Échographie en réanimation

L. Muller *, J.-Y. Lefrant

Unité de réanimation chirurgicale, Pôle anesthésie-douleur-urgences-réanimation, CHU Nîmes, groupe hospitalo-universitaire Caremeau, Place du Professeur-Debré, 30029 Nîmes, France
* e-mail : laurent.muller@chu-nimes.fr

POINTS ESSENTIELS

· L'échographie constitue un moyen simple et non invasif d'améliorer la pertinence de l'examen clinique en réanimation, particulièrement pour la pathologie cardiovasculaire.

· Toute unité de réanimation devrait disposer d'un appareil moderne d'échographie afin de garantir une qualité d'image optimale en raison d'une échogénicité plus faible des patients critiques.

· La configuration minimale d'un appareil d'échographie de réanimation comporte une sonde thoracique (permettant l'exploration cardiaque, pleuropulmonaire, voire abdominale), une sonde permettant l'exploration vasculaire et une sonde transœsophagienne multiplan.

· Il est souhaitable que la majorité des praticiens d'une équipe soient formés à l'échocardiographie et aux bases de l'échographie générale, avec autant que possible un praticien référent par unité.

· Les données de la littérature montrent qu'un certain nombre d'explorations échographiques cardiaques, pleuropulmonaires, vasculaires et abdominales peuvent être réalisées par le réanimateur avec une bonne performance diagnostique.

· Les niveaux de compétence requis sont bien définis pour l'échocardiographie, relativement bien codifiés pour l'échographie pleuropulmonaire mais restent à définir pour les autres organes.

· L'échographie-Doppler cardiaque est un outil précieux pour le diagnostic des causes d'états de choc ainsi que pour l'analyse hémodynamique. Sa performance est équivalente voire supérieure aux autres outils d'exploration hémodynamique.

· L'échographie vasculaire en temps réel diminue les échecs et les complications de la pose des cathéters veineux centraux.

· L'échographie pleuropulmonaire permet un diagnostic simple, rapide et quantitatif des épanchements pleuraux liquidiens avec une performance supérieure à la radiographie conventionnelle. Elle permet un diagnostic différentiel rapide entre épanchement pleural liquidien et atélectasie. Le diagnostic d'exclusion de pneumothorax est simple, son diagnostic positif plus difficile. L'échographie pleuropulmonaire donne des signes indirects très spécifiques de surcharge liquidienne parenchymateuse.

· Le Doppler transcrânien fournit une appréciation rapide et non invasive de l'hémodynamique cérébrale chez le patient neuro-agressé, particulièrement en traumatologie.

· L'échographie abdominale permet au réanimateur de diagnostiquer un épanchement péritonéal liquidien et d'éliminer rapidement une cause obstructive d'insuffisance rénale.

· Si l'impact pronostique des examens échographiques réalisés par le réanimateur reste à démontrer, la simplicité, l'innocuité et les données de la littérature plaident pour un développement rapide et généralisé de l'enseignement de l'échographie en réanimation.

INTRODUCTION

L'examen clinique, couplé à un bon interrogatoire, constitue la base d'une prise en charge diagnostique et thérapeutique optimale. Les limites de l'examen physique restent cependant importantes et la variabilité de la pertinence de l'examen clinique mal connue. Chez le patient critique, les conditions de l'examen clinique sont la plupart du temps perturbées par le stress, la douleur, la dyspnée, les troubles de conscience et la sédation. De nombreuses études suggèrent que l'évaluation clinique de la volémie [1] [2] [3] [4] [5], de l'étiologie d'une dyspnée [6] [7], d'une incompétence myocardique [8] [10], de la sévérité d'un épanchement pleural [11] [12] [13] [14] peut se révéler insuffisante et améliorée par un examen échographique. Du fait des progrès liés à la qualité d'image et à la miniaturisation des machines, l'échographie représente en réanimation un moyen simple d'améliorer la performance de l'examen clinique, sans nécessité de déplacer un patient potentiellement instable. Non invasive, non irradiante, l'échographie-Doppler devient le prolongement direct de l'examen clinique et l'appareil d'échographie un véritable « stéthoscope ultrasonique » [6] [12] [15] [16]. L'explosion du nombre de publications relatives à l'échographie cardiaque et pulmonaire en soins intensifs témoigne de l'engouement des cliniciens pour la technique [12] [17]. Le champ d'action théorique de l'échographie est très vaste, posant à la fois la question des compétences des réanimateurs et des structures anatomiques ou fonctionnelles pouvant être explorées avec un réel gain diagnostique et thérapeutique. Le but de ce texte est de discuter la faisabilité d'examens ultrasoniques par des médecins « non spécialistes », de définir la configuration minimale d'une machine dédiée aux secteurs de réanimation, soins intensifs, accueil des urgences et de fournir les bases de l'examen ultrasonographique relatif aux pathologies fréquemment rencontrées en réanimation (cardiovasculaires, pleuropulmonaires, abdominales, sinusiennes et encéphaliques). Compte tenu de l'étendue du sujet, cet exposé est centré sur les notions les plus simples.

ÉCHOGRAPHIES PAR DES MÉDECINS
« NON SPÉCIALISTES » ?

La réalisation d'échographies par le réanimateur est un impératif inhérent aux conditions même de l'exercice en réanimation. Chez les patients instables, la nécessité d'obtenir des réponses cliniques rapides et répétées rend difficile voire impossible l'intervention systématique d'un radiologue ou d'un cardiologue. La pratique de l'échographie cardiaque est la plus ancienne et la plus étudiée. Plus de 250 études (dont la moitié publiées entre 2000 et 2006) montrent la faisabilité et l'intérêt que l'échocardiographie suscite en réanimation, technique considérée comme une véritable « révolution » en hémodynamique [17]. Malgré l'absence de preuve de l'impact sur la mortalité, il semble que l'analyse hémodynamique par échocardiographie devienne incontournable pour les réanimateurs [18]. En France, le niveau de compétence le plus complet en échocardiographie passe par l'obtention du diplôme interuniversitaire (DIU) d'échocardiographie, dont l'orientation générale, historiquement cardiologique, s'est largement étendue ces dernières années vers la réanimation. Ce DIU, d'une durée de deux ans, comporte un enseignement théorique et pratique correspondant à la réalisation de 240 échographies transthoraciques (ETT) et 50 échographies transœsophagiennes (ETO). En 2004, les réflexions d'un groupe d'experts de la Société française de cardiologie (SFC), de la Société de réanimation de langue française (SRLF) et de la Société française d'anesthésie et de réanimation (Sfar) ont montré la nécessité d'un enseignement spécifique à l'anesthésie et à la réanimation. Ceci a motivé des modifications spécifiques du programme de seconde année avec instauration de 4 heures de cours sur l'échocardiographie en anesthésie réanimation communes aux cardiologues et aux non cardiologues. Au cours de cette seconde année, il existe un module d'enseignement de 2 jours, spécifique aux anesthésistes et réanimateurs. Parallèlement à cette réforme du DIU d'échocardiographie, un système de validation de compétences en trois niveaux en échocardiographie pour les réanimateurs est à l'étude [19] (figure 1). Ce système pourrait permettre la formation de l'ensemble des anesthésistes et/ou réanimateurs aux bases de l'échocardiographie en un temps plus court (6 à 12 mois) que les deux années d'enseignement du DIU. Idéalement, il serait souhaitable qu'il y ait dans chaque unité un référent détenteur du DIU et que les autres praticiens aient suivi un enseignement plus succinct (figure 1). La définition d'objectifs diagnostiques clairs au cours d'un examen échocardiographique est probablement fondamentale pour améliorer la performance diagnostique de la technique. Il en est de même pour les objectifs pédagogiques. Pour le réanimateur l'échographie est réalisée pour répondre à une question simple et les critères de réponse à la question doivent être simples et précis : par exemple : existe-t-il un épanchement péricardique ? Est-il compressif ? La fonction systolique ventriculaire gauche est-t-elle altérée ? Ceci est fondamental afin de ne pas semer la confusion sur les compétences respectives des cardiologues et des réanimateurs. L'efficacité du ciblage des objectifs est démontrée. Des travaux cliniques montrent qu'il est possible de former des réanimateurs non cardiologues aux bases de l'échographie cardiaque transthoracique [20] [21] et transœsophagienne [22] sur des périodes de l'ordre d'un an, en se fixant des objectifs diagnostiques simples et standardisés. Le principe de l'apprentissage simple et standardisé de l'échocardiographie dépasse le champ strict de la réanimation. Il est démontré qu'une formation courte (4 h, étude de 20 cas cliniques) de résidents de médecine interne centrée sur l'analyse échographique de la veine cave permet d'améliorer significativement le diagnostic clinique de surcharge vasculaire [23]. La même équipe a démontré dans un travail similaire qu'il est possible de mieux apprécier le statut volémique interdialytique de patients en insuffisance rénale chronique à l'aide d'échographies de la veine cave réalisées par des néphrologues sans expérience échographique [24]. Deux autres travaux ont démontré la possibilité de former en quatre semaines des internes en secteur de médecine interne au diagnostic de dysfonction ventriculaire gauche systolique, de cardiomyopathie hypertrophique et de dysfonction valvulaire majeure avec 93 % de diagnostics corrects [25] [26]. L'échographie réalisée au lit du malade par des médecins non spécialistes s'inscrit donc parfaitement dans le sens de l'évolution naturelle des pratiques médicales.

Figure 1. Pyramides des compétences d'échocardiographie en réanimation.
Au sommet : opérateur qualifié (diplôme interuniversitaire = DIU), capable de réaliser un examen échocardiographique complet. Cet opérateur est en charge de la formation des praticiens non formés de l'unité, en veillant notamment à ce que soient acquis les items cités à la base de la pyramide. Le niveau intermédiaire représente des praticiens en cours de formation, ayant intégré la base de la pyramide et capables d'une analyse plus fine. D'après Cholley et al. [19]. PAPs = pression de l'artère pulmonaire systolique. FEVG = fraction d'éjection du ventricule gauche.

 

La présence croissante d'appareils d'échocardiographie dans les unités de réanimation a naturellement ouvert la voie à l'exploration par les réanimateurs de structures extracardiaques, notamment pulmonaires [6] [11] [12] [14] [15] [27] [28] [29] [30] [31], sinusiennes [32] [33] [34], vasculaires [35] [36] et abdominales [37] [38] [39]. Le niveau de compétence dans ces explorations est moins bien défini que pour l'échocardiographie. Il est toutefois démontré depuis plus de 10 ans que la réalisation d'échographies abdominales de débrouillage dans le cadre de l'urgence traumatique par des médecins non radiologues est efficace pour le diagnostic d'hémopéritoine et aide à la bonne orientation des patients [38] [39].

Tout examen échographique, en particulier échocardiographique, doit faire l'objet d'un compte rendu figurant dans le dossier, identifiant le nom de l'opérateur et les conclusions de l'examen. Outre la valeur médico-légale de ce compte rendu, cette rédaction a une valeur d'apprentissage, forçant l'examinateur à faire la synthèse de ces observations et des mesures réalisées. Si la réalisation d'échographies par le réanimateur est devenue (ou deviendra) un geste de routine, tout doute sur un diagnostic complexe doit faire intervenir un spécialiste, tant pour la cardiologie (suspicion d'endocardite, quantification d'une fuite valvulaire, identification une image tumorale intracardiaque, constriction péricardique...) que pour l'échographie générale (doute sur une thrombose veineuse, artérielle, recherche de thrombose vasculaire intra-abdominale, suspicion de processus expansif rénal, splénique ou hépatique...).

CONFIGURATION SOUHAITABLE
D'UNE MACHINE D'ÉCHOGRAPHIE EN RÉANIMATION (figure 2)

Figure 2. Configuration générale d'un appareil d'échographie en réanimation.

 

L'examen échographique transpariétal est difficile chez le patient de réanimation, en raison d'une échogénicité moindre, secondaire à la dyspnée, à la ventilation mécanique, aux pansements et à la difficulté de mobiliser les patients. Ces éléments plaident en faveur de l'acquisition de machines récentes et de bon niveau afin de garantir une qualité d'image optimale. Les choix pragmatiques visant à fournir aux unités de réanimation des machines réformées par les services de radiologie ou de cardiologie ne peuvent donc représenter que des solutions transitoires avant l'acquisition d'un matériel neuf.

La configuration idéale comporte :

- une sonde « thoracique », étroite (passage intercostal) générant des ultrasons (US) de basse fréquence (1 à 3 MHz ou 2 à 5 MHz), plane, à balayage sectoriel. Les basses fréquences permettent d'analyser les structures profondes (> 6 cm) telles que le cœur, la plèvre, le poumon et les vaisseaux intracérébraux ;

- une sonde « abdominale », large, courbe, de basse fréquence (1 à 3 MHz), à balayage sectoriel, permettant d'analyser les structures profondes (> 6 cm) intra-abdominales ;

- une sonde « barrette », à balayage linéaire, de haute fréquence (7 à 10 MHz) permettant une analyse des structures superficielles (< 6 cm) telles que la peau, les tissus mous et surtout les vaisseaux tant cervicaux que des membres. Cette sonde peut permettre une analyse plus fine de la plèvre que la sonde thoracique ;

- une sonde d'échographie cardiaque transœsophagienne (ETO) multiplan ;

- une configuration informatique permettant l'analyse des différentes structures: cardiaque, abdominale, vasculaire (superficielle, abdominale et transcrânienne) ;

- les modes Doppler suivants : continu, pulsé, couleur, tissulaire ;

- une imagerie bidimensionnelle de type harmonique, améliorant considérablement la qualité de l'image ;

- un système d'enregistrement simultané de l'ECG, indispensable en échographie cardiaque ;

- un système d'enregistrement simultané des pressions de ventilation chez les patients placés sous ventilation mécanique. Cet enregistrement permet d'étudier les variations respiratoires des vitesses des flux intracardiaques, des gros vaisseaux et du diamètre des veines caves, témoins de précharge-dépendance [40] [41] [42] [43].

TERMINOLOGIE SIMPLIFIÉE
D'ÉCHOGRAPHIE-DOPPLER

Modes d'échographie (figure 3)

L'échographie permet des images bidimensionnelles (mode 2D) ou en temps-mouvement (mode TM ou mode M en anglais). Les images 2D montrent les structures anatomiques et constituent les images échographiques au sens commun du terme. Le mode TM ou M permet la visualisation de structures anatomiques en mouvements en fonction du temps. Le mode M permet la mesure des diamètres de cavités sur un cycle de temps, par exemple la mesure des diamètres télésystoliques et télédiastoliques permettant la mesure de la fraction de raccourcissement ventriculaire gauche (figure 3). Les variations respiratoires des veines caves (inférieure en ETT, supérieure en ETO) qui constituent un bon indice de précharge dépendance, sont étudiées à l'aide de ce mode [42] [43]. Le mode M permet également la mesure des épaisseurs de paroi cardiaque afin de juger du caractère hypertrophique d'une cardiomyopathie.

Figure 3. Modes d'imagerie en échographie. a : imagerie bidimensionnelle (coupe apicale 4 cavités cardiaque). b : échographie TM du ventricule gauche permettant la mesure des épaisseurs de paroi, des diamètres ventriculaires en systole et en diastole puis le calcul de la fraction de raccourcissement.

 

Modes Doppler

Quatre modes Doppler sont utilisés en routine : continu, pulsé, couleur et tissulaire. Physiologiquement, les vitesses intracardiaques sont inférieures à 1,5 m · s-1. Toute vitesse supérieure est pathologique et correspond en général à une sténose (valvulaire, vasculaire, intraventriculaire) ou à une fuite valvulaire massive.

Doppler continu

Dans ce mode Doppler, l'émission et la réception des US se font de façon continue par 2 cristaux différents. L'image (spectre) Doppler obtenue correspond à la somme de toutes les vitesses enregistrées sur la totalité de la longueur du trajet des US représenté sur l'image par la ligne de tir. Un flux venant vers la sonde est dit positif et est codé au-dessus de la ligne de base. Un flux venant, fuyant la sonde, est dit négatif et est codé au-dessous de la ligne de base. Ce mode permet l'analyse des hautes vitesses (> 1,5 m · s-1) mais ne permet pas de localiser l'endroit de l'accélération du flux (figure 4). En d'autres termes, le Doppler continu autorise une bonne résolution des vitesses mais entraîne un phénomène d'ambiguïté spatiale. Par exemple, une accélération du flux sur la chambre d'éjection ventriculaire gauche peut correspondre à un gradient intraventriculaire (cardiomyopathie obstructive) ou à une sténose aortique. Seule l'analyse de la géométrie ventriculaire, de l'anatomie des valves et du spectre Doppler couleur permettra de localiser la zone malade. En pratique, ce mode permet de quantifier les sténoses et les fuites.

Doppler pulsé

Dans ce mode, les US sont émis par paquets discontinus. À l'inverse du Doppler continu, le Doppler pulsé permet d'analyser une zone précise, punctiforme mais ne permet pas l'analyse de vitesses supérieures à 1,5 m · s-1. Il existe donc une bonne résolution spatiale mais une ambiguïté des vitesses. Un flux venant vers la sonde est dit positif et est codé au-dessus de la ligne de base. Un flux venant, fuyant la sonde, est dit négatif et est codé au-dessous de la ligne de base. L'incapacité de ce mode à analyser les vitesses élevées se traduit par le phénomène d'aliasing ou repliement spectral ou le spectre Doppler est décapité sur les hautes vitesses qui apparaissent en miroir dans le sens inversé. En pratique, le mode pulsé permet d'analyser les pressions de remplissage sur le flux mitral et le calcul du débit cardiaque par le flux sous-aortique.

Doppler couleur

Le Doppler couleur est un Doppler pulsé. Il comporte donc les limites de ce dernier : bonne résolution spatiale mais ambiguïté des vitesses. Le mode couleur consiste en une cartographie des vitesses au sein d'un volume d'échantillonnage matérialisé sur l'image par un secteur trapézoïdal. En d'autres termes, au sein du volume d'échantillonnage, chaque globule rouge en mouvement reçoit un code couleur qui est fonction du sens de son déplacement. Un flux vers la sonde est dit positif et est codé en rouge. Un flux fuyant la sonde est dit négatif et est codé en bleu. Le phénomène d'aliasing est très informatif en Doppler couleur car il se traduit par un codage jaune. Ainsi, la visualisation d'un flux jaune témoigne d'une accélération régionale du flux et permet de localiser la zone responsable d'une sténose. En cela, le Doppler couleur complète les données du Doppler continu qui a montré une accélération sans permettre de localiser son site. À titre d'exemple, si un flux accéléré est observé en Doppler continu sur la voie d'éjection ventriculaire gauche, on ne peut différencier une sténose aortique d'une obstruction intraventriculaire. La visualisation d'un aliasing couleur (flux jaune) intraventriculaire plaide pour la seconde hypothèse, un alisasing transvalvulaire plaide en faveur d'un rétrécissement aortique (figure 4). De plus, la forme du spectre Doppler continu (lame de sabre ou non) constitue un autre élément de diagnostic différentiel (figure 4 et figure 5).

Figure 4. Doppler d'éjection ventriculaire gauche. À gauche (a1 et a2) : Doppler normal. En couleur, le flux est bleu homogène, affirmant l'absence d'accélération pathologique (a1). On peut donc enregistrer en Doppler pulsé le flux sous-aortique en coupe 5 cavités, qui permet le calcul de l'intégrale temps vitesse (ITV) et représente indirectement le volume d'éjection systolique (a2). Ici, la vitesse maximale du flux sous-aortique est de 1,2 m · s-1. À droite (b1 et b2) : cardiomyopathie obstructive. b1 : aliasing intraventriculaire (flèche) au contact d'une hypertrophie septale permettant de différencier cette image d'une sténose aortique. b2 : accélération du flux authentifié par le Doppler continu. Noter ici que la vitesse maximale du flux est à 3 m · s-1 avec un aspect typique en lame de sabre (flèche).

 

 

Figure 5. Sténose aortique : flux d'éjection accéléré sans aspect en lame de sabre.

 

ÉCHOGRAPHIE - DOPPLER CARDIAQUE
ET VASCULAIRE

Échographie Doppler cardiaque

Généralités et intérêt du développement de l'échographie cardiaque en réanimation

L'échographie cardiaque est l'examen ultrasonique réalisable par un réanimateur qui a fait l'objet du plus grand nombre de publication au cours des 15 dernières années [17]. Dans cette période, près de 250 articles consacrés au sujet ont été publiés. La pertinence des outils classiques d'exploration hémodynamique est actuellement remise en question avec l'absence de bénéfice démontré du cathéter artériel pulmonaire (CAP) après 30 ans d'utilisation [44] et la mauvaise performance des pressions intravasculaires pour prédire la réponse au remplissage [45] [46]. Bien que l'impact sur la mortalité n'ait pas été étudié, certains travaux suggèrent que la performance de l'échographie est supérieure au CAP [10]. Dans une étude portant sur 20 patients en insuffisance circulatoire aiguë après chirurgie cardiaque, les auteurs ont comparé la performance diagnostique de cinq praticiens utilisant le CAP et cinq praticiens utilisant l'échographie transœsophagienne (ETO). Les résultats de ce travail montrent que le score diagnostique moyen de l'ETO est meilleur que celui du CAP. De façon surprenante, malgré le caractère opérateur-dépendant de l'échographie, il existait une meilleure homogénéité diagnostique entre les 5 échographistes qu'entre les 5 hémodynamiciens. Dans cette étude, 34 % de décisions thérapeutiques majeures étaient décidées sur les seules données échographiques et avaient été ignorées par le CAP. Une seconde étude menée chez 130 patients après pontage aorto-coronaire montre que l'évaluation clinique associée aux données du CAP est en concordance avec l'ETO dans 98 % des cas lorsque la fonction myocardique est normale [47]. A contrario, dans ce travail, le diagnostic de dysfonction systolique sévère (fraction d'éjection ventriculaire gauche [FEVG] < 40 %) ainsi que les valeurs extrêmes de précharge (hypo- ou hypervolémie) est médiocre pour l'analyse clinique et par CAP et sans aucune corrélation avec les données échographique. Si l'ETO offre l'avantage d'une qualité d'image supérieure à l'ETT et ce particulièrement après chirurgie cardiaque, les impératifs de décontamination des sondes et l'usage délicat voire impossible de l'ETO chez le patient non ventilé limitent significativement son utilisation pluriquotidienne en réanimation polyvalente. Les progrès technologiques récents ont heureusement permis une amélioration sensible de la qualité des images en ETT. Dans un travail publié en 2004 portant sur 100 ETT réalisées pour bilan d'état de choc, l'échogénicité était considérée comme bonne chez 99 % des patients [9]. Dans ce travail, l'ETT permettait d'exclure ou d'affirmer une origine cardiogénique d'état de choc avec une sensibilité, une spécificité, une valeur prédictive négative et positive de 100 %, 95 %, 97 %, 100 %, respectivement. L'ETT permettait dans cette étude 51 % de modifications thérapeutiques significatives, dont 25 % de procédures chirurgicales ou invasives pour une population de patient majoritairement cardiologique. Dans un travail analogue, 467 patients admis en réanimation médicale pour des pathologies non cardiaques ont été évalués par ETT dans les 18 heures suivant l'admission [8]. Les résultats de cette étude montrent que 36 % des patients ont une anomalie cardiaque significative qui n'a pas été détectée cliniquement dans plus de 75 % des cas. Dans ce travail, la présence d'une anomalie cardiaque échographique n'influe pas sur la mortalité mais est associée à un allongement de la durée de séjour.

Compte tenu de sa simplicité de mise en œuvre et de son innocuité, l'ETT constitue le moyen idéal de se former à l'échographie cardiaque en réanimation. Dans la suite du texte, nous ne discuterons donc que d'échographie transthoracique qui constitue la base de l'apprentissage et le meilleur moyen d'évoluer naturellement vers l'acquisition d'une compétence en ETO.

Fenêtres acoustiques utilisables en ETT (figure 6)

Comme pour les foyers d'auscultation cardiaque, les images d'échographie cardiaques sont recueillies au niveau de cinq régions thoraciques offrant une moindre résistance à la pénétration des ultrasons, appelées fenêtres acoustiques. Les fenêtres parasternales, apicales et sous-costales sont les trois voies préférentielles en réanimation. Pour chacune de ces trois fenêtres, la rotation de la sonde sur son grand axe permet d'obtenir des plans de coupes différents. Ainsi, pour une fenêtre donnée, il existe plusieurs plans de coupe définissant les principales coupes échocardiographiques.

Figure 6. Fenêtres acoustiques en échocardiographie. Les 3 fenêtres principales sont les fenêtres parasternales, apicales et sous-costales. Les fenêtres sus-sternales et parasternales droites ont un intérêt limité en réanimation. Les ombres ovales grises représentent la position de la sonde sur le thorax, les flèches la rotation de la sonde pour obtenir les différentes coupes sur une même fenêtre.

 

Principales coupes échocardiographiques transthoraciques (figure 7)

Il s'agit des premières notions à acquérir lors de l'apprentissage de l'échocardiographie. Ces coupes doivent être parfaitement connues par l'opérateur. Pour fixer les idées, on peut considérer que ses coupes sont apprises lorsque l'opérateur en apprentissage est capable de les dessiner de mémoire.

Figure 7. Coupes échocardiographiques principales obtenues chez des patients de réanimation intubés et ventilés. Les zones ovales grises montrent la position et l'orientation de la sonde au niveau de chacune des 3 fenêtres acoustiques principales. Sur une même fenêtre, une rotation de la sonde de 90o sur son grand axe permet d'obtenir 2 coupes différentes. VG = ventricule gauche, VD = ventricule droit, OG = oreillette gauche, OD = oreillette droite, VCI = veine cave inférieure, P = péricarde. Ao = aorte. Sur la coupe parasternale grand axe, noter l'aspect hyperéchogène du péricarde normal.

 

Coupe parasternale grand axe (PSGA)

La sonde est appliquée au bord gauche du sternum, son axe suivant une ligne imaginaire reliant le mamelon gauche à la zone médio-claviculaire droite (figure 6 et figure 7). Cette coupe montre l'ensemble des cavités cardiaques, mais son intérêt est limité en réanimation à l'étude de 4 éléments : le péricarde postérieur qui apparaît hyperéchogène à l'état physiologique et qui peut être le siège d'un épanchement, le diamètre de la chambre de chasse du VG qui est utile au calcul du débit cardiaque, la fraction de raccourcissement du VG en mode TM qui apprécie grossièrement la fonction systolique, les valves aortiques et mitrales en mode 2D et Doppler couleur pour la détection rapide d'une valvulopathie majeure.

Coupe parasternale petit axe (PSPA)

À partir de la position précédente, on applique à la sonde une rotation de 90o dans le sens horaire (figure 4). Cette coupe visualise alors le VG et le VD en coupe transversale, séparés par le septum interventriculaire. L'intérêt de cette coupe est d'analyser la cinétique régionale du VG puisqu'elle montre la paroi latérale, antérieure, postérieure et le septum interventriculaire (SIV). Cette coupe permet également d'apprécier la cinétique globale du VG en évaluant la fraction d'éjection du VG, soit en mode TM avec calcul de la fraction de raccourcissement, soit en mode 2D avec calcul de la fraction de raccourcissement de surface. Cette coupe a enfin un intérêt majeur dans le diagnostic du cœur pulmonaire aigu ou elle permet la mise évidence du septum paradoxal.

Coupe apicale 4 et 5 cavités

Ces deux coupes sont obtenues en positionnant la sonde au-dessous et en dehors du mamelon gauche, en « visant » l'épaule droite, l'axe de la sonde étant horizontal. On obtient ainsi une coupe ou la pointe du cœur se trouve dans le sommet du cône d'image, les 4 cavités cardiaques (VG, VD, OG, OD) sont visualisées en positionnant par convention les cavités gauches à droite de l'image. En imprimant une bascule minime (10o) de la sonde vers le bras droit du patient, on dégage la chambre de chasse du VG qui constitue la cinquième cavité et qui permet de recueillir le flux d'éjection ventriculaire gauche nécessaire au calcul du débit cardiaque. Ces 2 coupes sont les plus informatives en réanimation, elles permettent une appréciation globale de la fonction contractile ventriculaire droite et gauche, le diagnostic d'une valvulopathie mitrale, tricuspide ou aortique majeure (la valve pulmonaire n'est pas visualisée), le diagnostic d'une dilatation ventriculaire gauche et surtout droite. Un épanchement péricardique important sera bien visualisé sur ces coupes. Ces 2 coupes ont enfin un intérêt majeur car elles facilitent le recueil et l'étude de l'ensemble des flux Doppler intracardiaques (à l'exception du flux de l'artère pulmonaire) qui permettent l'évaluation des pressions de remplissage gauche, de la pression artérielle pulmonaire et la quantification grossière d'une valvulopathie par Doppler couleur.

Coupe apicale 2 et 3 cavités

Ces 2 coupes sont obtenues à partir de la précédente en effectuant une rotation de 90o de la sonde dans le sens antihoraire. Comme précédemment, on passe de la coupe 2 à 3 cavités en effectuant une bascule minime de la sonde. La coupe 2 cavités montre le VG et l'OG dans leur grand axe longitudinal, la coupe 3 cavités montre les mêmes éléments plus la chambre de chasse du VG et la valve aortique. L'intérêt de ces coupes est de pouvoir étudier la cinétique des parois antérieures et inférieures du VG, non vues sur les coupes 4 et 5 cavités. Elles permettent aussi l'enregistrement du flux d'éjection VG lorsque celui-ci n'a pu être recueilli en 4 ou 5 cavités.

Coupes sous-costales

La sonde est appliquée au creux épigastrique, horizontalement, en « visant » le médiastin. On obtient alors une coupe 4 cavités, oblique sur l'écran. En effectuant une rotation de 90o dans le sens antihoraire et en « visant » le foie, on peut dérouler la veine cave inférieure en coupe longitudinale. L'étude des variations respiratoires de la veine cave est fondamentale pour étudier la précharge-dépendance cardiaque. Bien que moins précise en termes anatomique et ne permettant pas un bon alignement des flux Doppler, cette coupe reste parfois la seule exploitable lorsque le patient est peu échogène et fournit des éléments 2D précieux : fonction systolique VG et VD visuelles, épanchement péricardique. En appliquant une rotation de la sonde de 90o dans le sens anti horaire et en « visant » le médiastin, on peut réaliser une coupe transversale fournissant une image et des informations comparables à la coupe PSPA.

Flux Doppler intracardiaques normaux

Doppler mitral normal (tableau I et figure 8) :

Tableau I. Valeurs normales du flux mitral.

Âge

E

A

E/A

< 29 ans

0,69 ± 0,12

0,27 ± 0,07

2,7 ± 0,7

30-49 ans

0,62 ± 0,14

0,33 ± 0,07

2 ± 0,6

> 50 ans

0,59 ± 0,14

0,46 ± 0,13

1,2 ± 0,4

 

Figure 8. Signification physiologique du flux Doppler mitral. Ce flux correspond au remplissage diastolique du ventricule gauche et est caractérisé par une onde E protodiastolique correspondant au remplissage passif et une onde A télédiastolique correspondant à la systole auriculaire. L'enregistrement simultané de l'ECG est impératif pour différencier l'onde E de l'onde A. FM = fermeture mitrale ; OA : ouverture aortique ; FA = fermeture aortique. RI = relaxation isovolumétrique ; RR remplissage rapide. TDE = temps de décélération de l'onde E ; Ao = courbe de pression aortique ; OG = courbe de pression auriculaire gauche ; VG = courbe de pression ventriculaire gauche.

 

Le flux mitral enregistre les flux de remplissage diastolique du VG. Il est fondamental pour l'étude des pressions de remplissage ventriculaire gauche. Il est obtenu à partir de la coupe 4 cavités, en Doppler pulsé, en positionnant la fenêtre Doppler au ras de l'extrémité des 2 feuillets mitraux (figure 8). Le flux mitral normal est positif, codé en rouge en couleur et montre deux ondes : une précoce appelée onde E (early = E) correspondant au remplissage passif, une télédiastolique, correspondant à la systole auriculaire appelée onde A (A = atrial). Il faut souligner que le profil mitral ne peut être analysé sans enregistrement simultané de l'électrocardiogramme, qui seul permet de différencier ces 2 ondes. L'onde E est située juste après l'onde T, l'onde A entre l'onde P et le complexe QRS. En cas de fibrillation auriculaire, l'onde A est absente. Le temps de décroissance de l'onde E (TDE = temps séparant le pic et le point de retour de l'onde E sur la ligne de base) est un paramètre systématiquement enregistré lors de l'analyse du flux mitral. Toute la difficulté de l'analyse du flux mitral réside dans le fait que les ondes E et A varient avec l'âge et les pressions de remplissage. Il faut garder à l'esprit que l'amplitude de l'onde E diminue avec l'âge (tableau I) et les pressions de remplissage. Ainsi, une onde E de basse vélocité peut correspondre à une hypovolémie ou à une valeur physiologique chez un sujet âgé. Physiologiquement, le rapport E/A normal est compris entre 1 et 2. Néanmoins, la vitesse de l'onde E diminuant avec l'âge, il n'est pas forcément anormal d'observer une inversion du rapport E/A chez le sujet âgé. De la même façon, un rapport E/A > 2 est fréquemment observé chez le sujet jeune sans signification pathologique. On peut donc retenir qu'un rapport E/A inversé chez un sujet jeune signe dans la plupart des cas une hypovolémie, alors qu'un rapport E/A supérieur à 2 chez un sujet âgé signe dans la plupart des cas des pressions de remplissage élevées [48]. Le temps de décélération de l'onde E (TDE) varie également avec les pressions de remplissage. Le TDE s'allonge en cas d'hypovolémie et se raccourcit en cas d'hypervolémie ou de trouble de la distensibilité du ventricule gauche. Les variations des ondes E, A et du TDE avec la volémie sont résumées dans la figure 9.

Figure 9. Variations des ondes E, A et du TDE avec les statuts volémiques.

 

Étude du flux d'éjection ventriculaire gauche (flux sous- et transaortiques)

Ce flux est enregistré en coupe 5 cavités. Ce flux fuit la sonde et est donc codé en bleu en couleur. Son orientation est parallèle au septum interventriculaire. La constatation d'un flux couleur bleu homogène (absence d'aliasing) signe qu'il n'existe aucune accélération pathologique du flux. On peut alors positionner la fenêtre de Doppler pulsé dans le ventricule gauche, juste sous la valve aortique. On obtient alors un spectre négatif, dont l'intégrale (surface) peut être tracée grâce au logiciel qui équipe toutes les machines d'échographie. Cette intégrale temps-vitesse (ITV) sous-aortique représente alors indirectement le volume d'éjection systolique et permet de calculer le débit cardiaque (cf. infra). Physiologiquement, la vitesse maximale du flux d'éjection ventriculaire gauche est inférieure à 1,5 m · s-1. En cas d'accélération, un obstacle à l'éjection ventriculaire doit être suspecté, les 2 causes principales étant l'obstruction intraventriculaire (cardiomyopathie hypertrophique obstructive) et la sténose aortique. L'enregistrement du flux en Doppler continu devient alors impératif compte tenu des vitesses élevées (figure 8). Au cours de la cardiomyopathie obstructive, il existe un aspect typique en Doppler continu, dit en « lame de sabre ». Au cours de la sténose aortique, le flux est accéléré sans aspect en lame de sabre (figure 4).

Doppler tricuspidien

Il existe une fuite tricuspide physiologique chez une majorité de sujets sains. En cas d'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP), cette fuite s'aggrave et la vélocité maximale (Vmax) de cette dernière devient proportionnelle au degré d'HTAP. Le gradient de pression (Δ P) entre le ventricule droit et l'artère pulmonaire est alors obtenu grâce à la formule :

Δ P = 4 × (Vmax)2

En ajoutant la valeur de la pression de l'oreillette droite (POD) à ce gradient de pression, on obtient la valeur de pression de l'artère pulmonaire systolique (PAPs) :

PAPs = Δ P + POD

La valeur de la POD peut être obtenue en mesurant la pression veineuse centrale. Si le patient n'est pas équipé d'un cathéter veineux central, la POD peut être évaluée chez le patient en ventilation spontanée en échographie transthoracique en mesurant le diamètre de la VCI et ses variations ventilatoires (tableau II).

Tableau II. Évaluation semi-quantitative de la pression de l'oreillette droite (POD) à partir du diamètre et des variations respiratoires de la veine cave inférieure (VCI) en ventilation spontanée [49].

Diamètre de la VCI (mm)

Variations respiratoires de la VCI (%)

Valeur de POD
(mmHg)

Bas : < 15

Collapsus inspiratoire de 100 %

0-5

Normal : 15-25

> 50

6-10

 

< 50

11-15

Élevé : > 25

< 50

16-20

 

Absentes

> 20

Une étude récente suggère que le seuil de collapsibilité classique de la VCI de 50 % devrait être revu à la baisse pour une valeur critique de 40 % [50].

Échographie Doppler cardiaque en réanimation : réalisation pratique

L'échographie cardiaque est le plus souvent réalisée en réanimation polyvalente pour le bilan et le monitorage (examens répétés) d'une insuffisance circulatoire aiguë et/ou d'une dyspnée. Les diagnostics plus spécialisés tels que les endocardites ou les complications de la chirurgie cardiaque ne seront pas abordés ici. Il est important d'avoir une démarche systématique qui soit toujours la même, très simple au début de l'apprentissage. Pour simplifier l'exposé, nous n'aborderons que les bases des pathologies courantes en adoptant la démarche diagnostique adoptée dans notre unité. Cette démarche diagnostique correspond aux objectifs 1 et 2 de la pyramide des compétences (figure 1).

Existe-t-il un épanchement péricardique et ce dernier est-il responsable
d'une tamponnade ?

Le diagnostic d'épanchement péricardique repose sur la constatation d'une image hypoéchogène adjacente aux structures cardiaques. Les coupes les plus intéressantes pour ce diagnostic sont les coupes PSGA et sous-costale. Généralement libre, un épanchement péricardique peut être cloisonné et réaliser une tamponnade par compression localisée d'une cavité cardiaque, pour un volume modéré. Ceci est rare mais doit être suspecté dans des cas de tuberculose et surtout après chirurgie cardiaque. En coupe PSGA, le repère fondamental est celui de l'aorte thoracique descendante apparaissant comme une structure arrondie hypoéchogène située sous le cœur, à la jonction VG-OG (figure 10a). La ligne de réflexion péricardique se trouve entre l'aorte thoracique descendante et le VG. Ainsi, un épanchement péricardique aura pour limite la zone située entre l'aorte et le VG. La connaissance des ces éléments permet d'éviter le principal piège diagnostique qui est l'épanchement pleural gauche. Dans ce cas, l'épanchement passe en arrière de l'aorte (figure 10d).

Figure 10. Diagnostic positif et différentiel d'épanchement péricardique. a : échographie normale, coupe PSGA. Le péricarde postérieur normal est hyperéchogène et sa limite postérieure est située entre l'aorte thoracique descendante (Ao) et la paroi postérieure du ventricule gauche (PPVG) (flèche). b : épanchement péricardique (flèche) en coupe PSGA dont la limite postérieure est située entre l'aorte thoracique descendante (Ao) et la paroi postérieure du VG. c : épanchement péricardique en coupe apicale 4 cavités ; là encore, l'aorte thoracique descendante est un repère fondamental. d : épanchement pleural gauche (flèches). L'épanchement est dans ce cas situé en arrière de l'aorte thoracique descendante (Ao).

 

La quantification d'un épanchement péricardique peut être réalisée de façon semi-quantitative en utilisant le mode TM à partir d'une coupe PSGA en positionnant la ligne TM au ras de l'extrémité distale des feuillets mitraux. On peut alors classer les épanchements péricardiques en 4 stades (tableau III).

Tableau III. Quantification des épanchements péricardiques et signes de tamponnade.

Évaluation semi-quantitative en mode TM
(PSGA)

Signes de tamponnade

· Décollement systolique avec cinétique
du péricarde pariétal postérieur conservée.

· Compression OD, VD

· Décollement systolique avec péricarde
pariétal postérieur rectiligne.

· Plus rarement compression OG, VG

· Décollement systolo-diastolique < 10 mm
en diastole et décollement antérieur.

· Dilatation de la VCI avec absence de variations respiratoire du diamètre de cette dernière.

· Décollement systolo-diastolique > 10 mm
en diastole et décollement antérieur.

 

Le caractère compressif d'un épanchement (tamponnade) est affirmé par la compression d'une ou plusieurs cavités cardiaques (coupes apicales), le plus souvent l'oreillette et/ou le ventricule droit, plus rarement l'oreillette gauche (25 % des cas) et le VG. Il s'associe à ces signes de compression cardiaque une dilatation majeure de la veine cave inférieure avec disparition des variations respiratoires du diamètre de cette dernière (coupe sous costale).

Existe-t-il une dysfonction systolique ventriculaire gauche ?

La fonction contractile ventriculaire gauche peut être appréciée par des méthodes quantitatives imposant des mesures, soit par méthode semi-quantitative, visuelle.

En mode TM, la fonction systolique peut être appréciée en mesurant la fraction de raccourcissement. À partir de la coupe PSGA ou PSPA, la coupe TM est réalisé à l'extrémité distale des feuillets mitraux, soit en position médioventriculaire (figure 3b). On mesure alors les diamètres télésystoliques (DTS) et télédiastoliques (DTD). La fraction de raccourcissement (FR) est calculée selon la formule :

FR = (DTD - DTS) / DTD

La normale de la FR est de 28 à 42 %. La formule de Teicholz disponible automatiquement sur toutes les machines donne une valeur extrapolée de fraction d'éjection ventriculaire gauche (FEVG normale > 55 %). Il est important de garder à l'esprit que cette méthode d'évaluation de la fonction systolique ainsi que la relation FR/FEVG par méthode de Teicholz ne sont plus valables lorsqu'il existe une anomalie de cinétique segmentaire.

En mode 2D, la fonction systolique peut être appréciée en mesurant la fraction de raccourcissement de surface (FRS). À partir d'une coupe PSPA réalisée au niveau des piliers soit en position médio-ventriculaire, les surfaces ventriculaires gauche systoliques (SSVG) et diastoliques (SDVG) sont mesurées en traçant les contours de la cavité ventriculaire :

FR = (SDVG - SSVG) / SDVG

La valeur normale de la FRS est comparable à celle de la FEVG, soit > 55 %. C'est une méthode simple et fiable. Toutefois, comme précédemment, un trouble de cinétique segmentaire limite l'exactitude de la méthode.

La méthode de Simpson est la méthode conventionnelle la plus exacte pour évaluer la FEVG car elle prend en compte d'éventuels troubles de cinétique segmentaire. Le principe de cette méthode est basé sur le calcul de la somme des volumes du VG découpé en tranches d'épaisseur égale appelées disques. On obtient ainsi un volume ventriculaire. Toute les machines d'échocardiographies sont équipées de logiciels permettant le calcul de la FEVG Simpson. À partir de la coupe 4 cavités, on effectue le tracé manuel du contour endocardique systolique et diastolique en incluant par convention les muscles papillaires dans la cavité VG. Cette méthode est fiable mais impose une expérience importante et une échogénicité parfaite. Il est enfin utile pour être le plus précis de réaliser une seconde mesure en coupe apicale 2 cavités et de moyenner les 2 valeurs obtenues, ceci dans un souci de s'affranchir au maximum des troubles de cinétique segmentaire.

L'évaluation visuelle de la fonction VG a le mérite de la simplicité qui est très appréciable en réanimation compte tenu de la nécessité d'obtenir des informations cliniques rapides. Il est démontré depuis plus de 15 ans en cardiologie qu'un opérateur entraîné pouvait évaluer visuellement de façon assez précise en ETT la FEVG en prenant comme méthode de référence l'angiographie [51] [52]. En réanimation, Vieillard-Baron et al. [4] ont démontré qu'une évaluation visuelle semi-quantitative selon une classification en 3 niveaux (FEVG normale, altération modérée, altération sévère) est bien corrélée aux mesures chiffrées.

Mesure du débit cardiaque

Le débit cardiaque est obtenu en calculant la surface de la chambre de chasse du VG obtenu en mesurant le diamètre (D) de cette dernière en PSGA. La surface (S) est obtenue en appliquant la formule πD2/4. On multiplie alors cette surface par l'ITV sous-aortique (ITVssAo) qui permet d'obtenir le volume d'éjection systolique. Il ne reste plus alors qu'à multiplier ce dernier par la fréquence cardiaque pour obtenir le débit cardiaque.

DC = Fc × ITVssAo × S

Existe-t-il une dysfonction ventriculaire droite ?

L'éjection ventriculaire droite se faisant dans une circulation à basses résistances, le VD est très sensible aux augmentations brutales de postcharge. Sa fonction systolique est sensible. Contrairement au ventricule gauche, le VD peut se dilater sous l'effet d'une augmentation brutale de postcharge. La fonction diastolique du VD est tolérante. Ainsi, lors d'une HTAP aiguë (embolie pulmonaire ou vasoconstriction pulmonaire hypoxique du SDRA), le VD se dilate brutalement. Comme le péricarde est inextensible, le volume biventriculaire est constant. Ainsi, toute dilatation du VD s'accompagne d'une compression ventriculaire gauche appelée septum paradoxal (SP) à l'origine d'un obstacle au remplissage de ce dernier, responsable d'une chute du débit cardiaque et d'une instabilité hémodynamique. On parle alors de cœur pulmonaire aigu (CPA). En échographie, le diagnostic de CPA est fait par la constatation d'une dilatation ventriculaire droite associée à un CPA [53]. La dilatation ventriculaire droite est définie par un rapport des surfaces ventriculaires diastoliques du VD/VG > 0,6 [54]. Les surfaces ventriculaires sont mesurées par contour en coupe apicale 4 cavités (figure 11a1). Le septum paradoxal est diagnostiqué en coupe PSPA et/ou en mode TM à partir de la coupe PSGA. Des niveaux d'HTAP de l'ordre de 40-45 mmHg associés à un tableau de CPA évoquent un cœur droit antérieurement sain, des niveaux d'HTA plus élevés doivent faire évoquer un cœur pulmonaire chronique (CPC) associé. Dans ce cas, on note une hypertrophie de la paroi libre du VD de plus de 6 mm.

Figure 11. Diagnostic positif de cœur pulmonaire aigu en réanimation. Exemple d'un patient de 43 ans en SDRA après péritonite. a1 : Dilatation du VD avec rapport VD/VG > 1 en coupe apicale 4 cavités. a2 : coupe PSPA montrant le septum paradoxal. Le septum interventriculaire a une forme linéaire (flèche) qui fait perdre la forme arrondie au VG. Noter la dilatation du VD bien visible sur cette coupe. b1 : même patient 24 heures après prescription de monoxyde d'azote et décharge volémique. Normalisation du rapport VD/VG. b2 : disparition du septum paradoxal avec récupération de la forme circulaire du VG en coupe PSPA.

 

Estimation de la volémie

En cas d'hypovolémie sévère, l'échographie bidimensionnelle retrouve de petites cavités ventriculaires hyperkinétiques avec collapsus systolique des parois du ventricule gauche (VG). Le plus souvent, le diagnostic est moins évident et d'autres paramètres doivent être utilisés. En pratique, la volémie peut être analysée soit par des indices statiques, soit par des indices dynamiques. Le principe des indices dynamiques repose sur l'idée qu'en ventilation mécanique contrôlée, l'amplitude des variations respiratoires de pression artérielle est corrélée la volémie efficace [55]. En d'autres termes, une expansion volémique a d'autant plus de chances d'augmenter le débit cardiaque que les variations ventilatoires de pression artérielle, exprimées en pourcentage, sont importantes. On parle alors de « précharge-dépendance » du débit cardiaque. D'un point de vue physiologique, les indices dynamiques permettent de localiser un patient donné sur la courbe de fonction ventriculaire de Franck-Starling sans connaître cette dernière. Des variations de pression artérielle différentielle (ou pulsée = PP) de plus de 13 % affirment que le patient se trouve sur la portion verticale de la courbe de fonction ventriculaire, laissant augurer une réponse positive à l'expansion volémique. A contrario, une oscillation ventilatoire de la PP de moins de 13 % montre que le patient se trouve sur la portion horizontale de la courbe de fonction ventriculaire, signifiant que l'expansion volémique est inutile voire délétère. En échographie, l'étude des indices dynamiques est facilitée par l'enregistrement simultané des pressions des voies aériennes affiché sur l'écran de la machine d'échographie.

Estimation de paramètres statiques de précharge

Mesure des dimensions du ventricule gauche

Le diamètre, la surface et le volume du VG sont mesurables, mais la surface télédiastolique du VG (STDVG) est la mesure la plus utilisée. Elle est réalisée selon l'incidence petit axe passant par les piliers mitraux parasternale en ETT et transgastrique en ETO. La STDVG, reflétant le volume du VG, serait corrélée à la précharge ventriculaire. Classiquement, la valeur de STDVG est significativement plus basse chez les répondeurs que chez les non-répondeurs au remplissage vasculaire. Il existe également une relation significative entre la STDVG basale et le pourcentage d'augmentation du VES après remplissage vasculaire [56]. Cependant, il est impossible de définir une valeur seuil discriminant les patients répondant au remplissage vasculaire. Trois éléments permettent d'expliquer ces résultats : des dyskinésies segmentaires peuvent fausser les mesures, la valeur de la STDVG n'est pas forcément interprétable (en termes de précharge) s'il existe une cardiopathie dilatée ou hypertrophique, enfin, la STDVG, comme tout index statique, ne mesure pas la précharge-dépendance, toutefois, comme pour tout indice statique, une valeur très basse (< 5 cm2/m2) reste très spécifique d'une prédictibilité de réponse au remplissage vasculaire [57].

Le Doppler permet une évaluation non-invasive de ces pressions de remplissage. La vitesse d'une colonne de sang mesurée par Doppler est proportionnelle au gradient de pression régnant en amont et en aval du point de mesure. Ce gradient de pression dépend de nombreux facteurs, dont les conditions de charge. C'est le flux mitral par Doppler pulsé qui a été le plus évalué. Le profil mitral diastolique d'un patient en rythme sinusal présente deux ondes ; une première onde E (remplissage ventriculaire passif) et une deuxième onde A (remplissage ventriculaire par contraction auriculaire). Une baisse des pressions de remplissage entraîne une diminution de l'onde E et une augmentation du temps de décélération de l'onde E (TDE) (figure 9). À l'inverse, une élévation des pressions de remplissage augmente l'amplitude de l'onde E. Un rapport E/A > 2 semble en réanimation constituer un excellent élément de prédiction d'une PAPO > 18 mmHg, avec une valeur prédictive positive de 100 % [48]. Les valeurs intermédiaires de l'onde E et du rapport E/A sont toutefois inexploitables car elles dépendent des conditions de charge, de la relaxation du VG et de l'âge. La vitesse de déplacement de l'anneau mitral en protodiastole évaluée par Doppler tissulaire pulsé (Ea) est un paramètre relativement indépendant des conditions de charge du VG, mais en revanche un bon indicateur de la relaxation du VG. Ainsi, le rapport entre la vitesse maximale de l'onde E (dépendant de la précharge et de la relaxation = Vmax E) et la vitesse maximale de l'onde Ea (dépendant de la relaxation = Vmax Ea) permet d'annuler au numérateur et au dénominateur la relaxation. Dans ces conditions, le rapport Vmax E/Vmax Ea serait donc dépendant uniquement de la précharge. Chez des patients de cardiologie, un rapport Vmax E/Vmax Ea supérieur à 10 permettait de prédire une PAPO supérieure à 15 (sensibilité = 97 % et spécificité = 78 %) [58]. Une vision simpliste est donc de considérer que les valeurs < 10 correspondent à des pressions gauches basses et inversement, des valeurs > 10 correspondent à des pressions gauches élevées. En réanimation, les valeurs < 7 semblent correspondre à des pressions basses et les valeurs > 11 à des pressions élevées [59]. Des valeurs > 15 sont très évocatrices de pressions gauches très élevées [60]. La technique d'enregistrement combinée du Doppler mitral et du Doppler tissulaire à l'anneau mitral est résumée sur la figure 12.

Figure 12. Technique d'enregistrement du Doppler mitral classique (gauche) et du Doppler tissulaire à l'anneau mitral latéral (droite). Les deux tracés Doppler sont recueillis l'un après l'autre à partir d'une coupe apicale 4 cavités qui doit rester stable au cours de la mesure. Le Doppler tissulaire montre 2 pics négatifs car l'anneau se déplace en sens inverse du flux. Le rapport des 2 pics de vélocité E/Ea est un indice statique de précharge. Un rapport E/Ea < 7 est en faveur d'une hypovolémie, un rapport > 11 en faveur de pressions hautes. Un rapport > 15 est évocateur de pressions gauches très élevées. Cet indice offre les avantages d'une bonne reproductibilité et de sa validité chez les patients en fibrillation auriculaire (dans ce dernier cas, les valeurs de E et de Ea doivent être moyennées sur plusieurs cycles).

 

Estimation de paramètres dynamiques de précharge

Variations respiratoires du diamètre de la veine cave

L'évaluation de la veine cave supérieure (VCS) n'est possible qu'en ETO. Il est démontré que le diamètre de la VCS connaît des variations (maximales à l'exsufflation et minimales à l'insufflation) lors de la ventilation mécanique [61]. Il est ainsi démontré que, comme pour le VVS, chez des patients en choc septique sous ventilation mécanique, un index de collapsibilité ([diamètre maximum VCS - diamètre minimum VCS] / diamètre maxi VCS) supérieur à 36 % prédit (sensibilité et une spécificité 90 % et 100 %) une augmentation significative du débit cardiaque après remplissage vasculaire [43].

L'évaluation de la veine cave inférieure (VCI) se fait par ETT (coupe sous-costale). De la même manière que pour la VCS, le diamètre de la VCI dépend de sa pression de distension (maximum à l'insufflation et minimum à l'exsufflation), qui elle est égale à la différence entre la pression intravasculaire et la pression intra-abdominale. Lors du choc septique sous ventilation mécanique, l'index de distensibilité de la VCI ([diamètre maximum VCI - diamètre minimum VCI] /diamètre maxi VCI) supérieur à 18 % prédit une augmentation significative du débit cardiaque après remplissage vasculaire avec une sensibilité et une spécificité de 90 % [42] [62]. Le diamètre absolu de la VCI n'a d'intérêt que s'il est inférieur à 12 mm. Dans ce cas, une réponse positive à l'expansion volémique peut être attendue [42]. Pour les valeurs supérieures, le diamètre absolu de la VCI ne permet pas de prédire la réponse à l'expansion volémique [42]. Une limitation à l'utilisation pourrait être une pression intra-abdominale élevée. Plusieurs études ont démontré que les variations respiratoires de la veine cave inférieure pour prédire la réponse au remplissage est d'apprentissage simple et constitue un outil non invasif précieux pour le réanimateur à la phase précoce des états de choc, tant chez l'adulte que chez l'enfant [63] [64] [65].

Variations respiratoires du volume d'éjection systolique par étude des intégrales temps-vitesses en Doppler cardiaque

La ventilation mécanique en pression positive modifie les conditions de charge des deux ventricules. En augmentant la pression pleurale, l'insufflation mécanique diminue le retour veineux et donc la précharge du ventricule droit (VD) et augmente la postcharge du VD, ce qui diminue le VES du VD. Par voie de conséquence, la précharge du ventricule gauche (VG) diminuera durant l'expiration suivante selon le temps de transit pulmonaire du sang et entraînera une baisse du VES du VG. D'autres mécanismes sont mis en jeu durant l'insufflation mécanique (augmentation à l'insufflation de la précharge du VG, diminution à l'insufflation de la postcharge du VG) mais des données expérimentales et cliniques suggèrent qu'ils n'ont qu'un rôle mineur sur les variations respiratoires du volume d'éjection systolique, même en cas de dysfonction systolique [66].

En ETT, cette hypothèse a été vérifiée, chez le lapin (sous ventilation mécanique), par la mesure Doppler de la variation respiratoire de l'intégrale temps-vitesse (ΔITV) à l'anneau aortique (ITV = intégrale des vitesses du flux aortique en fonction du temps). L'ITV sous-aortique peut être considérée comme un reflet direct du volume d'éjection systolique car ce dernier s'obtient par le produit de la surface de la chambre d'éjection sous aortique par l'ITV. ΔITV était un indice sensible de volémie et de prédictibilité de réponse au remplissage vasculaire [67]. En ETO, d'autres auteurs ont utilisé les variations respiratoires de la vitesse maximale aortique (Δ Vpeak) chez des patients en choc septique, sous ventilation mécanique. Un seuil de 12 % permet d'identifier les répondeurs (Δ Vpeak > 12 %) et les non-répondeurs (Δ Vpeak < 12 %) avec une valeur prédictive positive de 91 % et une valeur prédictive négative de 100 % [41]. Les variations respiratoires du volume d'éjection systolique sont bien corrélées aux variations de surface ventriculaire gauche en petit axe mesurés par détection automatique des contours semblent également fiables pour prédire les effets de l'expansion volémique [68].

Estimation de la précharge-dépendance par étude des variations de l'ITV
sous-aortique après manœuvre de lever de jambes

Cette manœuvre entraîne un transfert de volume sanguin du secteur périphérique vers le secteur central. La première étude effectuée sur le sujet a été réalisée en 2002 et a démontré que l'effet d'un lever de jambes de 45o sur le débit cardiaque (mesuré par thermodilution via un cathéter artériel pulmonaire) était équivalent à celui d'un remplissage vasculaire de 300 mL de colloïde [69]. L'épreuve de lever de jambes (ELJ) est un indice intéressant quand on l'associe à une mesure non-invasive du débit cardiaque par Doppler œsophagien ou par mesure de l'ITV sous-aortique en échocardiographie. Cela permet une évaluation précise de la précharge-dépendance de façon totalement non-invasive et sans risque de surcharge volémique. Une augmentation de 10 % du débit aortique par une ELJ (spéciale car associée à une élévation du buste de 45o) prédisait une augmentation de 15 % du débit aortique après un remplissage vasculaire de 500 mL de sérum salé à 0,9 %, avec une sensibilité de 97 % et une spécificité de 94 % [70]. Ce test semble utilisable même chez des patients sous ventilation mécanique avec une activité ventilatoire spontanée et en arythmie [70]. Ces résultats ont été récemment confirmés chez des patients en ventilation spontanée [71] [72]. Cet indice présente pour certains des limites, liées au fait que l'ELJ serait susceptible de provoquer une stimulation sympathique, notamment chez les patients de chirurgie abdominale, pouvant fausser les mesures. Pour éviter cet écueil, une épreuve plus neutre telle que le Trendelenburg reste à évaluer.

Existe-t-il une fuite valvulaire massive ?

La quantification des fuites est difficile et affaire de spécialiste. Toutefois, il est facile de diagnostiquer une fuite mitrale massive lorsque le Doppler couleur montre en coupe 4 cavités un flux systolique bleu allant de la valve mitrale vers le bas de l'oreillette gauche (figure 13). La largeur du jet couleur à l'origine de la fuite, sa longueur et sa surface sont corrélées à la sévérité de la fuite. Sur la valve aortique, le jet de fuite est diastolique et rouge en coupe 4 cavités.

Figure 13. Exemple d'une fuite mitrale significative en Doppler couleur.

 

Aide à la mise en place des cathéters vasculaires

La pose d'un cathéter veineux central est à l'origine de 10 % d'échecs, 8 % de ponctions artérielles et 4 % de pneumothorax [73]. Ces complications sont une source non négligeable de morbidité et de perte de temps [74]. La visualisation de la structure vasculaire et ses rapports avec les structures adjacentes (artérielles notamment) permet de limiter les complications immédiates. La ponction de la veine jugulaire interne sous échographie permet de repérer une atypie de position anatomique de la veine dans 16 % des cas et une thrombose chez 9 % des patients [75]. Chez des médecins entraînés, la ponction de la veine jugulaire interne sous échographie permet de passer de 90 à 100 % de succès à la première tentative [76]. Des résultats analogues sont retrouvés par voie sous-clavière [77] [78]. Chez des internes, la ponction sous échographie augmente le taux de succès de 75 à 100 % à la première ponction [36]. Le cathétérisme veineux central sous échographie permet également de limiter les complications, notamment les pneumothorax [76] [78]. Deux méta-analyses confirment l'amélioration des taux de succès à la première ponction, et la diminution du taux de complications par le repérage échographique [79] [80]. Le repérage par échographie bidimensionnelle est supérieur au repérage par Doppler, particulièrement pour la voie sous-clavière [79]. Le travail de Milling et al. [81] montre enfin que la ponction en temps réel sous échographie bidimensionnelle (repérage dynamique), permettant de visualiser la position intravasculaire de l'aiguille, est supérieure au repérage préalable seul, avec traçage du repère sur la peau (repérage statique ou Quick-look). Dans cette étude, le taux de succès avec repérage dynamique permet 100 % de succès au premier essai, contre 82 % avec la technique statique et 64 % à l'aveugle.

Au total, ces résultats suggèrent que, en dehors de situations de sauvetage (qui justifient la poursuite de l'apprentissage des ponctions à l'aveugle), tout cathéter veineux central devrait être placé sous échographie bidimensionnelle en temps réel. La réalisation routinière de pose de cathéter sous échographie semble en outre aider à l'apprentissage de la pose des cathéters à l'aveugle. Aux États-Unis et au Royaume-Uni, les ponctions veineuses centrales sous échographie ont fait l'objet de recommandations officielles [82].

ÉCHOGRAPHIE PLEUROPULMONAIRE

L'air étant un obstacle naturel aux ultrasons, l'analyse pleuropulmonaire ne paraît pas logique. Toutefois, depuis une vingtaine d'année, de nombreuses publications montrent un intérêt diagnostique certain de l'échographie pleurale et de façon surprenante, parenchymateuse [6] [12] [13] [15] [27] [28] [29] [30] [31] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97]. Il faut souligner que cette abondante littérature a été développée chez des patients de réanimation, par des réanimateurs, faisant de l'échographie pleuropulmonaire un examen entrant de façon naturelle dans les compétences des réanimateurs. Les travaux de Lichtenstein et al. [6] [13] [15] [27] [28] [29] [30] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] ont particulièrement contribué au développement de cette technique. L'analyse ultrasonique du poumon est réalisée au mieux avec une sonde étroite (passage intercostal), ressemblant à une sonde cardiologique, mais de fréquence supérieure (5-7 MHz) afin de mieux préciser les structures superficielles, notamment pleurale [12]. En pratique, ce type de sonde n'est en général pas disponible sur un appareil généraliste ; la sonde de cardiologie dans ses fréquences les plus élevées (3-5 MHz) peut être utilisée, avec une image moins fine mais exploitable [12] [98] (figure 14). La sonde linéaire superficielle de haute fréquence (7-10 MHz) peut aussi être utilisée. Dans les exemples suivants, nous montrerons des images obtenues aves de sondes cardiologiques de basses fréquences et des sondes linéaires de haute fréquence.

Figure 14. Échographies pleuropulmonaires normales obtenues avec 2 sondes différentes (1,8 et 8 MHz) : visualisation des lignes A et O, artefacts statiques normaux de réflexion pleurale. La ligne A est de longueur égale à la ligne pleurale et à une distance double de la limite antérieure de l'image.

 

Les grands principes de l'analyse échographique pleuropulmonaire sont les suivants :

- la technologie est simple, peu coûteuse et n'utilise pas le Doppler ;

- la sémiologie pleuropulmonaire est dynamique, en mode 2D ou TM et doit analyser les différents quadrants thoraciques, comme pour une auscultation : la sonde est posée sur les mêmes zones que le stéthoscope ;

- cette sémiologie part de la plèvre et se poursuit par l'analyse d'artefacts dont le caractère « parasite » et non anatomique peut dérouter, mais qui ont une signification sémiologique forte, à la fois pleurale et pulmonaire ;

- la plupart des pathologies pulmonaires aiguës observées en réanimation ont un contact avec la paroi et génèrent des artefacts spécifiques analysables en échographie;

- le poumon normal est invisible, le poumon pathologique est soit visible, soit analysable indirectement par l'analyse d'artefacts spécifiques.

Sémiologie échographique pulmonaire normale (figure 15)

Figure 15. Identification de la ligne pleurale par le signe de la chauve-souris, dont le corps est représenté par la ligne pleurale et les ailes par les 2 côtes adjacentes. a : plèvre normale avec une sonde de 5 MHz. Identification de la ligne pleurale (flèche = « corps de la chauve-souris ») : image hyperéchogène située à 0,5 cm en dedans de la ligne costale, matérialisée par le début des cônes d'ombres (R = rib = côte = « ailes de la chauve-souris ») des 2 côtes adjacentes [12]. L'astérisque montre une ligne b, artefact en queue de comète normal parce qu'unique. b : image pleurale normale obtenue avec une sonde de cardiologie (1,7 MHz). Flèche verticale = ligne pleurale. Flèche horizontale = côte. c : image pleurale normale obtenue avec une sonde linéaire de haute fréquence (8 MHz). Flèche verticale = ligne pleurale. Flèche horizontale = côté.

 

À l'état normal, seule la plèvre est visible en échographie. C'est à partir de l'image pleurale, de la présence d'artefacts normaux et de l'absence d'artefacts pathologiques que l'on affirme le caractère normal d'une échographie pleuropulmonaire. La sonde est appliquée dans un espace intercostal de chaque zone thoracique (antérieur, latéral, postérieur) en recherchant en mode bidimensionnel la ligne pleurale, image linéaire hyperéchogène qui constitue l'image fondamentale en échographie pleuropulmonaire.

L'image pleuropulmonaire normale associe un signe dynamique et un artefact statique (ligne A).

· La ligne pleurale et le signe du glissement pleural : l'étape fondamentale d'une échographie pleuropulmonaire est la visualisation dynamique de la ligne pleurale, image linaire hyperéchogène, scintillante, se déplaçant parallèlement à la sonde en suivant les mouvements respiratoires. La ligne pleurale est identifiée par son aspect linéaire hyperéchogène situé au-delà des ombres costales. Le grand axe de la sonde étant appliqué sur le thorax selon un axe crânio-caudal, l'espace intercostal est visualisé à l'intérieur des 2 ombres des côtes adjacentes. La ligne pleurale apparaît alors en dedans (0,5 cm) des 2 ombres costales, et est interrompue par les 2 cônes d'ombres costaux, réalisant l'image (ou signe) de la chauve-souris (figure 15). L'image en chauve-souris permet de ne pas confondre la plèvre avec une autre structure. Un fois la ligne pleurale repérée, il faut rechercher le signe du glissement pleural qui correspond au glissement respiratoire physiologique des 2 feuillets pleuraux. En mode TM, la ligne pleurale est bien visible, scintillante, mobile, sous tendue par un granité immobile : on parle de signe du bord de mer (figure 16).

Figure 16. Image TM pleuropulmonaire normale. Aspect en « bord de mer ». La flèche indique la ligne pleurale.

 

· La ligne A, artefact statique normal qui est une image de répétition de la ligne pleurale. Il s'agit d'une image linéaire, parallèle et de longueur égale à la ligne pleurale. Lorsque la ligne A est peu visible et plus courte que la ligne pleurale, on parle de ligne O dont la signification est identique (figure 14).

· Chez le sujet normal, on peut visualiser une ou 2 lignes b : artefact linaire vertical en rayon de lumière ou queue de comète part de la plèvre et va jusqu'au bas de l'image. Ces lignes b isolées (1 ou 2), ne sont pas pathologiques et sont visibles dans 30 % des cas, surtout dans les zones déclives [87]. Il faut les différencier des lignes B pathologiques, plus nombreuses.

Diagnostic de syndrome alvéolo-intersititiel (figure 17)

Figure 17. Artefacts en queues de comètes pathologiques au cours d'un œdème pulmonaire : lignes B. À gauche, sonde de 5 MHz. À droite, sonde de 1,7 MHz.

 

Ce syndrome est caractérisé par la présence d'artefacts spécifiques appelées lignes B ou queues de comètes [87]. Les lignes B sont des artefacts hyperéchogènes linéaires naissant sur la ligne pleurale et allant jusqu'au bas de l'écran. À la différence des lignes b, artefacts en queues de comètes isolés qui peuvent être vues chez le sujet sain, les lignes B sont nombreuses (> 2), et signent une pathologie parenchymateuse diffuse. Les lignes B multiples séparées de 7 mm (lignes B7) correspondent à des épaississements des septa interlobulaires. Les lignes B3 multiples séparées de 3 mm correspondent à un œdème alvéolaire bien corrélé à l'aspect scanographique en verre dépoli [12]. Ces résultats ont une application clinique simple dans le diagnostic étiologique des dyspnées. Dans un travail portant sur 66 patients admis aux urgences pour détresse respiratoire aiguë, 40/40 patients en œdème aigu pulmonaire présentaient des lignes B alors que 24 sur 26 patients présentant une décompensation pure de BPCO ne présentaient pas de lignes B [6]. Dans cette étude, 80 patients témoins (absence de symptomatologie pulmonaire clinique ou radiologique) ne présentaient aucune ligne B.

Diagnostic et quantification d'un d'épanchement pleural liquidien (figure 18)

Figure 18. Diagnostic et quantification des épanchements pleuraux liquidiens. a : coupe longitudinale l'axe de la sonde a une orientation cranio-caudale sur la ligne médio-axillaire. La flèche représente la distance interpleurale. Le poumon est bien visible, signant un épanchement compressif. b : coupe transversale, même patient. L'axe de la sonde est perpendiculaire à la ligne médio-axillaire. La flèche représente la distance interpleurale, ici 70 mm. Volume drainé = 1 500 mL. D = diaphragme ; P = poumon.

 

L'épanchement pleural liquidien apparaît comme une image hypoéchogène et homogène visible en inspiration et en expiration délimité en dehors par la paroi thoracique (ligne costale) et en bas par le diaphragme. La sonde est placée sur la ligne médio-axillaire, puis plus postérieure si aucun épanchement n'est vu. La visualisation du cul-de-sac pleural identifié par l'image caractéristique du diaphragme (ligne hyperéchogène en arc de cercle) facilite cette exploration (figure 18). Lorsque l'épanchement est suffisamment important pour entraîner un collapsus pulmonaire, le poumon est visible et flotte dans l'épanchement : signe du poumon flottant. Le diagnostic d'épanchement pleural est facile [99] et explique l'engouement pour la technique pour le guidage du drainage pleural [13] [31]. L'échographie permet enfin de quantifier selon un mode semi-quantitatif les épanchements pleuraux liquidiens [11] [40] [100] [101]. La quantification est réalisée à partir de la mesure du décollement pulmonaire postérieur appelée distance interpleurale. Dans le travail princeps d'Eibenberger et al. [100], une distance interpleurale maximale de 20 mm est corrélée à un volume d'épanchement de 380 ± 130 mL et une distance interpleurale de 40 mm est corrélée à un volume de 1 000 ± 330 mL. Dans cette étude, l'échographie est supérieure à la radiographie pour prédire le volume d'épanchement, avec une erreur moyenne de 224 mL pour l'échographie contre 465 mL pour la radiographie (p < 0,02). Deux études plus récentes se sont intéressées à une approche semi-quantitative. Lorsque le distance interpleurale maximale (décollement maximal après étude de tous les étages pulmonaires) est supérieure à 45 mm à droite et 50 mm à gauche, le volume de l'épanchement est supérieur à 800 mL avec une sensibilité de 94 et 100 % et une spécificité de 76 et 67 %, respectivement [11]. Une distance interpleurale basale de 50 mm permet d'affirmer que le volume de l'épanchement est supérieur à 500 mL avec une sensibilité et une spécificité de 83 et 90 % quel que soit le côté [14]. Dans ces deux études, la prédiction du volume d'épanchement pour des volumes < 500 mL ou > 1 000 mL est médiocre, et moins bonne à gauche qu'à droite en raison du volume cardiaque.

Diagnostic de pneumothorax (figure 19)

Figure 19. Diagnostic échographique de pneumothorax. a : aspect normal, signe du bord de mer. b : pneumothorax complet. Disparition du signe du bord de mer, lignes A exclusives. c : pneumothorax partiel. Point poumon : alternance respiratoire du signe du bord de mer et de lignes A exclusives.

 

Au contraire de l'épanchement liquidien, le diagnostic échographique de pneumothorax est difficile et demande une formation plus longue [12]. Il est en revanche assez facile d'éliminer un pneumothorax. L'intérêt de l'échographie réside surtout dans sa capacité à diagnostiquer les pneumothorax passés inaperçus radiologiquement, particulièrement en traumatologie [30] [85] [95] [97] [98].

Élimination du diagnostic de pneumothorax

Le diagnostic de pneumothorax peut être éliminé lorsque le signe du glissement pleural est présent dans les zones antérieures sur un patient en décubitus dorsal [30] [91]. De la même façon, la présence de queues de comètes (ligne b) permet d'éliminer le diagnostic [27] [30].

Diagnostic positif de pneumothorax complet

Le diagnostic de pneumothorax complet est affirmé lorsque le signe du glissement pleural est absent dans tous les quadrants pulmonaires, affirmation difficile sans une certaine expérience. En mode TM, le signe du bord de mer disparaît et ne sont visibles que les lignes A.

Diagnostic de pneumothorax partiel

En cas de pneumothorax partiel, la reconnaissance du « point poumon » [30] [86] est déterminante. Le point poumon correspond, dans un pneumothorax partiel, à la zone où le poumon s'accole en expiration et se décolle en inspiration. Ce point poumon est donc en général en zone antérieure ou latérale. Le point poumon est visualisé comme une ligne pleurale qui contient une zone avec un glissement pleural (poumon accolé) et une zone sans glissement (poumon décollé) ; la jonction entre ces 2 zones est le point poumon. Cette notion est beaucoup plus facile à comprendre sur une image vidéo. En mode TM, le point poumon correspond à l'alternance, avec la respiration, du signe du bord de mer avec des lignes A exclusives (figure 19).

Diagnostic de consolidation pulmonaire (figure 20)

Figure 20. Consolidation pulmonaire. Image de gauche : atélectasie gauche au sein d'un épanchement pleural massif. Image de droite : atélectasie basale gauche sans épanchement. Noter le bronchogramme aérique qui apparaît comme des images hyperéchogènes (flèches). D = diaphragme. P = poumon. R = rate.

 

Un œdème pulmonaire majeur, une pneumopathie franche lobaire aiguë, une contusion pulmonaire ou une atélectasie entraînent une perte d'aération pulmonaire, qui limite l'écran gazeux ultrasonique et rend le parenchyme pulmonaire visible en échographie. Celui-ci ressemble alors au parenchyme hépatique (« hépatisation pulmonaire ») sous forme d'un aspect hypoéchogène, au sein duquel sont visibles des images punctiformes ou linéaires hyperéchogènes correspondant à un bronchogramme aérique. Ce dernier se renforce (accentuation de l'hyperéchogenicité) en inspiration.

ÉCHOGRAPHIE ABDOMINALE

Épanchement péritonéal liquidien (figure 21)

Plusieurs études ont validé l'excellente performance de l'échographie à diagnostiquer un épanchement abdominal liquidien afin d'orienter les patients instables vers une laparotomie urgente [38] [39] [102] [103]. Le diagnostic échographique d'épanchement liquidien est simple et peut être réalisé avec une courbe d'apprentissage faible par des médecins non radiologues, avec une sensibilité et une spécificité proches de 100 % [103] [104] [105]. Ce diagnostic est utile en traumatologie pour décider d'une laparotomie urgente chez un patient choqué. Cette détection rapide d'épanchement liquidien dans le contexte de l'urgence est connue sous l'appellation « FAST » (Focused Assessment of the Sonography examination of Trauma patient). Dans ce contexte d'urgence, la recherche fine de lésion d'organe plein (rate, foie) est inutile car, même avec des médecins entraînés utilisant des machines performantes, l'échographie sous-estime 20 à 60 % de lésion d'organes pleins par rapport à la tomodensitométrie [106]. En pratique, un épanchement liquidien apparaît comme hypoéchogène au niveau des 2 fosses iliaques, de la région inter hépato-rénale (espace de Morisson) (flèche) et de la région périsplénique.

Figure 21. Diagnostic d'épanchement péritonéal liquidien. Échographie FAST montrant un épanchement périhépatique et de l'espace de Morisson (flèche) (image de gauche) et pelvien (image de droite). À droite, les images punctiformes hyperéchogènes au sein de l'épanchement laissant évoquer un épanchement hémorragique. Noter que l'image de gauche est obtenue très simplement avec la sonde d'échographie cardiaque. E = épanchement péritonéal ; F = foie ; D = diaphragme ; R = rein ; E' = discret épanchement pleural.

 

Recherche d'uropathie obstructive

Il est relativement aisé de diagnostiquer une cause obstructive d'insuffisance rénale. Le diagnostic de globe urinaire est parfois difficile et est totalement réglé par une échographie, même pour un opérateur très peu entraîné. Ceci explique le succès dans les unités d'hospitalisation d'appareils d'échographie simplifiés dédié à ce seul diagnostic : les « Bladder scan ». La figure 22 montre une vessie pleine (dôme concave) et un globe urinaire (globe convexe).

Figure 22. Diagnostic de globe urinaire. À gauche : vessie pleine non pathologique, à droite : globe urinaire.

 

Le diagnostic de dilatation des voies excrétrices hautes demande une plus grande expérience mais reste relativement simple. Des cavités excrétrices non dilatées ne sont pas visibles en échographie. Sur un rein normal, ces dernières apparaissent comme une image hyperéchogène au centre du parenchyme rénal (figure 23, image de droite). Lorsque les cavités excrétrices hautes sont dilatées, elles deviennent visibles en échographie sous formes d'images arrondies hypoéchogènes.

Figure 23. Diagnostic de dilatation des voies excrétrices urinaires hautes. À gauche : rein normal en coupe longitudinale (sonde posée verticalement sur la ligne médio axillaire, sur le bas du gril costal), les cavités excrétrices ne sont pas visibles et apparaissent comme une structure hyperéchogène au centre du parenchyme rénal (flèche). À droite : cavités excrétrices dilatées (flèche) chez une patiente admise en réanimation pour un choc septique sur pyélonéphrite obstructive (lithiase).

 

Position intragastrique de la sonde nasogastrique

Dans un travail réalisé chez 35 patients de réanimation, l'échographie permet de localiser la position intragastrique d'une sonde gastrique à extrémité métallique avec une sensibilité de 97 % [37]. Ceci permet d'éviter des clichés radiologiques, plus longs, plus coûteux et irradiants.

DOPPLER TRANSCRÂNIEN (DTC)

Principes généraux

En 1982, Aaslid et al. [107] ont ouvert une nouvelle voie dans le domaine du monitorage neurologique en démontrant que l'analyse hémodynamique cérébrale par effet Doppler était possible, fiable et bien adaptée à la pratique clinique [107] [108]. Le succès de la technique repose sur deux grands principes : a) utilisation de sondes à basse fréquence (2 MHz) et de forte puissance acoustique permettant une bonne pénétration osseuse ; b) exploration des vaisseaux cérébraux par voie temporale, qui constitue la région de la boîte crânienne la plus fine en termes d'épaisseur.

En clinique, le DTC peut être analysé par examen Doppler pur ou échographie-Doppler.

· Le DTC exclusif est réalisé grâce à des appareils spécifiques, portables, bien adaptés aux situations d'urgence. Ils ne permettent qu'un examen Doppler sans image 2D (DTC exclusif). Le repérage du signal Doppler se fait de façon auditive et visuelle, le flux étant repéré au son, puis affiné sur l'écran qui visualise les vitesses en ordonnée (flux positifs si le flux vient vers la sonde, négatif si le flux s'éloigne de la sonde) et le temps en abscisse.

· L'échographie-Doppler permet l'analyse du DTC à l'aide de la machine d'échographie du service (figure 24), il ne requiert donc pas l'acquisition d'un dispositif supplémentaire. La sonde de cardiologie (1 à 3 Mhz) permet parfaitement ce type d'examen. Il faut donc veiller, lors de l'acquisition de la machine, à ce que cette dernière soit équipée d'un logiciel informatique permettant l'analyse automatisée du DTC : calcul des vitesses moyennes, des indices de pulsatilité et de résistance (cf. infra). L'échographie permet une visualisation en image bidimensionnelle des vaisseaux intracrâniens par le Doppler couleur qui facilite le repérage des artères cérébrales, en particulier de l'artère cérébrale moyenne (ACM) (figure 24 et figure 25).

Figure 24. Principes du Doppler transcrânien avec repérage échographique 2D couplée au Doppler couleur. La sonde de cardiologie est appliquée perpendiculairement sur la fosse temporale, au-dessus de l'arcade zygomatique et parallèle à cette dernière. L'axe de la sonde suit la ligne imaginaire joignant le conduit auditif externe au cantus externe. L'échographie 2D permet de visualiser la grande aile du sphénoïde, repère permettant de vérifier la bonne pénétration endocrânienne des ultrasons. Le Doppler couleur permet ensuite de matérialiser la position et l'angulation des artères cérébrales. ACM = artère cérébrale moyenne ; ACA = artère cérébrale antérieure ; ACP = artère cérébrale postérieure ; CI : carotide interne ; AV = artère vertébrale ; CP = artère communicante postérieure ; TB = tronc basilaire.

 

 

Figure 25. Doppler transcrânien en pratique : analyse en trois étapes à l'aide de la sonde d'échographie cardiaque. Sujet sain. a : repérage de la grande aile du sphénoïde (flèche 1). Ce repère anatomique apparaît sous forme d'une image arciforme hyperéchogéne, sa visualisation atteste de la traversée effective de la boîte crânienne par les ultrasons. b : Doppler couleur de l'artère cérébrale moyenne (ACM) (flèche 2) : flux rouge, venant vers la sonde, aligné avec le faisceau d'ultrasons, permettant une mesure fiable des vitesses. c : Doppler pulsé centré sur la portion d'artère à analyser, ici portion M1 de l'ACM, l'angle d'insonation est bon car le flux et l'axe de tir Doppler sont parallèles.

 

Réalisation pratique et valeurs normales (figure 25)

Le DTC permet, pour un opérateur entraîné, une étude complète de la circulation cérébrale en utilisant 3 fenêtres acoustiques (temporale, occipitale et orbitaire) permettant le recueil des flux des artères cérébrales antérieures, moyennes, postérieures, vertébrales, tronc basilaire et communicantes [109] [110]. En pratique clinique, les flux de l'ACM recueillis par la fenêtre temporale (figure 25) sont les plus utilisés car ils représentent environ 60 % du débit sanguin cérébral et sont relativement aisés à obtenir avec la technique décrite ci-dessus. Pour les techniques de Doppler portable, où le flux est recherché à l'aveugle, au son, il est important de garder à l'esprit que la profondeur moyenne du flux de l'ACM est à 47 ± 6 mm chez le volontaire sain [111]. Le recueil du flux de l'ACM en Doppler pulsé permet la mesure des vitesses systolique (Vs), diastolique (Vd), le calcul de la vitesse moyenne (Vm) et de l'index de pulsatilité (IP) [112]. Les valeurs normales de ces paramètres sont résumées dans le tableau IV. Plus l'angle entre l'axe de tir Doppler et le flux est important (angle d'insonation), plus les vitesses sont sous-estimées. Pour une mesure sur le même site, les vitesses les plus élevées correspondent donc aux valeurs les plus proches de la réalité, mesurées avec l'angle d'insonation le plus faible. En pratique, un angle de 0 à 30o constitue une limite acceptable, car l'erreur de mesure maximale reste inférieure à 15 % [107] [113]. Le repérage couleur permet une bonne appréciation visuelle de l'angle d'insonation : l'axe de tir Doppler doit être le plus parallèle au flux couleur. L'index de pulsatilité offre l'avantage d'être indépendant de l'angle d'insonation. Un index de pulsatilité élevé (> 1,2) signe un défaut grave de perfusion cérébrale. Lorsque la fenêtre temporale n'est pas exploitable, le flux de la carotide interne intracrânienne peut être analysé par voie transorbitaire : ce flux, positif, est obtenu à une profondeur de 60-80 mm et fournit des renseignements analogues au flux de l'ACM. S'il existe un doute sur un vasospasme, le rapport entre les vitesses des flux de l'ACM et de l'artère carotide interne (ACI) dans sa portion extracrânienne peut être utile (index de Lindegaard = IL) [114]. Le flux de l'artère carotide interne dans sa portion extracrânienne est enregistré par voie sous-mandibulaire en orientant la sonde parallèlement à la branche montante de la mandibule. Par cette voie, le flux de l'ACI est obtenu à une profondeur de 40-60 mm [109] [110].

Tableau IV. Valeurs normales des indices Doppler de l'artère cérébrale moyenne.

 

Formule

Normale adulte
< 60 ans

Normale adulte
> 60 ans

Paramètres mesurés

 

 

 

     Vitesse systolique (Vs) (cm · s-1)

-

75-105

60-100

     Vitesse diastolique (Vd) (cm · s-1)

-

35-55

35-55

Paramètres calculés

 

 

 

     Vitesse moyenne (Vm)

[Vs + (Vd × 2)] / 3

45-70

35-55

     Index de pulsatilté (IP)

(Vs - Vd) / Vm

0,8-1,2

0,8-1,2

     Index de Lindegaard (IL)

Vitesse ACM/ACI

< 3

< 3

Utilisation en pathologie

L'intérêt clinique du DTC a été bien étudié au cours des traumatismes crâniens. Au cours d'un traumatisme crânien grave, lorsque la pression intracrânienne (PIC) augmente et que la pression de perfusion cérébrale (PPC) diminue, les vélocités Doppler diminuent [115]. Les vélocités diastoliques sont les plus précocement altérées, puis, en deçà de 70 mmHg de PPC, l'IP augmente [115]. Il est établi que les variations des vitesses Doppler et d'IP sont corrélées aux variations de débit sanguin cérébral, de PPC et de PIC [109]. Ces corrélations permettent en théorie d'évaluer la PIC et la PPC par DTC. Ainsi, à partir des vitesses Doppler de l'ACM, des formules permettent de calculer la PPC [PPC = pression artérielle moyenne × (Vd/Vm + 14 mmHg)] [116] [117] ou la PIC (PIC = 11,1 × PI - 1,43) [118], cette dernière formule permettant de classer les patients avec une PIC > 20 mmHg avec une sensibilité de 89 % et une spécificité de 92 % [118]. Néanmoins, si ces corrélations sont justes, il peut être objecté que l'exactitude sur le chiffre de PPC ou de PIC obtenu est trop faible pour adapter la thérapeutique : chez plus de 10 % des malades, la différence entre la valeur obtenue par DTC et la PPC ou la PIC conventionnelle varie de plus de 12 mmHg, ce qui rend ces formules difficilement acceptables en clinique [109]. Il est donc hasardeux d'utiliser le DTC pour obtenir un chiffre de PPC ou de PIC. A contrario, le DTC permet la détection rapide, semi-quantitative, non invasive d'une anomalie grave de perfusion cérébrale et permet d'appliquer une thérapeutique adéquate. L'altération la plus simple et la plus sévère à rechercher est la chute des Vd et Vm. Des valeurs de Vd < 20-25 cm · s-1 sont corrélées à un pronostic défavorable [119] [120]. Dans une étude portant sur 121 traumatisés crâniens, une Vm de l'ACM < 30 cm · s-1 est associée à un décès précoce dans 80 % des cas [115]. Dans un travail analogue portant sur 57 traumatismes crâniens graves, une Vm < 35 cm · s-1 est un facteur de mauvais pronostic. La confirmation du caractère pathologique de vitesses basses est confirmée par le calcul de l'IP : un IP élevé associé à des vitesses basses signe une hypoperfusion cérébrale grave (hypertension intracrânienne, bas débit, hypocapnie trop sévère) [118] [121]. Dans une étude récente, Ract et al. [119] montrent que l'utilisation combinée de la Vd, Vm et de l'IP à l'accueil des traumatisés crâniens graves permet une meilleure détection des patients porteurs d'une hypoperfusion cérébrale sévère. Dans ce travail, l'application de thérapies (noradrénaline et/ou mannitol) visant à restaurer la PPC chez les patients présentant 2 des trois critères suivants : Vd < 20 cm · s-1, Vm < 30 cm · s-1, IP > 1,4 permet une normalisation des flux Doppler chez 90 % des patients.

Le DTC semble constituer un outil simple et non invasif permettant une évaluation précoce de la perfusion cérébrale au lit du patient, toutefois, aucune étude n'a démontré l'impact de cette technique sur le pronostic. Le tableau V résume les profils pathologiques les plus courants.

Tableau V. Principes d'interprétation du Doppler transcrânien.

Doppler transcrânien : valeurs d'alarme

 

     Vd < 20-25 cm · s-1
     Vm < 30-35 cm · s-1
     IP > 1,2-1,4

2 des 3 critères présents : hypoperfusion cérébrale grave appelant une manœuvre thérapeutique
en urgence.

Doppler transcrânien : profils classiques

 

     Vs basse, Vd basse, IP normal

Hypoperfusion d'origine systémique

     Vs basse, Vd basse, IP élevé

Hypoperfusion d'origine cérébrale

     Vs élevée, IP normal, IL < 3

Hyperhémie

     Vs élevée, IP normal, IL > 3

Vasospasme

ÉCHOGRAPHIE DES SINUS

Le diagnostic des sinusites acquises en réanimation peut être fait par échographie bidimensionnelle en appliquant la sonde sur l'os malaire, chez un patient demi-assis car la position couchée expose à des faux négatifs. Le mode d'imagerie utilisé est le mode B : brillance qui code les échos en échelle de gris. La performance de l'échographie est comparable à celle du scanner : sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positive et négative respectivement à 100, 96,7, 98,6 et 100 % [122]. Un sinus normal n'est pas visible du fait du barrage acoustique naturel représenté par l'air sinusien. Lorsque le sinus est visible dans son ensemble sous forme d'un triangle hypoéchogène, dont les parois interne, externe et postérieure sont hyperéchogènes, on parle de sinusogramme complet [32], qui témoigne du comblement du sinus et autorise le drainage [33]. On parle de sinusogramme incomplet lorsque seule la paroi postérieure du sinus est visible. Un sinusogramme incomplet peut correspondre à un épaississement muqueux simple ou à une sinusite vraie. Pour différencier les 2 cas, l'échographie et refaite en position allongée. Si l'image se modifie, il y a sinusite, si l'image reste stable, il s'agit d'un épaississement muqueux [34].

RÈGLES D'HYGIÈNE VISANT À ÉVITER
LA TRANSMISSION DE BACTÉRIES MULTIRÉSISTANTES

La machine et les sondes d'échographie sont un vecteur potentiel de transmission croisée d'infections nosocomiales. Il est donc fondamental de mettre en place des protocoles de décontamination connue de tous avec mise à disposition dans chaque chambre de pulvérisateurs de produits décontaminants adaptés aux matériaux des machines d'échographies. Les mesures générales sont résumées dans le tableau VI [12].

Tableau VI. Mesures visant à limiter la transmission croisée d'infections par le matériel d'échographie en réanimation [12].

Mesures visant à limiter le transfert des agents infectieux :

     · Éviter au maximum les contacts entre la machine et l'environnement du patient

     · Privilégier les sachets de gel à usage unique

     · Limiter le contact des lignes de la sonde avec le patient

     · À la fin de l'examen, laisser la sonde sur le lit avant la décontamination

Mesures de décontamination :

     · Lavage des mains de l'examinateur, solutions hydro alcooliques

     · Nettoyage scrupuleux du gel sur les sondes

     · Décontamination des supports de sonde et de la sonde par application de solutions décontaminantes

     · Décontamination du clavier

     · Séchage à l'air

CONCLUSION

Une étude australienne récente montre que, malgré une utilisation encore importante du cathéter artériel pulmonaire, une majorité de praticiens pense que l'échocardiographie va remplacer le cathéter artériel pulmonaire dans les années à venir [123]. Il est démontré que l'échographie en temps réel diminue les complications lors de la pose des cathéters veineux centraux. De très nombreuses publications suggèrent enfin que l'échographie améliore la performance diagnostique pulmonaire, cérébrale, abdominale et sinusienne. La simplicité et l'innocuité de la technique expliquent la popularité sans précédent de l'échographie en réanimation. Les voies de recherche des prochaines années devront porter sur l'incidence de la technique en termes de pronostic et sur des systèmes de validation des compétences des réanimateurs en échographie.

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