Dimensionnement échocardiographique de l’anneau aortique pour le TAVR
L’anatomie de l’anneau aortique est devenue un élément crucial de la planification préprocédurale dans les procédures de remplacement de la valve aortique par cathéter (TAVR).1 Le dimensionnement de l’anneau est essentiel pour le succès de la procédure et pour éviter les complications telles que la régurgitation périvalvulaire, la rupture de l’anneau, l’embolisation de la valve et l’occlusion coronaire.2-4 Il est de plus en plus évident que le dimensionnement échocardiographique de l’anneau aortique est précis et comparable au dimensionnement par tomographie multidétecteur (MDCT).5-8 Cet article décrit les méthodes échocardiographiques bidimensionnelles (2D) et tridimensionnelles (3D) permettant de mesurer l’anneau aortique pour un dimensionnement précis de l’anneau.
Défis de la mesure de l’anneau aortique
L’anneau aortique est une structure dynamique qui change de forme au cours du cycle cardiaque. En systole, l’anneau aortique devient moins elliptique en raison du déplacement de la continuité aortomitrale à partir du septum membraneux. Pendant la diastole, l’anneau aortique devient plus elliptique.9 En raison des changements dynamiques de l’anneau aortique, toute mesure linéaire, surtout si elle est effectuée dans la plus petite dimension, peut sous-estimer la taille de l’anneau aortique. Certaines études ont même proposé que le périmètre annulaire soit un meilleur moyen de dimensionner l’anneau aortique car il intègre les diamètres annulaires et présente une variation minimale au cours du cycle cardiaque.9 De plus, après l’implantation d’une valve transcathéter, l’anneau aortique lui-même change de forme, passant d’une structure plus elliptique à une structure circulaire, notamment avec les valves transcathéter expansibles par ballonnet10,11.
Échocardiographie en deux dimensions
L’échocardiographie en deux dimensions joue un rôle crucial dans les procédures d’implantation de valves transcathéter et peut également être utilisée pour le dimensionnement de l’annulaire aortique. En fait, la TDM et l’échocardiographie peuvent être des techniques complémentaires dans cette situation. Selon l’American Society of Echocardiography, l’anneau aortique est mesuré dans la vue parasternale grand axe sur l’échocardiographie transthoracique (ETT) ou dans la vue mésophagienne grand axe sur l’échocardiographie transœsophagienne (ETO).12 La distance est mesurée entre les insertions du feuillet du haut de l’image à celui du bas de l’image (Figure 1A).
Figure 1. Mesure bidimensionnelle de l’anneau aortique par ETO (A). La mesure est effectuée sous la valve aortique, du point d’articulation d’un feuillet à l’autre. Cette mesure doit être effectuée dans la vue mésophagienne long-axe de l’ETO. La flèche orange (B) montre que l’on mesure une dimension plus petite que ce qu’est réellement l’anneau. C’est l’une des limites de la mesure de la dimension annulaire par l’ETO 2D. La flèche blanche (B) montre la vraie mesure sagittale. Cependant, comme l’anneau n’est pas un cercle parfait, la mesure coronale peut être plus grande, ce qui sous-estime à nouveau la taille de l’anneau. Notez que la mesure linéaire 2D est perpendiculaire au grand axe de l’aorte (C). L’imagerie biplan à travers l’axe court de la valve aortique peut aider à prévenir certains des problèmes liés aux mesures hors axe de l’anneau aortique (D).
Le problème avec cette technique est que les mesures effectuées en utilisant les insertions des feuillets peuvent ne pas transecter le diamètre complet de l’anneau aortique ; au lieu de cela, la mesure pourrait être une tangente à travers l’anneau aortique, sous-estimant ainsi grossièrement la taille de l’anneau (Figure 1B). Lors de la mesure de l’annulus aortique, il faut veiller à exclure ou à mesurer autour de la calcification importante qui peut être fréquemment présente le long des attaches des feuillets chez les patients atteints de sténose aortique sévère. En outre, il faut s’assurer que la mesure du plan annulaire est perpendiculaire au grand axe de l’aorte, car cela peut éviter certains des problèmes rencontrés avec les mesures tangentielles de l’anneau (figure 1C).
En imagerie biplan, la bissection du petit axe de la valve aortique produit une image longitudinale et peut aider à obtenir le plus grand diamètre annulaire (figure 1D). Cela peut surmonter certains des problèmes des mesures tangentielles de l’anneau. Malgré les limites de l’échocardiographie 2D pour le dimensionnement de l’anneau, elle peut donner une idée rapide de ce que serait la taille appropriée de la valve pour un patient donné. Par exemple, dans le cas de valvules expansibles par ballonnet, une mesure linéaire 2D de 24 mm impliquerait l’utilisation d’une valvule de 26 mm, et une mesure linéaire 2D de 27 mm impliquerait l’utilisation d’une valvule de 29 mm.
Cependant, des études ont montré qu’il existe des différences même entre la surface de l’anneau aortique dérivée par l’ETT et celle dérivée par l’ETO. Bien que l’ETO 2D donne une mesure linéaire de l’anneau aortique, l’ETO 3D, tout comme la TDM, fournit des mesures sagittales et coronales de l’anneau. Les mesures sagittales sont plus petites que les mesures coronales, d’où une sous-estimation de l’anneau lors de l’utilisation de l’écho 2D. Il a été démontré que les mesures coronales et sagittales dérivées de l’ETO tridimensionnelle sont en bonne corrélation avec les mesures de l’annulus dérivées de la TDM.13
ECHOCARDIOGRAPHIE TRI-DIMENSIONNELLE
L’ETO tridimensionnelle présente de nombreux avantages par rapport à l’imagerie 2D et il a été démontré qu’elle est en étroite corrélation avec les mesures de la TDM. Il mesure non seulement les plans sagittal et coronal de l’anneau, mais permet également une planimétrie directe du petit axe de l’anneau. Ce dernier point n’est pas réalisable avec l’imagerie 2D, car l’opérateur peut ne pas être complètement au niveau du plan annulaire lorsqu’il effectue la mesure. L’American Society of Echocardiography et l’European Society of Echocardiography fournissent des directives sur l’acquisition d’images lors de l’utilisation de l’échocardiographie 3D pour dimensionner l’anneau aortique.14
L’imagerie tridimensionnelle de l’ETO repose toujours sur des images 2D optimales ; les images 2D sous-optimales produisent des images 3D peu fiables. Il existe trois modes de base d’acquisition d’images lors de l’utilisation du système d’échographie iE33 (Philips Healthcare). La fonction 3D en direct permet de visualiser facilement la valve aortique ; cependant, malgré une fréquence d’images plus élevée, elle ne permet qu’une faible largeur de secteur. En outre, elle ne permet pas de mesurer hors ligne l’anneau aortique. Le deuxième type de fonction 3D sur cette machine est le zoom 3D. Cette fonction permet l’acquisition d’images en présence d’arythmies, mais au détriment de la résolution spatiale et d’une faible fréquence d’images. Il existe un mode d’acquisition de volumes complets dans lequel plusieurs volumes 3D sont acquis sur plusieurs battements et assemblés. Cela permet une meilleure résolution temporelle et spatiale, mais cette fonction nécessite un rythme stable et une électrocardiographie. Elle est également affectée par la respiration du patient. Ainsi, lors de l’acquisition d’images pour mesurer l’anneau aortique, une capture sur un ou deux battements peut être choisie pour surmonter le problème de l’artefact de suture (créé par le désalignement des différents volumes 3D). Il existe encore un autre mode, le mode d’acquisition à haut débit volumique, dans lequel l’image peut être capturée en un seul battement, ce qui est particulièrement avantageux en cas d’arythmie. Cependant, la contrepartie de cette capacité est une résolution spatiale plus faible.
Figure 2. Une acquisition 3D plein volume obtenue dans une vue grand axe sur l’ETO (A). L’écran initial 2 X 2 qui s’affiche lors de l’accès à QLAB et à la fonction 3DQ (B).
Généralement, la fonction 3D plein volume avec une acquisition à un ou deux temps fournit des images qui peuvent donner des mesures annulaires fiables. La profondeur et le gain doivent être optimisés, et l’image d’ETO doit être acquise dans la vue de l’axe long capturant la valve aortique, l’anneau aortique, la voie de sortie du ventricule gauche (LVOT), la racine aortique et une partie de l’aorte ascendante (figure 2A). Une fois que cette image a été obtenue, le logiciel commercial QLAB (Philips Healthcare) permet de manipuler les volumes 3D, où une vue à axe court de l’anneau peut être obtenue en ajustant les vues sagittale et coronale de l’image à axe long. Après avoir ouvert le paquet de quantification 3D (3DQ) dans QLAB, les étapes suivantes peuvent alors être entreprises pour obtenir l’annulus aortique :
1. Une fois le paquet 3DQ ouvert, un écran 2 X 2 apparaît, qui fournit une vue coronale, sagittale et transversale de l’anneau aortique (figure 2B).
2. Faites défiler l’image et sélectionnez le cadre mi-systolique.
3. Sélectionnez l’image à axe long et commencez à ajuster les plans en faisant glisser le plan rouge pour qu’il soit assis juste au point de charnière de la valve aortique, le plan bleu étant perpendiculaire au plan rouge (et parallèle à l’aorte) (figure 3A).
4. Sélectionnez maintenant le plan rouge de la figure 3B et alignez-le sous la valve aortique, juste au point de charnière de la valve aortique, puis alignez le plan vert pour qu’il soit perpendiculaire au plan rouge et parallèle à l’aorte.
5. Une image à axe court (figure 3C) peut être sélectionnée, ainsi que la fonction « Area », et la zone peut alors être tracée en continu.
6. Les mesures coronales et sagittales sont affichées dans la figure 3C, qui montre également la zone et les deux mesures linéaires.
Figure 3. Après avoir sélectionné un cadre mi-systolique, le plan rouge est initialement aligné juste en dessous de la valve aortique près des points d’articulation des feuillets aortiques (A). Le plan bleu est ensuite aligné parallèlement à l’aorte et perpendiculairement au plan rouge. De même, dans cette figure, le plan rouge est aligné sous la valve aortique au niveau des insertions des feuillets, puis le plan vert est aligné parallèlement à l’aorte et perpendiculairement au plan rouge (B). Après avoir aligné les plans rouge, bleu et vert, on obtient la vue de l’anneau aortique selon l’axe court (C). Cette image peut être agrandie pour faciliter la mesure. Les dimensions sagittale et coronale peuvent également être mesurées à partir de cette fonction, ainsi que la surface. Ce patient avait une dimension annulaire de 29 X 31 mm, avec une surface de 682 mm2.
Cette méthode a des limites évidentes. Outre le manque d’images optimales et de résolution spatiale appropriée, la mesure de l’anneau peut s’avérer difficile lorsqu’il y a du calcium volumineux s’étendant dans la LVOT. Elle nécessite également une familiarité et une expertise considérables avec les fonctions et la manipulation des plans et des images pour s’assurer que l’anneau est mesuré dans le bon plan. De plus, elle exige que l’utilisateur connaisse les limites de la physique des ultrasons et qu’il soit attentif au dropout dû à l’ombrage acoustique.
Les avantages de l’ETO 3D pour le dimensionnement de l’anneau est qu’elle évite la nécessité d’administrer un contraste pendant la tomodensitométrie, en particulier chez les patients souffrant de dysfonctionnement rénal. Elle peut également être réalisée en temps réel pendant la procédure. D’autres fournisseurs d’échographie proposent des progiciels automatisés qui, en appuyant sur quelques boutons, devraient éliminer la nécessité de régler longuement les différents plans. Les fournisseurs affirment que cette méthode automatisée d’obtention de l’anneau a été testée chez plusieurs patients par rapport à la tomodensitométrie. Cependant, les échocardiographistes doivent toujours s’assurer que les images obtenues par ces logiciels automatisés mesurent correctement le véritable anneau aortique et comprendre que même avec les meilleurs logiciels, des erreurs importantes peuvent se produire en raison d’images sous-optimales ou d’ombres acoustiques. De plus, il existe maintenant des progiciels 3D qui peuvent acquérir plusieurs volumes pour obtenir une image plus propre et plus lisse tout en éliminant l’artefact de point.
CONCLUSION
L’échocardiographie est un outil essentiel dans les procédures de valve aortique transcathéter. Les images 2D et 3D peuvent être utilisées pour dimensionner l’anneau aortique, l’ETO 3D offrant certains avantages par rapport à l’imagerie 2D. L’imagerie tridimensionnelle et le dimensionnement de l’anneau nécessitent une expérience considérable, et il est crucial que les échocardiographistes impliqués dans ces procédures soient extrêmement familiers avec ces techniques. Avec l’augmentation de ces procédures et le besoin croissant d’être efficace pendant ces cas, il y a une augmentation des progiciels automatisés qui permettent une évaluation rapide de l’annulaire ; cependant, l’échocardiographe doit également être conscient des avantages et des limites de ces technologies.
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Nishath Quader, MD
École de médecine de l’Université de Washington
St. Louis, Missouri
Disclosures : Aucune.