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Article de méthode

Importance clinique de l’utilisation de l’échocardiographie de stress pour la rééducation cardiovasculaire

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DOI :

10.3791/67420

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22 mai 2026

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1UFR STAPS, I3SP - URP3625, Université Paris Cité, 2Cardiovascular readaptation unit, Paris Saint-Joseph hospital group, AP-HP, 3Cardiovascular readaptation unit, Corentin Celton hospital, AP-HP

Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour mesurer la fonction cardiaque pendant l’exercice, en utilisant la méthode d’échocardiographie de stress chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Nous discutons ensuite de la pertinence de cette méthode pour les cliniciens et les patients afin de développer son utilisation dans le contexte clinique.

Résumé

Des études menées chez l’humain et l’animal utilisant l’exercice ont permis de nombreuses informations sur la physiologie cardiovasculaire et les mécanismes par lesquels le cœur, le myocarde et les vaisseaux réagissent au stress de l’exercice. L’un des intérêts cliniques de l’échocardiographie de stress (SE) est de détecter de légères dysfonctions qui ne peuvent pas être observées lors des examens de routine au repos. Les principales étapes de ce protocole SE commencent par la préparation du patient (par exemple, arrêt de caféine, bêta-bloquants 24 heures avant l’échéance sociale, sans contre-indications) et une évaluation de base, incluant des images échocardiographiques au repos (2D, Doppler et imagerie optionnelle par souche) en vue standard (parasternale, apicale et sous-costale). Ensuite, la phase de stress suit, avec un exercice à vélo dédié avec un suivi continu de l’ECG, de la tension artérielle, des symptômes et des images échocardiographiques. Immédiatement après le pic de contrainte, l’imagerie post-contrainte est réalisée pour acquérir rapidement les mêmes vues, en comparant le mouvement du mur, la contractilité et les paramètres dérivés du Doppler afin de détecter des changements (par exemple, ischémie, anomalies du mouvement du mur, pressions). Un autre intérêt pour mesurer la fonction cardiovasculaire pendant l’exercice est de mieux comprendre comment le cœur, le myocarde et les vaisseaux s’adaptent en réponse au stress. SE combine également des données fonctionnelles et d’imagerie pouvant améliorer le phénotypage de l’insuffisance cardiaque, ainsi que des traitements personnalisés pour améliorer les soins aux patients. Pour maximiser la fiabilité des futures études utilisant l’exercice, il est important de proposer des méthodes standardisées permettant de mesurer la fonction cardiovasculaire pendant l’exercice et de proposer des protocoles d’exercice standardisés. Dans ce contexte, le présent article se concentrera sur les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Les objectifs de l’article sont de décrire la méthode d’échocardiographie de stress, de rapporter les applications pratiques et cliniques et de discuter de la pertinence de cette méthode pour les cliniciens et les patients.

Introduction

Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), l’insuffisance cardiaque (IC) est définie comme un syndrome complexe dans lequel le cœur est incapable de pomper suffisamment de sang pour répondre aux besoins métaboliques del’organisme 1. Cette affection peut résulter d’un dysfonctionnement systolique, où le cœur ne se contracte pas correctement, ou d’un dysfonctionnement diastolique, où le cœur ne se remplit pas suffisamment2. L’IC est classée en deux grandes catégories : l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection réduite (HFrEF) et l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée (HFpEF)3. Dans la HFrEF, la fraction d’éjection du ventricule gauche (LVEF) est de <40 %, indiquant une capacité de pompage diminuée, tandis qu’en HFpEF, la LVF est normale ou proche de la normale, mais le cœur présente une raideur accrue, empêchant un remplissage adéquat4. Les méthodes couramment utilisées pour évaluer la fonction cardiaque incluent l’échocardiographie standard, l’imagerie Doppler tissulaire (TDI) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM)5.

L’échocardiographie standard est une technique non invasive qui permet de visualiser les structures cardiaques et d’évaluer en temps réel les fonctions ventriculaires etvalvulaires 6. Il utilise l’échographie pour créer des images du cœur, permettant d’observer les mouvements de la paroi cardiaque, le flux sanguin à travers les valves et la taille des chambrescardiaques 7. L’échocardiographie standard est essentielle pour diagnostiquer diverses affections cardiaques telles que les cardiomyopathies, les maladies valvulaires et les anomaliescongénitales 8.

La TDI, une modalité échocardiographique avancée, mesure les vitesses myocardiques en fournissant des informations détaillées sur la fonction diastolique etsystolique 9. La TDI est particulièrement utile pour évaluer la relaxation et la raideur myocardiques, ainsi que pour détecter des dysfonctions ventriculaires subtiles qui peuvent ne pas être apparentes sur l’échocardiographiestandard 5.

L’IRM cardiaque offre une évaluation précise de la fonction cardiaque, des volumes, des masses myocardiques et des tissuscicatriciels 10. Cette technique utilise des champs magnétiques et des ondes radio pour produire des images détaillées du cœur sans utiliser de radiationionisante 11. L’IRM cardiaque est considérée comme la référence en matière d’évaluation volumétrique et fonctionnelle ducœur 12. De plus, il peut identifier la présence de fibrose ou de cicatrices myocardiques, fournissant des informations cruciales pour la planification dutraitement 13,14.

Ces évaluations sont souvent réalisées au repos, ce qui peut ne pas révéler entièrement les dysfonctions cardiaquespotentielles 15. Pour cette raison, l’échocardiographie de l’effort (SE) a été introduite comme méthode complémentairecruciale 16. L’ES diffère de l’échocardiographie au repos par sa capacité à évaluer la réponse hémodynamique du cœur à l’effort. En simulant l’exercice physique ou en utilisant des agents pharmacologiques pour induire un stress cardiaque, l’ES peut révéler des dysfonctions potentielles qui restent invisibles aurepos 15.

Induction de l’exercice : Pendant le SE, le patient peut être obligé d’effectuer une activité physique, comme marcher ou courir sur un tapis roulant, ou pédaler sur un véloergomètre 17. Alternativement, des médicaments comme la dobutamine ou l’adénosine peuvent être administrés pour augmenter la fréquence cardiaque et simuler l’effort18. Cette approche évalue la capacité du cœur à répondre à une demande accrue en oxygène et en nutriments, révélant des anomalies fonctionnelles et structurelles non détectables aurepos 19, 20, 21.

Mesures hémodynamiques : L’ES offre une vue d’ensemble plus complète de la fonction cardiaque, permettant aux cardiologues de mesurer comment le débit cardiaque, les volumes et les diamètres (systolique et diastolique) s’adaptent à l’effort17. Par exemple, il permet de suivre les variations du diamètre des chambres cardiaques et de mesurer la fraction d’éjection sous stress22. Cette technique est particulièrement utile pour détecter l’ischémie myocardique, les insuffisances valvulaires dynamiques et les augmentations anormales des pressionsintracardiaques 22.

Plus précisément, le stress physique vise à cibler une fréquence cardiaque ≥ 85 % du maximum prédit par l’âge. Lors du pédalage sur un ergomètre à vélo semi-couché, SE permet d’analyser les réponses cardiaques à l’exercice, du repos au pic d’exercice et à la récupération, suivant généralement le protocole Bruce. Ainsi, le SE offre le potentiel de détecter l’ischémie et les anomalies retardées. Cependant, des contre-indications clés doivent être prises en compte, notamment l’insuffisance cardiaque aiguë décompensée, la sténose aortique sévère ou les arythmies non contrôlées, tandis que des limitations telles que des fenêtres acoustiques défaillantes ou une incompétence chronotrope peuvent réduire la sensibilité du test. Cette approche équilibre une évaluation fonctionnelle complète avec une stratification attentive du risque dans les populations à haut risque comme les patients en insuffisance cardiaque.

En évaluant ces paramètres sous stress, l’ES améliore significativement le diagnostic clinique en offrant une compréhension plus complète du comportement cardiaque15. Il aide à identifier les patients à risque accru d’événements cardiovasculaires et à adapter les stratégiesthérapeutiques 15.

Pour les patients souffrant d’IC, l’ES offre l’avantage de permettre un traitement plus précis, adapté à la gravité de leurcondition 22. En identifiant avec précision les dysfonctionnements cardiaques, les médecins peuvent personnaliser les programmes de traitement et de formation, améliorant ainsi la qualité de vie et les résultatscliniques 16. La capacité de l’ES à fournir des informations détaillées sur la réponse du cœur à l’effort aide à mieux cibler les interventions thérapeutiques, réduisant ainsi le risque de complications et d’hospitalisationsrépétées 15.

Les objectifs globaux de cet article méthodologique sont de présenter le protocole SE, de rendre compte des applications pratiques et cliniques de cette technique chez les patients atteints de HFrEF16, de discuter de la pertinence clinique de l’ES et de présenter des études antérieures menées chez des patients atteintsd’IC 22. L’échocardiographie de contrainte représente un outil diagnostique puissant qui révèle des dysfonctionnements cardiaques non détectables aurepos 16. En offrant une vision plus complète de la réponse du cœur à l’effort, cela améliore le diagnostic clinique et permet des traitements pluspersonnalisés 15. Cet article vise à démontrer l’importance de l’ES dans la prise en charge de l’IC, en particulier chez les patients atteints de HFrEF, et à mettre en avant ses applications cliniquespratiques 22.

De plus, bien que l’utilisation de l’ES dans la HFrEF soit bien établie, sa pertinence méthodologique pour la HFpEF et la fraction d’éjection légèrement réduite (HFmrEF) est égalementreconnue 23. Dans ces populations, l’ES peut révéler une réserve cardiaque altérée et des élévations induites par le stress des pressions de remplissage du ventricule gauche (par exemple, via le rapport E/e′) et de la pression systolique de l’artère pulmonaire, qui peuvent rester dans les limites normales au repos.

Ainsi, SE propose une méthodologie reproductible et physiologiquement pertinente pour démasquer les dysfonctionnements cardiaques latents à travers l’ensemble des phénotypes d’insuffisance cardiaque, avec des implications diagnostiques et pronostiques significatives. De plus, l’ES permet une évaluation dynamique de la fonction systolique et diastolique, de la tension myocardique et de la réserve contractile, offrant des informations précieuses sur les mécanismes de la maladie et les réponses thérapeutiques chezla souris 24. Sa capacité à détecter précocement ou subtilement les troubles de la performance cardiaque fait de l’ES un outil puissant dans la recherche cardiovasculaire translationnelle, reliant les résultats expérimentaux à leur pertinence clinique. Nous espérons que cette méthode sera utilisée régulièrement par les cliniciens à l’avenir.

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Protocole

Le protocole décrit ci-dessous suit les directives du comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université Paris Cité ; Un consentement éclairé écrit a été obtenu des patients concernés.

Voici la méthodologie complète et détaillée de l’échocardiographie au repos.

1. Préparation du patient

  1. Placez le patient en position décubitus latérale gauche pour l’échocardiographie au repos, puis installez-le sur le vélo semi-alité pour l’échocardiographie du sommeil.
  2. Placez les électrodes pour une corrélation précise avec le cycle cardiaque.

2. Acquisition d’images

  1. Ventricule gauche (VG)
    1. Mesurez les dimensions en fin de diastolie (EDD) et en fin systolique (ESD) du ventre, ainsi que l’épaisseur de la paroi (plage normale : 0,6-1,0 cm). Analyser le mouvement segmentaire pour détecter des anomalies telles que l’hypokinésie.
      1. Pour l’acquisition du mode 2D avec une vue à long axe parasternal (PLAX), sélectionnez le mode 2D en appuyant sur le bouton correspondant. Utilisez la trackball pour optimiser l’image et obtenir une vue claire du LV dans PLAX.
      2. Pour mesurer les dimensions de la diastolie terminale (EDD) et de la fin systolique (ESD), appuyez sur gel lorsque le VE est à la diastole maximale. Mesurez la DDE en appuyant sur Mesurer, sélectionnez Mesures du VE dans le menu, utilisez la boule de suivi pour placer les curseurs sur les interfaces endocardiques du septum interventriculaire et de la paroi postérieure, et validez la mesure en appuyant sur Entrée. Ensuite, relâchez Freeze, passez à la systole maximale, puis appuyez à nouveau sur Freeze . Mesurez l’ESD en plaçant les curseurs de manière similaire à la mesure de l’ESD et validez la mesure.
      3. Pour mesurer l’épaisseur de la paroi en diastole, utilisez le mode 2D et sélectionnez Épaisseur de la paroi dans le menu de mesure. Ensuite, mesurez l’épaisseur de la cloison interventriculaire et de la paroi postérieure (inferolatérale) en plaçant des curseurs sur les limites endocardiques et épicardies correspondantes, en veillant à ce que les mesures se situent entre 0,6 et 1,0 cm. Enfin, validez les mesures.
      4. Pour analyser le mouvement segmentaire, utilisez le mode 2D et observez le mouvement de la cloison nasale interventriculaire et de la paroi postérieure tout au long du cycle cardiaque, en recherchant des anomalies, telles que l’hypokinésie, en notant toute réduction de l’épaississement ou du mouvement de ces segments pendant la systole.
      5. Pour procéder à l’enregistrement et à la vérification, appuyez sur Enregistrer pour enregistrer toutes les mesures et observations. Ensuite, examinez les données via le menu Données du patient pour garantir leur exactitude.
  2. Valve mitrale et valve aortique
    1. Observez la mobilité et la synchronisation des folioles antérieures et postérieures. Confirmez que l’ouverture est large et symétrique sans prolapsus et que le tethering est visible. Pour les analyses de la valve aortique, vérifiez la configuration tricuspide et les mouvements des cuspides. Assurez-vous d’une ouverture complète dans la systole et de fermeture dans la diastole.
    2. Pour analyser ces vannes, sélectionnez le mode 2D et positionnez la sonde dans la vue PLAX. Pour optimiser la qualité de l’image, utilisez la trackball pour une visualisation claire de la valve aortique/mitrale, affiner le gain, la profondeur et la mise au point.
    3. Pour observer les folioles, sélectionnez le mode 2D et observez la mobilité des folioles antérieures et postérieures. Vérifiez également la synchronisation des mouvements tout au long du cycle cardiaque.
      1. Pour détecter le prolapsus, utilisez la fonction zoom pour une inspection détaillée ; si nécessaire, appuyez sur Zoom et sélectionnez la zone d’intérêt à l’aide de la boule de direction.
        REMARQUE : Il est important de rechercher des signes de prolapsus, comme une folie dépassant le plan annulaire aortique/mitrale lors de la systole.
      2. Pour passer à la vue apicale à quatre chambres, repositionnez la sonde pour obtenir la vue apicale à quatre chambres et ajustez l’image à l’aide de la trackball et adaptez le gain et le zoom pour visualiser les quatre cavités du cœur dans les réglages de l’image. Ensuite, appuyez sur gel pour capturer les images clés et appuyez sur enregistrer pour enregistrer les images et la vidéo. Sinon, préparez un rapport des observations à l’aide du menu rapport .
  3. Racine aortique
    1. Pour mesurer le diamètre à la jonction sino-tubulaire (plage normale : 2,0-3,7 cm), sélectionnez le mode 2D et positionnez le transducteur dans la vue PLAX. Utilisez la trackball pour optimiser l’image de la racine aortique et ajustez les réglages de l’image (gain, profondeur, focus) pour une meilleure clarté.
    2. Figez l’image lorsque la racine aortique est clairement visualisée en diastole et appuyez sur le bouton mesure pour sélectionner les dimensions aortiques. Placez le premier curseur exactement au point où les sinus de Valsalva se terminent et positionnez le second curseur à la jonction sino-tubulaire. Pour valider la mesure, appuyez sur Entrée et enregistrez-la en appuyant sur le bouton d’enregistrement .
  4. Atrium gauche (LA)
    1. Pour mesurer les dimensions et volumes de la LA (diamètre antéropostérieur normal : <4,0 cm pour les hommes, <3,8 cm pour les femmes), sélectionnez le mode 2D et positionnez la sonde dans la vue PLAX afin d’obtenir une vue claire de la LA. Ajustez l’image avec la boule de commande et affinez les réglages de gain et de profondeur. Pour mesurer le diamètre antéropostérieur, appuyez sur gel à la fin de la systole, sélectionnez mesurer, puis choisissez les mesures LA. Utilisez la boule de suivi pour placer les curseurs sur les parois antérieure et postérieure de la LA et confirmez la mesure en appuyant sur entrée.
    2. Pour calculer le volume de la lat, passez à la vue apicale à quatre chambres et appuyez sur gel à la fin de la systole. Sélectionnez trace dans le menu de mesures et tracez le contour interne du LA à l’aide de la trackball. Confirmez le calcul en appuyant sur Entrée et Enregistrer pour enregistrer et stocker les mesures et les images.
  5. Vue de l’axe court parasternal (PSAX)
    1. Pour obtenir cette vue, faites pivoter la sonde de 90° par rapport à la vue PSAX et pointez l’indice de la sonde vers l’épaule gauche.
    2. Pour évaluer la mobilité et l’épaisseur des muscles papillaires du ventricule gauche (épaisseur normale : 0,6-1,0 cm), sélectionnez le mode 2D, positionnez la sonde pour visualiser les muscles papillaires, et appuyez sur le gel pendant la diastole. Ensuite, sélectionnez mesure | Mesures de la VE du menu. Utilisez la trackball pour placer les curseurs sur les bords du muscle papillaire et confirmez la mesure en appuyant sur entrée. Pour enregistrer les mesures, appuyez sur enregistrer.
    3. Pour analyser les cordes tendineuses et les segments apicaux à la recherche d’anomalies de mouvement, sélectionnez le mode 2D et positionnez la sonde dans la vue apicale à quatre chambres. Ajustez l’image à l’aide de la trackball pour une visualisation claire des cordes tendineuses reliant les muscles papillaires aux folioles de la valve mitrale. Pour des analyses détaillées, utilisez la fonction zoom et sélectionnez la zone d’intérêt avec la boule de direction. Pour confirmer les images, appuyez sur gel et enregistrez les clips vidéo ; Appuie sur enregistrer.
  6. Ventricule droit (RV)
    1. Pour mesurer l’EDD du RV (<2,8 cm) et l’épaisseur de la paroi libre (0,3-0,5 cm), sélectionnez le mode 2D et positionnez la sonde dans la vue apicale à quatre chambres.
    2. Pour mesurer l’EDD du camping-car, figez l’image à la fin de la diastole, appuyez sur mesurer, puis sélectionnez les mesures du camping-car dans le menu. Ajustez la profondeur pour faire la mise au point de l’image sur le camping-car. Ensuite, utilisez la boule de suivi pour positionner les curseurs sur les parois libres de camping-car et septales au niveau de l’annulus tricuspide et validez la mesure en appuyant sur entrée.
    3. Pour mesurer l’épaisseur de la paroi sans camping-car, repositionnez la sonde pour une meilleure vue de la paroi sans camping-car. Figez l’image à la fin de la diastole et sélectionnez l’épaisseur de la paroi du camping-car dans le menu de mesure. Positionnez les curseurs sur les limites endocardiques et épicardes de la paroi libre du RV, validez la mesure en appuyant sur entrée, et enregistrez-la en appuyant sur enregistrer.
  7. Oreilles droites et gauches (PR et LA)
    1. Pour mesurer les dimensions et volumes des oreilles droite et gauche (indice de volume LA < 34 ml/m2, largeur RA< 4,5 cm), sélectionnez le mode 2D et positionnez la sonde dans la vue apicale à quatre chambres et la vue apicale à deux chambres en biplan. Utilisez la boule de direction pour optimiser l’image afin de visualiser clairement les deux atries.
    2. Pour mesurer le volume LA, figez l’image en fin de systole, appuyez sur mesure, puis sélectionnez le volume LA. Utilisez la trackball pour suivre le contour interne de la LA, à l’exclusion des veines pulmonaires et de l’appendice auriculaire gauche, après avoir vérifié que l’indice de volume LA est <34 mL/m2 Validez et enregistrez la mesure en appuyant respectivement sur entrée et enregistrer.
    3. Pour mesurer les dimensions RA, figez l’image en fin de systole, appuyez sur mesure, puis sélectionnez les dimensions RA. Utilisez la trackball pour positionner les curseurs au point le plus large de la largeur RA. Validez et enregistrez la mesure en appuyant respectivement sur entrée et enregistrer.
  8. Mesurer les dimensions du VE (diamètre terminal diastolique du VE [LVEDD] : 3,9-5,3 cm pour les femmes, 4,2-5,9 cm pour les hommes) et les dimensions du VD, et évaluer la fonction systolique et diastolique (fraction d’éjection [EF] : 55-70 %), activer le mode 2D, positionner la sonde pour la vue apicale à quatre chambres (A4C), et la positionner à l’apex du cœur (extrémité inférieure) en plaçant l’indice de la sonde vers la tête du patient. Utilisez la boule de direction pour visualiser le centre des chambres cardiaques à l’écran, et ajustez la profondeur pour inclure à la fois le VE et le RV.
    1. Pour mesurer les dimensions du V, figez l’image à l’extrémité diastole, appuyez sur mesure et sélectionnez les mesures du VV. Placez les curseurs pour la LVEDD comme suit : curseur supérieur sur l’endocarde du septum interventriculaire et curseur inférieur sur l’endocarde de la paroi latérale du ventre. Validez la mesure en appuyant sur entrée.
    2. Pour mesurer les dimensions du RV, figez l’image à l’extrémité de la diastole, appuyez sur mesurer, et sélectionnez les mesures du RV. Placez les curseurs pour RVEDD comme suit : curseur supérieur sur l’endocarde de la paroi libre du VR et curseur inférieur sur l’endocarde de la cloison nasale interventriculaire. Validez la mesure en appuyant sur entrée.
    3. Pour évaluer la fonction systolique du VG, appuyez sur la méthode de Simpson (EF Biplane) et acquérez les images en vue A4C. Faites pivoter la sonde d’environ 60° dans le sens antihoraire pour obtenir une vue apicale à deux chambres (A2C) et centrez la valeur sur l’écran. Suivez les contours endocardiques à l’extrémité de la diastole et à la fin de la systole pour les vues A4C et A2C à l’aide du trackball. Attendez que l’appareil calcule automatiquement l’EF (plage normale entre 55 % et 70 %) une fois les contours tracés.
    4. Pour évaluer la fonction diastolique du VV, appuyez sur le Doppler PW et placez le volume de l’échantillon aux extrémités de la valve mitrale. Pour enregistrer un spectre Doppler, appuyez sur mise à jour.
      1. Pour mesurer les ondes E et A, figez l’image et procédez à la mesure de la vitesse maximale de l’onde E, de l’onde A et de l’E/A (confirmez qu’elle est >1). Pour enregistrer les données, appuyez sur mettre à jour.
      2. Mesurez le temps de décélération de l’onde E (plage normale : 160-240 ms) à l’aide de l’imagerie Doppler tissulaire (TDI). Activez le TDI en appuyant sur TDI ou Doppler tissulaire et placez le curseur sur l’annulus mitral, au niveau des parois septales et latérales. Pour enregistrer les données, appuyez sur mettre à jour.
      3. Pour mesurer e', figez l’image et notez la vitesse moyenne de e'. Confirmez que le rapport E/e' est <8. Pour enregistrer les données, appuyez sur mettre à jour.
  9. Pour observer le mouvement des feuilles de la valve tricuspide afin de détecter les anomalies, positionner la sonde pour obtenir l’A4C, la placer à l’apex du cœur, puis tourner l’indice de la sonde vers la tête du patient. Ensuite, activez le mode 2D et utilisez la boule de suivi pour placer le curseur au centre de la valve tricuspide à l’écran. Ajustez la profondeur pour inclure la valve tricuspide et les structures adjacentes. Pour capturer des images, appuyez sur gel et enregistrez en appuyant sur enregistrer.
  10. Pour mesurer le débit mitral afin d’évaluer la fonction diastolique du ventricule gauche en calculant le rapport E/A (>1) et le temps de décélération de l’onde E (plage normale : 160-240 ms), positionnez la sonde pour l’A4C, placez-la à l’apex du cœur et tournez l’indice de la sonde vers la tête du patient. Activez le Doppler à ondes pulsées en appuyant sur le Doppler PW et placez le volume de l’échantillon aux feuilles de la valve mitrale, juste sous l’annulus mitral dans le ventricule gauche. Pour enregistrer le spectre Doppler, appuyez sur mise à jour pour commencer à enregistrer le spectre Doppler.
    REMARQUE : Mesurer les ondes E et A et E/A, le temps de décélération de l’onde E comme décrit précédemment (étapes 2.8.4.1 et 2.8.4.2).
  11. Pour mesurer l’excursion systolique tricuspide du plan annulaire (TAPSE) afin d’évaluer la fonction systolique ventriculaire droite (normale : >1,6 cm), positionnez la sonde pour l’A4C, placez-la à l’apex du cœur et tournez l’index de la sonde vers la tête du patient. Utilisez la boule de suivi pour centrer les quatre chambres de l’écran et ajustez la profondeur pour visualiser clairement l’annulus tricuspide. Ensuite, activez le mode M, positionnez le curseur du mode M au-dessus de l’annulus tricuspide, à la jonction entre le ventricule droit et l’annulus valvulaire à l’aide de la boule de suivi, et appuyez sur mise à jour pour commencer l’enregistrement en temps réel du mouvement de l’annulus tricuspide. Une fois le cycle cardiaque complet enregistré, appuyez sur gel pour arrêter et maintenir l’image, appuyez sur mesure, placez le premier curseur au point le plus bas du mouvement de l’annulus (fin de diastole) et le second curseur au point le plus élevé du mouvement de l’annulus (fin de systole), appuyez sur valider pour confirmer la mesure, observez la valeur TAPESE, puis appuyez sur enregistrer pour stocker l’image et la mesure TAPESE.
  12. Vue apicale à deux chambres (A2C)
    1. Pour évaluer les segments basal, moyen et apical des parois antérieure et inférieure du VE pour le mouvement et l’épaisseur du myocarde (plage normale : 0,6-1,0 cm), activez le mode 2D, centrez le VE sur l’écran, incluant l’apex et la base à l’aide du trackball, et ajustez la profondeur pour inclure toute la longueur du VL. Positionnez le foyer au niveau des segments d’intérêt (parois antérieures et inférieures - épaisseur normale : 0,6-1,0 cm).
  13. Pour évaluer la taille et la fonction des quatre chambres cardiaques, placez la sonde sous le processus xiphoïde (vue sous-costale), légèrement à droite de la ligne médiane. Dirigez l’index de la sonde vers la tête du patient à un angle de 15 à 30° et activez le mode 2D. Centrez les quatre chambres cardiaques sur l’écran et ajustez la profondeur pour inclure toutes les structures cardiaques. Pour la PR et la LA, évaluez la taille, la forme et le remplissage ; pour le RV et le LV, évaluer l’épaisseur de la paroi, la contractilité et le mouvement des soupapes ; Appuyez sur enregistrer pour stocker les images pertinentes.
  14. Pour mesurer le diamètre (à <2,1 cm) et la cocollapse de la veine cave inférieure, du point de vue sous-costal, inclinez la sonde vers la droite du patient et légèrement vers le bas afin d’aligner la VCI longitudinalement. Ajustez la profondeur et le gain pour obtenir une image claire de la VCI et de sa jonction avec l’oreillette droite, puis activez le mode 2D et figez l’image lorsque la VCI atteint son diamètre maximal lors de l’expiration. Appuyez sur mesure et sélectionnez mesure VCI ; ensuite, placer le premier curseur sur le bord intérieur de la paroi antérieure de la VCI, à 1 à 2 cm en amont de l’oreillette droite, et le second curseur sur le bord intérieur de la paroi postérieure opposée. Appuyez sur Entrée pour valider la mesure.
    1. Pour la repliabilité de la veine cave inférieure dans le même mode opératoire, demandez au patient de prendre une inspiration profonde et d’observer la réduction du diamètre de la VCI pendant l’inspiration. Une > de 50 % de la collapsabilité indique une pression normale de l’auriculation droite. Appuyez sur enregistrer pour stocker les images et les mesures.
      REMARQUE : Normalité de la VCI (<2,1 cm) et de la collapsabilité >50 % : Pression de l’auricule droite basse (0-5 mmHg) et dilatation de la cavité intraveineuse ou de la collapsabilité <50 % : Pression de l’auriculaire droit élevée (>10 mmHg).
  15. Pour visualiser l’arc aortique et ses branches principales (artère brachiocéphalique, artère carotide commune gauche, artère sous-clavière gauche) afin de détecter des anomalies telles que les coarctations, dilatations ou anomalies congénitales, placez la sonde dans l’encoche suprasternale (dépression au-dessus du sternum). Dirigez l’index de la sonde vers la colonne vertébrale (vers l’arrière du patient allongé en position couchée, le cou légèrement étendu pour faciliter l’accès), activez le mode 2D et centrez l’arc aortique sur l’écran à l’aide de la boule de piste. Ajustez la profondeur pour inclure l’ensemble de l’arc aortique et ses branches, et identifiez la courbure de l’aorte ascendante en transition vers l’aorte descendante, la première branche visible provenant de l’arc aortique, l’artère carotide commune gauche, la seconde branche visible à gauche du tronc brachiocéphalique, et la troisième branche, située plus latéralement. Ensuite, appuyez sur gel lorsque l’image représentative est capturée et enregistrez pour stocker l’image.
  16. Évaluation du débit cardiaque
    1. Évaluez le débit cardiaque (plage normale au repos : 4-8 L/min) en vue PSLA, en utilisant les vues apicales à cinq chambres (A5C) ou trois chambres (A3C) au niveau du conduit de sortie du VS (LVOT). Activez le mode 2D, appuyez sur le DOPPLER PW, placez le volume de l’échantillon dans la LVOT (juste sous la valve aortique), et enregistrez l’intégrale de temps de vitesse (VTI) du flux sanguin à travers la LVOT pendant la systole. Pour enregistrer le spectre Doppler, appuyez sur mettre à jour et attendez que le débit cardiaque (CO) soit calculé comme suit :
      Débit cardiaque CO = SV (volume d’attaque) x FC (fréquence cardiaque)
      Où SV = LVOT CSA × LVOT VTI et CSA = π × (LVOT/2)2.
  17. Mesures et paramètres spécifiques
    1. Estimez la fonction systolique du VE par la FE en utilisant la méthode de Biplan de Simpson (valeurs normales 55-70 %) et la déformation longitudinale globale (GLS) (normale : -20 % à -22 %)25.
    2. Estimez la fonction diastolique du VE en mesurant le rapport E/A (> 1) et le temps de décélération des ondes E (160-240 ms), le rapport e' et E/e' (< 8) en utilisant le Doppler pulsé sur la vitesse de l’annulus mitral, et par le gradient de régurgitation tricuspide en utilisant le Doppler continu (valeurs normales < 35 mmHg)26.

3. Méthodologie de l’échocardiographie de stress

  1. Préparation du patient et protocole
    1. Effectuer l’ES avant et après l’entraînement 1 à 3 jours après les tests cardiopulmonaires, sur un cycleergomètre en position semi-allongée et en position partielle décubitus gauche, en utilisant le même protocole de rampe (10 watts/min). Arrêtez l’exercice lorsque le patient présente un rapport d’échange respiratoire > 1,05, une fatigue due à la fatigue ou des symptômes cliniques comme une tension artérielle ou des anomalies de l’ECG.
    2. Déterminez trois charges principales (W) : le W1 correspondant au repos, W2 au premier seuil ventilatoire (VT1), et W3 au pic d’exercice.
    3. Pendant les tests d’effort, notez la fréquence cardiaque (FC), la pression systolique (SBP) et diastolique (DBP) au début de chaque minute et au pic d’exercice.
    4. Mesurez les paramètres d’échange gazeux souffle par souffle et moyennez-les tous les 15 secondes pour une ventilation minute (VE, L/min), la consommation d’O2 (VO2, L/min) et la production de CO2 (VCO2, L/min) à l’aide d’un système d’analyseur de gaz. Déterminer la consommation maximale d’oxygène (pic VO2) et la pente VE/VCO 2, puis calculer l’impulsion d’oxygène (VO2/HR) et la réserve de HR (HRR) (HRpic - HRrest).
    5. Effectuer l’ES pendant la CPET et obtenir des images à l’aide d’un appareil d’échographie. Enregistrer des boucles cinématographiques depuis des vues apicales à 4 chambres et PSAX. Obtenir des images harmoniques en niveaux de gris bidimensionnelles à un rythme de 65 à 90 images/s. Acquérir des images au format Cine Loop déclenchées par le complexe QRS.
    6. Analyser toutes les images hors ligne et mesurer différents paramètres pendant l’ES tels que : fonction systolique du VL (VVL (=EDV - ESV / EDV) x 100) ; Volume de course (SV) du LV (=π x (diamètre du LVOT)² / 4) x VTI) ; CO (= HR x SV)), fonction diastolique du VE (onde E, onde A, rapports LV E/A et E/e'), dimensions du VE (VD et VSV), diamètre du LVV et intégrale du temps de vitesse subaortique (VTI) (mesure 3-10 mm sous l’anneau aortique).
      REMARQUE : La différence d’oxygène artério-veineux (mLO2/L) peut également être calculée comme suit : captation d’oxygène/CO.
  2. Réserve contractile et autres mesures
    1. Évaluer d’autres paramètres utiles pendant l’ES tels que :
      1. Déterminez la réserve contractile du VE en mesurant le rapport contrainte/repos de l’élastance du VE (pic SBP / pic LVESV) / (repos SBP / repos LVESV).
      2. Déterminez la fonction systolique du VR en mesurant par l’onde S.
      3. Estimez la PASP à partir de la régurgitation tricuspide à l’aide de l’équation de Bernoulli modifiée (ΔP =4xV 22 où V2 = vitesse maximale d’écoulement à travers la valve aortique).
      4. Estimez la fonction RV par le pic RV S moins le reste RV S.
      5. Mesurer les variations entre le repos et l’exercice de pointe : CO, rapport E/e' du LV, onde S du VD, PASP et HRR.
        REMARQUE : Pour une description plus didactique de la méthodologie de l’échocardiographie au repos, consultez le Fichier Supplémentaire 1.

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Résultats

Caractéristiques des patients et capacité d’exercice

Les éléments ci-dessous représentent des exemples de profils typiques de patients suivis dans les services de rééducation cardiaque des hôpitaux Corentin Celton et Paris Saint Joseph.

M. B : 71 ans, New York Heart Association (NYHA) : 2, fraction d’éjection : 37 %
Cardiomyopathie dilatée + thérapie de resynchronisation cardiaque
Test d’effort : 70 watts, pic...

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Discussion

Les résultats de cette étude soulignent l’importance et l’utilité de l’ES dans l’évaluation globale des patients atteints de HFrEF. En utilisant une combinaison d’échocardiographie au repos et d’échocardiographie au repos, cette étude offre des éclairages sur les changements hémodynamiques et fonctionnels qui surviennent dans des conditions de stress, souvent absentes pendant le repos.

Valeur diagnostique de l’échocardiographie de contrainte

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
CPX VyntusVyvaire MedicalN/AAnalyseur d’échange gazeux respiratoire pour les tests d’exercice cardiopulmonaire
EchoPac PC-SW 113GE HealthcareN/ALogiciel dédié à la visualisation et à l’analyse des données d’échographie cardiaque
SanaBike  ; 1.01Groupe d’Ergosana - SchillerN/AErgomètre vélo-ergomètre
Vivid 9 Dimensions  ;GE HealthcareN/AÉchocardiographie

Références

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