Le volume systolique est le produit de la surface de section (S) mesurée en imagerie bidimensionnelle et de l'intégrale des vélocités (ITV) mesurées par effet Doppler au même endroit, soit : VS = S (cm2) • ITV (cm). En multipliant le résultat par la fréquence cardiaque (FC), on obtient le débit cardiaque :
Q (mL/min) = S (cm2) • ITV (cm) • FC (min-1)
Ce calcul peut se faire à de nombreux endroits, mais il est plus précis lorsque la section locale est circulaire (approximation pour la CCVD) ou de forme géométrique simple (triangulaire pour la valve aortique), et ne se modifie pas au cours de l’éjection [2]. La vélocité et le diamètre doivent être mesurés strictement au même endroit et en systole. Malheureusement, ils ne peuvent pas être mesurés simultanément, puisqu’ils requièrent des angles de vue différents ; ce point introduit un biais significatif dans les mesures (Figure 25.167).
Q (mL/min) = S (cm2) • ITV (cm) • FC (min-1)
Ce calcul peut se faire à de nombreux endroits, mais il est plus précis lorsque la section locale est circulaire (approximation pour la CCVD) ou de forme géométrique simple (triangulaire pour la valve aortique), et ne se modifie pas au cours de l’éjection [2]. La vélocité et le diamètre doivent être mesurés strictement au même endroit et en systole. Malheureusement, ils ne peuvent pas être mesurés simultanément, puisqu’ils requièrent des angles de vue différents ; ce point introduit un biais significatif dans les mesures (Figure 25.167).
- CCVG : mesure du diamètre (moyen : 1.9-2.2 cm) en long-axe mi-œsophage 120° ; mesure du flux par voie transgastrique profonde (long-axe 0° ou 120°) au Doppler pulsé. L’écho 3D révèle que les mesures bidimensionnelles de la CCVG sous-estiment sa surface, qui est elliptique et non circulaire [5].
- Valve aortique : mesure de la surface dans son ouverture triangulaire mésosystolique (vue basale rétrocardiaque court axe 40°) ; mesure du flux par voie transgastrique (long-axe 0° ou 120°) au Doppler continu. La valve aortique ne présente une ouverture circulaire qu’en protosystole ; elle a une forme triangulaire pendant plus des 2/3 de la systole (S = 0.433 • L2) (voir Figure 26.30D). Son ouverture a tendance à augmenter en hypervolémie (VS très grand) et à diminuer en hypovolémie.
- Valve mitrale : mesure de la surface d’ouverture (S = 0.785 • D2) par la moyenne du diamètre de l’anneau à 60° et à 130° rétrocardiaque en protodiastole ; mesure du flux au Doppler pulsé en positionnant la fenêtre au niveau de l’anneau mitral (et non à l’extrémité des feuillets). C'est la mesure la moins fiable, parce que l'ouverture n'est ni circulaire ni stable.
- Le débit cardiaque droit se mesure à travers la CCVD (vue transgastrique 40° ou 100°) ou à travers l’artère pulmonaire (vue court axe aorte ascendante 0-20° ou court-axe de la crosse 90°). Mesurer le diamètre de l’AP en systole et le flux au Doppler pulsé strictement au même niveau; éviter l'accélération du flux dans les zones de courbures.
- Un Doppler couleur préalable à travers la zone de mesure permet de localiser l'endroit où le flux est laminaire et d'éviter les régions où il est accéléré par un virage.
- Le calcul du VS par la règle de Simpson appliquée à la mesure du VG (VS = Vtd – Vts) donne des résultats peu fiables pour l’évaluation du débit cardiaque. La règle de Simpson est valide pour calculer la fraction d'éjection, qui est le rapport entre les volumes mesurés, mais non pour calculer la valeur absolue du volume à cause de l'amputation de la partie apicale du VG.
- La reconstruction du volume par une formule géométrique à partir de la surface court-axe du VG (vue transgastrique 0°) est inutilisable pour calculer le volume systolique [1].
Figure 25.167 : Exemple de calcul du débit cardiaque à l’ETO. A : mesure de la surface d’ouverture moyenne de la valve aortique (court-axe basal, 40°), qui présente l’aspect d’un triangle isocèle pendant la majeure partie de la phase d’éjection ; la surface peut se mesurer à l’écran ou se calculer à partir de la longueur (L) des côtés (S = 0.433 • L2) ; dans le cas illustré, S = 2.6 cm2. B : calcul de l’intégrale des vélocités (ITV) du flux aortique, en dessinant à l’écran le pourtour du flux spectral en long axe transgastrique (pointillé jaune). L’ITV est l’intégrale de la vélocité par rapport au temps (Vinst • t) ; c’est la distance qu’aurait parcourue l’échantillon de sang pendant la durée de la mesure dans un cylindre idéal de section circulaire identique à la surface de la valve. Le calcul du débit cardiaque est : Q (mL/min) = S (cm2) • ITV (cm) • f (min-1). Soit dans le cas illustré : Q = 2.6 (cm2) • 25 (cm) • 65 (min-1) = 4'225 mL/min (4.2 L/min).
Comme la surface d’ouverture de la CCVG et de la valve aortique ne se modifie pas durant les quelques heures d'une opération, on peut évaluer les variations du volume systolique d’un malade par le suivi de l’ITV (valeur moyenne normale 20-25 cm). La mesure est plus fiable avec le Doppler continu qu’avec le Doppler pulsé.
Les techniques échocardiographiques sont donc beaucoup moins performantes que la thermodilution par le cathéter pulmonaire de Swan-Ganz pour le calcul du débit cardiaque. Les meilleurs résultats, obtenus au niveau de la valve aortique en considérant sa géométrie comme triangulaire, restent en-dehors de la limite d’agrément de 30% avec la thermodilution pulmonaire. Les mesures à travers les chambres de chasse, la valve mitrale, la valve pulmonaire et le volume ventriculaire par la règle de Simpson sont encore moins concordantes [1]. L’incertitude majeure vient de la difficulté à obtenir une mesure bidimensionnelle fiable de la cavité ou du vaisseau (coupe oblique, trabéculations, mouvements translationnels du coeur), et de la non-synchronicité des mesures de surface et de vélocités, qui doivent se faire dans des vues différentes mais strictement au même endroit. La nouvelle technologie tridimensionnelle en temps réel offre la possibilité de mesures plus fiables du volume ventriculaire, puisqu’elle délimite la totalité de l’endocarde, est indépendante de l’axe de mesure et ne nécessite pas le recours à des modèles géométriques approximatifs [3,4].
| Débit cardiaque à l’ETO |
| L’ETO est une technique peu performante de mesure du débit cardiaque. Le DC (mL/min) peut se mesurer de plusieurs manières - Valve aortique (ouverture triangulaire, L longueur moy des côtés) : (0.433 • L2) • ITV • FC - CCVG, AP : (0.785 • D2) • ITV • FC Les mesures de diamètre sont réalisées en systole. |
© CHASSOT PG, BETTEX D. Avril 2019; dernière mise à jour, Mars 2020
Références
- BETTEX DA, HINSELMANN V, HELLERMANN JP, JENNI R, SCHMID ER. Inaccuracy of cardiac output determination by transoesophageal echocardiography. Anaesthesia 2004; 59:1184-92
- DARMON PL, HILLEL Z, MOGTADER A, et al. Cardiac output by transesophageal echocardiography using continuous-wave Doppler across th aortic valve. Anesthesiology 1994; 80:796-805
- MERIS A, SANTAMBROGIO L, CASSO G, et al. Intraoperative three-dimensional versus two-dimensional echocardiography for left ventricular assessment. Anesth Analg 2014; 118:711-20
- MOR-AVI V. Real-time 3-dimensional echocardiographic quantification of left ventricular volumes: multicenter study for validation with magnetic resonance imaging and investigation of sources of error. JACC Cardiovasc Imaging 2008; 1:413-23
- POH KK. Assessing aortic valve area in aortic stenosis by continuity equation: a novel approach using real-time three-dimensional echocardiography. Eur Heart J 2008; 29:2526-35