suivi, image par image tout au long d’un cycle cardiaque, de marqueurs acoustiques naturels appelés “speckles"; automatiquement identifiés par l’échocardiographe. L’échocardiographe peut ainsi fournir des informations sur le déplacement de ces speckles au cours du cycle cardiaque et
de facto fournir des informations sur le mouvement tissulaire local (67, 68, 106, 107).
Contrairement au Doppler tissulaire, la technique de speckle tracking est indépendante de l’angle d’insonation entre la sonde d’échocardiographie et les structures cardiaques (114) et est indépendante tant du mouvement translationnel secondaire à la respiration que de l’attraction exercée par le myocarde adjacent (115). De surcroît, la fréquence d’acquisition des images nécessaire est moindre que celle nécessaire pour le Doppler tissulaire (116).
La mesure de la torsion et de la détorsion du ventricule gauche nécessite tout d’abord, comme pour le Doppler tissulaire, l’obtention des coupes parasternales petit axe de la base et de l’apex du ventricule gauche, puis leur analyse a posteriori à l’aide d’un logiciel dédié. Après délimitation manuelle du contour endocardique du ventricule gauche sur les coupes obtenues, le logiciel dédié délimite automatiquement les lignes épicardique et mésocardiaque et définit ainsi la région d’intérêt au sein de laquelle sera suivi le mouvement des speckles tout au long du cycle cardiaque. Puis, après application de filtres et d’algorithmes mathématiques, le logiciel fournit une
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mesure directe de la rotation apicale et basale du ventricule gauche (Figure 13). Enfin, la mesure de la torsion et de la détorsion du ventricule gauche est obtenue après traitement mathématique des données brutes de rotation ainsi obtenues.
La technique de speckle tracking permet ainsi d’obtenir une mesure de la torsion et de la détorsion du ventricule gauche fiable, bien corrélée aux mesures obtenues par imagerie par résonance magnétique (67, 107), reproductible et avec une faible variabilité inter et intra- observateur (117, 118). Les avantages principaux de cette technique par rapport à l’imagerie par résonance magnétique sont sa plus grande disponibilité, son utilisation possible au lit du patient, un temps de mesure plus court, ainsi que son moindre coût.
Figure 13. Mesure de la rotation apicale et basale du ventricule gauche par la technique de speckle tracking à
l’aide d’un échocardiographe Vivid 7 (GE Healthcare, Horten, Norvège).
COUPES ECHOCARDIOGRAPHIQUES ANALYSE EN SPECKLE TRACKING COUPE APICALE PETIT AXE COUPE BASALE PETIT AXE
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Néanmoins, la technique de speckle tracking comporte de nombreuses limites qui doivent être connues des cliniciens. Premièrement, la fiabilité de la mesure est grandement dépendante de la qualité de l’image échocardiographique obtenue (119) pour permettre, entre autre, une délimitation manuelle du contour endocardique du ventricule gauche la plus précise possible, afin d’obtenir une région d’intérêt incluant toute l’épaisseur du myocarde, puisqu’il existe une non-uniformité de mouvement entre les différentes couches du myocarde (120). Deuxièmement, la mesure de la rotation apicale dépend du positionnement de la sonde d’échocardiographie. Ainsi, il est recommandé de rapprocher la sonde d’échocardiographie de l’apex du ventricule gauche pour l’acquisition de la coupe parasternale petit axe de l’apex, au risque de sous-estimer la rotation apicale (121). Troisièmement, les différentes images échocardiographiques sont acquises au cours de cycle cardiaque différents. De ce fait, la mesure de la torsion, calculée comme la différence entre la rotation apicale et basale, ne peut pas refléter la véritable torsion du ventricule gauche si les cycles cardiaques sélectionnés pour les mesures n’ont pas la même durée (122). Quatrièmement, le speckle
tracking repose sur une acquisition des images en deux dimensions. Dès lors, le mouvement de tous
les speckles en dehors du plan d’acquisition ne peut être pris en compte dans la mesure des mouvements de rotation de la base et de l’apex du ventricule gauche. Pour remédier à cette limite, se développe depuis quelques années l’échocardiographie et le speckle tracking en trois dimensions (123). Néanmoins, les logiciels de speckle tracking en trois dimensions ne sont pas encore totalement aboutis au point et la fiabilité de la mesure n’est pas encore suffisante du fait de la faible résolution spatiale et temporelle des images échocardiographiques en trois dimensions (122, 124). Enfin, les filtres et les algorithmes mathématiques utilisés par l’échocardiographe sont conservés secrets par les industries et varient selon les échocardiographes, résultant en une « variabilité inter- échographe » de la mesure tant pour le speckle tracking en deux dimensions (125) qu’en trois dimensions (126).
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