Comment j’évalue une prothèse valvulaire aortique

échographie

144� Cardiologie - Cardinale • Avril 2011 • vol. 5 • numéro 38

*Institut Cœur Paris, Institut Jacques Cartier, Massy

Le dysfonctionnement d’une prothèse aortique, sur le mode sténosant,

reste souvent un diagnostic dif-ficile. Les paramètres Doppler dépendent de la taille, du design de la prothèse, de la fonction ventriculaire gauche, du débit, de la surface corporelle du pa-tient, du rythme cardiaque, du degré d’anémie, etc.

Les différents types de prothèses L’analyse de la prothèse est dominée par l’enregistrement complet des différents para-mètres Doppler. L’examen de référence permet de comparer les paramètres de la prothèse et ses éventuelles modifications.

Trois caTégories… Chaque type de prothèse a ses caractéristiques liées à son de-sign et à sa taille : • prothèse mécanique (domi-née actuellement par les pro-thèses à double ailette), • prothèse biologique, stentée ou stentless, • endoprothèse (Edwards® et Corevalve®) (Fig. 1).

Quelle proThèse pour Quel paTienT ?S’il est habituellement admis que les prothèses mécaniques sont indiquées chez les patients de moins de 65 ans et les biopro-thèses au-delà, les habitudes se modifient actuellement avec une augmentation des indica-tions des bioprothèses, en rai-son de leur longévité. La possi-bilité de traiter une éventuelle dégénérescence par une endo-prothèse en élargit l’indication.

impacT sur la morbi-morTaliTéIl a été montré que les pro-thèses, qu’elles soient méca-niques ou biologiques, ne sont

pas différentes en terme de morbi-mortalité. Une étude ré-cente (1) a étudié 310 patients de 1995 à 2003, randomisés bioprothèse versus prothèse mécanique en position aor-tique. Au bout de 13 ans, les pa-tients ayant un remplacement valvulaire aortique (RVA) que ce soit par une bioprothèse ou par une prothèse mécanique, ont la même survie avec le même taux d’accidents thrombo-em-boliques, de saignements, d’en-docardites et d’évènements majeurs liés à la prothèse ; les patients ayant eu un RVA par une bioprothèse ont un risque accru de dysfonction de pro-thèse et de réintervention.

recommandaTionsLes recommandations pour l’étude des prothèses aortiques ont été récemment précisées (2).

le recueil des informaTions cliniQuesLa date du RVA, le type et la taille de la prothèse, le poids et la taille du patient, la surface corporelle, les symptômes et les données de l’examen clinique, le rythme cardiaque, la pression artérielle, les gestes chirurgi-caux associés (remplacement aorte ascendante ou tube sus-coronaire, pontages associés, etc.) doivent être mentionnés et rapportés dans le compte rendu échographique.

« comment j’évalue une prothèse valvulaire aortique en échocardiographie »par Marie-Christine Malergue*

Le remplacement valvulaire aortique reste fréquent chez l’adulte, il est associé ou non à une chirurgie de l’aorte ascendante. Le patient por-teur d’une prothèse est potentiel-lement soumis aux complications induites par cette prothèse, sur un mode aigu ou chronique. L’écho-cardiographie-Doppler reste la mé-thode de choix pour l’évaluation non invasive et le suivi des prothèses. Quelle que soit la prothèse, son design entraîne un certain degré d’obstruction comparativement à la valve native.

Introduction

« CoMMent J’évalue une Prothèse valvulaIre aortIque »

Cardiologie - Cardinale • Avril 2011 • vol. 5 • numéro 38 145

L’imagerie de La prothèse

principe généralL’imagerie de la prothèse consis-tera en l’analyse des feuillets de la bioprothèse ou des éléments mobiles de la prothèse méca-nique en TM et en 2D, la re-cherche de calcifications et/ou d’échos anormaux, l’intégrité de l’anneau d’insertion.Si les bioprothèses sont faciles à examiner, les éléments mo-biles (disque ou ailettes) des prothèses mécaniques sont souvent difficiles à examiner en raison des réverbérations acoustiques.

Quand eT commenT ?La comparaison des données doit être faite avec les tracés antérieurs, le tracé de référence étant réalisé 2 à 4 semaines après la chirurgie. Il n’y a pas lieu de refaire l’exa-men si le fonctionnement est

figure 1 - différents types de prothèses. a : Prothèse à bille. B : Prothèse à disque. c : Prothèse à ailettes. d : Bioprothèse. e : Stentless.

f : Endoprothèse d’Ewards®. g : Endoprothèse Corevalve®.

Quels paramètres échographiques recueillir ? L’analyse de la prothèse en Doppler pulsé et en Doppler continu (sonde Pedoff) précise les spécificités hémodynamiques de la prothèse, les para-mètres Doppler de la prothèse recueillis seront : • la vélocité maximale transprothétique,• le pic de gradient, • le gradient moyen, • l e temps d’accélération du flux systolique et la forme du flux transpro-

thétique, • la VTI du flux sous-aortique,• l’index de perméabilité (vitesse sous-aortique/vitesse transprothétique), • la surface effective de la prothèse, • la surface indexée à la surface corporelle, • la présence, la localisation et la sévérité d’une régurgitation.

La taille, la fonction et le degré d’hypertrophie du ventricule gauche et du ventricule droit, la taille de l’oreillette gauche et de l’oreillette droite, la présence d’autres valvulopathies, l’évaluation des pressions pulmonaires vont s’ajouter systématiquement à l’analyse Doppler.

normal, cela en dehors de tout autre signe clinique.Il est recommandé de faire une échographie en cas de biopro-thèses une fois par an, au-delà de la 5e année de l’implantation.

les imageries en dehors de l’échocardiographie TransThoraciQueL’échocardiographie transtho-racique seule est parfois insuf-fisante et d’autres imageries

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sont utiles pour confirmer le diagnostic.• L’échocardiographie transœ-sophagienne, si elle est de pre-mière utilité dans les prothèses mitrales, est souvent décevante dans les dysfonctions sténo-santes : thrombus et pannus sont difficiles à distinguer du matériel prothétique ; par contre, l’ETO est d’une très grande sensibilité et spécifié dans l’étude des dys-fonctions fuyantes ; désinser-tions, abcès...• Le radiocinéma reste un exa-men simple et est à envisager sys-tématiquement en cas de doute sur la mobilité d’une ailette. • Le scanner a un réel intérêt, plus sur les dysfonctions de pro-

thèses mitrales qu’aortiques ; dans certains cas privilégiés tels la visualisation d’un pannus, il peut être d’une grande aide, pour autant que le matériel pro-thétique ne gêne pas l’analyse des structures annulaires.

QueLLes compLications ?Les complications précoces et tardives des prothèses aortiques sont (Fig. 2) :• le mismatch patient/prothèse, • la désinsertion associée ou non à une hémolyse,• la dégénérescence des biopro-thèses, sur un mode sténosant ou fuyant,

• la thrombose et les évène-ments thrombo-emboliques,• la formation de pannus,• l’endocardite et la présence d’abcès annulaire.

évaLuation échographiQue doppLer des prothèses aortiQuesLes paramètres Doppler des prothèses aortiques mécaniques et biologiques et l’algorithme d’évaluation des prothèses aor-tiques sont présentés dans les tableau 1 et figure 3.

L’enregistrement doit être réa-lisé, comme pour une sténose aortique, en incidence apicale, mais également en indicence parasternale droite, avec l’aide d’une sonde Pedoff.L’enveloppe spectrale doit être optimisée avec le claquement d’ouverture et de fermeture de la prothèse.

VélociTé eT gradienTL’aspect Doppler transprothé-tique ressemble à celui d’une sté-nose aortique peu serrée avec un aspect triangulaire.

L’augmentation des vitesses et gradients transprothétiques n’est pas suffisante pour affir-mer une dysfonction sténosante de la prothèse. Les gradients et les vitesses sont plus élevés

figure 2 - différents types de dysfonctions. a : Dégénérescence de bioprothèse à type de

déchirure valvulaire. B : Pannus. c : Dégénérescence sténosante et calcifiée d’une biopro-

thèse. d : Thrombose. e : Endocardite. f : Endocardite.

paramètre normal sténose possible en faveur d’une sténose Pic de vélocité (m/s) < 3 3-4 > 4Gradient moyen (mmHg) < 20 20-35 > 035Index de perméabilité > 0,30 0,29-0,25 < 0,25Surface prothétique (cm²) > 1,2 1,2-0,8 < 0,8Forme du jet transprothétique Triangulaire, Triangulaire Arrondie, pic précoce à intermédiaire contour symétriqueTemps d’accélération (ms) < 80 80-100 > 100Paramètres validés dans des conditions normales de volume d’éjection (50 à 70 ml). le gradient moyen est plus affecté par le débit , incluant la présence concomitante d’une fuite aortique.

tableau 1 - paramètres doppler des prothèses aortiques mécaniques et biologiques.



dans les prothèses à ailettes ; le design de la prothèse, en par-ticulier les prothèses à ailettes, présentant un chenal central de haute vélocité, peut-être à l’ori-gine de gradients élevés, sans dysfonction vraie. La présence de tracés antérieurs avec le même profil hémodynamique stable, la morphologie du jet ai-dent à identifier ce problème. En dehors de toute dysfonction vraie, des gradients élevés peu-vent être enregistrés en cas : • de prothèse de petite taille d’autant que la surface du patient est importante (mis-match), • de profil hémodynamique spécifique de la prothèse, • d’augmentation du débit transvalvulaire (insuffisance aortique associée, anémie, hy-per-débit). Pour différencier ces diffé-rentes situations cliniques, l’analyse du flux sous-aortique, s’il est augmenté et > 2 m/s, majore le pic et le gradient transprothétique. Dans ce cas, le pic de Vmax reste protosys-tolique.

surface proThéTiQue effecTiVe eT surface sous-aorTiQue • La surface prothétique effec-tive sera déduite de l’équation de continuité selon la formule :

A1*V1= A2*V2A1 représente la surface sous-aortique, V1 la VTI dans la chambre de chasse ventriculaire gauche, A2 la surface aortique à évaluer, V2 la VTI transprothétique.

• La surface sous-aortique est assimilée à un cercle (approxi-mation dont on sait qu’elle est souvent inexacte) ce qui permet de formuler la surface effective de la prothèse (Fig. 4) à :

Pic transprothétique aortique > 3 m/s

DVI : index de perméabilité, AT : temps d’accélération en ms

Contour du jet

DVI≥ 0,30

DVI0,25-0,29

DVI≤ 0,25

Suggère Obstruction de prothèse

Mal

Vélocité ss ao

enregistrée **

Prothèse normale

Surface indexée

Sténose sous-aortique Sous-estimation du gt Vélocité ss ao incorrecte *

Mismatch Haut débit

AT (ms) > 100 < 100 > 100 < 100

figure 4 - technique de mesure de la surface prothétique.

figure 3 - dysfonctions sténosantes.

Π(D²)/4*V1/V2

• La vitesse sous-aortique doit être enregistrée un peu à dis-tance de la prothèse dans la chambre de chasse, avec l’ob-tention d’un flux laminaire, le diamètre sous-aortique est souvent assimilé à la taille de la prothèse, mais il est plutôt recommandé de mesurer le ca-libre de la chambre de chasse. En cas d’arythmie, il faut réali-

ser un moyennage de plusieurs cycles après des diastoles su-perposables. Il est souvent pos-sible d’avoir sur la même enve-loppe, en Doppler continu, la superposition du flux sous-aor-tique et du flux trans-aortique, permettant sur le même cycle, de calculer la surface de la pro-thèse.Cette surface prothétique sera indexée à la surface corpo-relle.

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l’index de perméabiliTéC’est un paramètre très simple qui a l’avantage de ne pas être dépendant de la taille de la chambre de chasse ni de la taille de la prothèse ; il s’agit simple-

ment du rapport entre la vélo-cité du flux dans la chambre de chasse et la vitesse maximale du jet transprothétique.La normale est de 0,3 à 0,55 avec une moyenne à 0,39.

Un index de perméabilité < 0,25 est considéré comme patholo-gique.

la forme du jeT • L’aspect Doppler transprothé-tique a un aspect triangulaire, avec un pic de vélocité survenant en protosystole et un temps d’ac-célération précoce (3). • Une valeur seuil à 100 ms est habituellement retenue per-mettant de différencier une fonction normale d’une dys-fonction sténosante. • En cas d’évolution sténo-sante, la vélocité augmente ain-si que le gradient avec un temps d’éjection allongé et un pic de vélocité retardé dans la systole ; le contour en continu est plus arrondi, avec un pic de vélocité en méso-systole, un temps d’ac-célération du flux allongé (Fig. 5).

le mismatchIl correspond à une inadéqua-tion de la taille de la prothèse à la surface corporelle du patient.Le paramètre pour parler de mis-match repose sur l’indexation de la prothèse à la surface corporelle du patient. Le mismatch est consi-déré comme significatif lorsque la surface indexée est inférieure à 0,85 cm²/m², le mismatch est moyennement important entre 0,65 cm²/m² et 0,85 cm²/m² et

paramètre modérée moyenne sévère

*Structure et cinétique Normale Anormale Anormale

(mécanique ou bioprothèse)

Taille de la cavité VG Normale Un peu dilatée Dilatée

Paramètres Doppler (qualitatifs ou quantitatifs)

• *Diamètre du jet (jet central) (% du diamètre ss ao ) Étroit < 25 % Intermédiaire (26-64 %) Large > 65 %

• ***PHT (ms ) Lente (500 ms) Variable (200-500) Rapide (< 200)

• Rapport débit ao versus débit pulmonaire Peu augmenté Intermédiaire Très augmenté

• Régurgitation dans ao descendante Absente Intermédiaire Importante holodiastolique

paramètres doppler (quantitatifs)

• Volume régurgitant (ml/bpm) < 30 30-59 > 60

• Fraction de régurgitation (%) < 30 30-50 > 50

tableau 2 - dysfonctions fuyantes.

figure 6 - exemple d’abcès du trigone sur une bioprothèse aortique en eto.

figure 5 - paramètres doppler et morphologie doppler d’une prothèse normale

(gauche) et d’une prothèse sténosante (droite).



mots-clés : remplacement valvulaire, chirurgie,

stent, sténose, prothèse, echographie

les dysfoncTions à Type de fuiTeL’échocardiographie transtho-racique est utile pour identifier la présence d’une fuite para ou centroprothétique.

n localisationLes incidences privilégiées pour le diagnostic des fuites incluent les coupes parasternales et transverses et la 5 cavités api-cale. L’incidence petit axe per-met de déterminer la localisa-tion et souvent l’extension de la fuite paraprothétique. Dans cette incidence, l’ombre acous-tique peut masquer la région prothétique postérieure au ni-veau du sinus non coronaire.

n l’importance de la fuiteL’importance de la fuite est sou-vent difficile à estimer, en par-ticulier en cas de flux excentré, l’analyse de l’origine du jet pou-vant être coupée obliquement et surestime la fuite. L’origine du jet en coupe transverse permet de déterminer l’extension du jet sur la circonférence de l’anneau. Moins de 10 % de l’anneau té-moigne d’une fuite modérée, de 10 à 20 %, d’une fuite moyenne, plus de 20 % de la circonférence témoigne d’une fuite impor-tante. La bascule de la prothèse est habituellement associée à une fuite de plus de 40 % de la circonférence de l’anneau.

n la quantification en doppler continuLa quantification en Doppler continu répond aux mêmes

critères que l’évaluation d’une fuite aortique sur une valve na-tive. Le tableau 2 résume les diffé-rents paramètres permettant de quantifier les dysfonctions à type de fuite.

n l’échocardiographie transœsophagienneL’échocardiographie transœ-sophagienne est irremplaçable pour la compréhension du mé-canisme de la fuite prothétique. La sensibilité pour le diagnostic des abcès pariétaux est excel-lente, > 90 % (4) (Fig. 6). Les désin-sertions de la région postérieure sont bien définies avec une fré-quente atteinte du trigone dans les endocardites.

concLusionLes nouvelles recommanda-tions éclairent d’un jour nou-veau l’approche de l’hémodyna-mique Doppler des prothèses. Par rapport aux critères clas-siques (gradient et surface), elles donnent une place im-portante, à une vitesse élevée > 3 m/s, à l’index de perméabilité et à la forme du jet. L’approche se veut méthodique et loin des abaques de normalité pour chaque type de prothèse. Les étapes proposées aident à dépas-ser les difficultés rencontrées en cas de gradients élevés. n

sévère lorsqu’il est inférieur à 0,65 cm²/m².

en résuméLes différents paramètres Doppler des prothèses aortiques (le pic de vélocité, le gradient moyen, l’in-dex de perméabilité, la surface prothétique, la forme du contour du jet, et le temps d’accélération du jet), sont rapportés dans le ta-

bleau 1 ; dans les valeurs intermé-diaires, il existe un doute sur l’exis-tence d’un élément sténosant.

Les dysfonctions

les dysfoncTions de Type sTénosanT Le figure 3 résume les différentes situations. • Une Vmax retrouvée > à 3 m/s est a priori anormale et nécessite une approche intégrant l’index de perméabilité et une analyse de la morphologie du jet. • La forme du flux est très sug-gestive d’une dysfonction se-lon que le pic d’accélération est rapide < 100 ms ou allongée > 100 ms. • Une Vmax > 3 m/s, avec un index de perméabilité < 0,25 et un temps d’accélération du flux transprothétique > 100 ms suggère une obstruction et jus-tifie de contrôler la valve en radiocinéma (limitation du jeu d’une ailette).

Cette approche permet le plus souvent de faire la part d’un mismatch et d’une obstruction vraie.

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bibliographie

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