ÉCOLE NATIONALE VÉTÉRINAIRE DE LYON. Année Thèse n

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1 ÉCOLE NATIONALE VÉTÉRINAIRE DE LYON Année Thèse n ÉCHOCARDIOGRAPHIE ET VARIABILITÉ DES VALEURS USUELLES OBTENUES CHEZ LE CHIEN : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE THÈSE Présentée à l École Nationale Vétérinaire de Lyon et soutenue publiquement le 4 décembre 2008 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Charpié Céline Née le 24 octobre 1984 A Cluses

2 ÉCOLE NATIONALE VÉTÉRINAIRE DE LYON Année Thèse n ÉCHOCARDIOGRAPHIE ET VARIABILITÉ DES VALEURS USUELLES OBTENUES CHEZ LE CHIEN : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE THÈSE Présentée à l École Nationale Vétérinaire de Lyon et soutenue publiquement le 4 décembre 2008 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par Charpié Céline Née le 24 octobre 1984 A Cluses

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6 Remerciements A Monsieur le Professeur KIRKORIAN, De la Faculté de Médecine de Lyon, Qui m a fait l honneur d accepter la présidence de mon jury de thèse, Hommages respectueux et sincères remerciements. A Monsieur le Professeur CADORÉ, De l École Nationale Vétérinaire de Lyon, Qui m a proposé ce travail et guidé tout au long de sa réalisation, Pour sa disponibilité, sa gentillesse et ses précieux conseils, Avec toute ma reconnaissance, Sincères remerciements. A Monsieur le Docteur THIÉBAULT, De l École Nationale Vétérinaire de Lyon, Qui a accepté de juger mon travail et de participer à mon jury de thèse, Sincères remerciements. A Madame le Docteur BUBLOT, De l École Nationale Vétérinaire de Lyon, Qui m a apporté une aide inestimable dans l élaboration de ce travail, Pour le temps qu elle m a consacré, sa patience, sa gentillesse et ses remarques avisées, Avec toute ma reconnaissance, Sincères remerciements. 5

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8 Table des matières Table des illustrations Liste des abréviations.. 23 Introduction. 27 Première partie : L échocardiographie chez le chien I. Les préalables à la réalisation de l examen échocardiographique A. Connaître l anatomie et la topographie cardiaques appliquées à l échocardiographie a) L anatomie cardiaque (1) La conformation externe du cœur (2) La structure et la conformation interne du cœur b) La topographie cardiaque c) La position des fenêtres acoustiques (1) La notion de fenêtre acoustique (2) La fenêtre acoustique parasternale droite (3) Les fenêtres acoustiques gauches (4) La fenêtre acoustique rétroxiphoïdienne (5) La fenêtre acoustique suprasternale B. Préparer le matériel Le choix de la sonde échographique L enregistrement d un électrocardiogramme C. Préparer le chien L utilisation d une contention chimique La tonte des zones d examen La position du chien II. L examen échocardiographique en mode bidimensionnel A. Le principe et les intérêts du mode bidimensionnel B. La description des coupes obtenues en mode bidimensionnel La standardisation de l examen échocardiographique en mode bidimensionnel Les coupes obtenues par incidence parasternale droite a) Les coupes grand axe (1) La coupe parasternale droite grand axe 4 cavités (2) La coupe parasternale droite grand axe 5 cavités b) Les coupes petit axe (1) La coupe parasternale droite petit axe apicale

9 (2) La coupe parasternale droite petit axe trans-papillaire (3) La coupe parasternale droite petit axe trans-ventriculaire (4) La coupe parasternale droite petit axe trans-mitrale (5) La coupe parasternale droite petit axe trans-aortique (6) La coupe parasternale droite petit axe au niveau des artères pulmonaires Les coupes obtenues par incidence gauche a) Les coupes apicales gauches (1) Les coupes apicales gauches 4 et 5 cavités (2) Les coupes apicales gauches 2 cavités, trans-mitrale et trans-aortique b) Les coupes parasternales gauches crâniales ou basales (1) Les coupes parasternales gauches crâniales grand axe (a) La coupe parasternale gauche crâniale grand axe trans-aortique (b) La coupe parasternale gauche crâniale grand axe trans-atriale droite (c) La coupe parasternale gauche crâniale grand axe trans-pulmonaire (2) La coupe parasternale gauche crâniale petit axe C. L analyse quantitative de l échocardiographie en mode bidimensionnel Les recommandations préalables à la réalisation de mesures en mode bidimensionnel La mesure des dimensions de la cavité ventriculaire gauche a) La mesure du diamètre de la cavité ventriculaire gauche (1) À partir d une coupe parasternale droite grand axe 5 cavités (2) À partir d une coupe parasternale droite petit axe trans-ventriculaire b) La mesure de la longueur de la cavité ventriculaire gauche (1) À partir d une coupe parasternale droite grand axe 4 cavités (2) À partir d une coupe parasternale droite grand axe 5 cavités modifiée (3) À partir d une coupe apicale gauche 4 cavités La mesure de l épaisseur du septum interventriculaire et de la paroi libre du ventricule gauche La mesure du diamètre de l aorte et de l atrium gauche a) La mesure des diamètres aortique et atrial gauche à partir d une coupe parasternale droite petit axe trans-aortique b) La mesure des diamètres de l atrium gauche à partir d une coupe parasternale droite grand axe 4 cavités ou d une coupe apicale gauche 4 cavités modifiée c) La mesure du diamètre aortique à partir d une coupe parasternale droite grand axe 5 cavités d) La mesure du diamètre aortique à partir d une coupe apicale gauche 2 cavités trans-aortique La mesure de la surface de l atrium gauche et de l aorte Le calcul du volume de la cavité ventriculaire gauche Le calcul de la masse du ventricule gauche Le calcul du rapport diamètre atrial gauche/diamètre aortique

10 9. Le calcul des indices de la fonction systolique ventriculaire gauche a) La fraction d éjection b) Le volume d éjection c) Le débit cardiaque III. L examen échocardiographique en mode temps-mouvement A. Le principe et les intérêts du mode temps-mouvement B. La description des coupes obtenues en mode temps-mouvement La coupe trans-ventriculaire a) Le mode d obtention de la coupe trans-ventriculaire b) La description de la coupe trans-ventriculaire La coupe trans-mitrale a) Le mode d obtention de la coupe trans-mitrale b) La description de la coupe trans-mitrale La coupe trans-aortique a) Le mode d obtention de la coupe trans-aortique b) La description de la coupe trans-aortique C. L analyse quantitative de l échocardiographie en mode temps-mouvement Les recommandations préalables à la réalisation de mesures en mode tempsmouvement Les mesures directes a) La mesure des dimensions cavitaires et pariétales du ventricule gauche b) Les mesures au niveau de la valve mitrale c) La mesure des diamètres aortique et atrial gauche Les mesures indirectes a) La fraction de raccourcissement b) Le pourcentage d épaississement c) Les intervalles de temps systoliques d) La vitesse de raccourcissement circonférentiel e) Le volume de la cavité ventriculaire gauche f) Le mouvement de l anneau mitral IV. L examen échocardiographique en mode Doppler A. Le principe de l échocardiographie en mode Doppler L effet Doppler Les différents modes Doppler a) Le mode Doppler spectral (1) Le mode Doppler spectral continu (2) Le mode Doppler spectral pulsé b) Le mode Doppler couleur

11 3. Les différentes représentations du glissement de fréquence a) L analyse auditive du glissement de fréquence b) L analyse graphique ou spectrale du glissement de fréquence c) L analyse colorimétrique du glissement de fréquence B. La description des échocardiogrammes normaux des flux sanguins transvalvulaires Le choix d une coupe en mode bidimensionnel permettant le meilleur alignement du faisceau ultrasonore avec le flux sanguin étudié Le flux à travers la valve pulmonaire Le flux à travers la valve mitrale Le flux à travers la valve aortique Le flux à travers la valve tricuspide C. L analyse quantitative de l échocardiographie en mode Doppler La mesure de la vitesse maximale et de la vitesse moyenne d un flux sanguin Le calcul du volume d un flux sanguin Le calcul du gradient de pression Le calcul des indices de la fonction ventriculaire gauche a) Les indices de la fonction systolique du ventricule gauche (1) Le volume d éjection (2) Le débit cardiaque (3) L accélération du flux aortique (4) Les intervalles de temps systoliques b) Les indices de la fonction diastolique du ventricule gauche (1) Le temps de relaxation isovolumique (2) L étude du flux mitral (3) Le flux veineux pulmonaire c) L indice de performance myocardique V. L examen échocardiographique en mode Doppler tissulaire myocardique A. Le principe et les intérêts du mode Doppler tissulaire myocardique B. Les mouvements myocardiques gauches C. Les différents modes Doppler tissulaire myocardique Le mode DTI pulsé monoporte Le mode DTI (2D) couleur Le mode DTI (TM) couleur D. La description des images normales en mode Doppler tissulaire myocardique

12 E. L analyse quantitative de l échocardiographie en mode Doppler tissulaire myocardique La mesure des vitesses myocardiques La mesure des gradients de vitesses myocardiques La mesure des paramètres de déformation VI. Les autres examens réalisables en échocardiographie chez le chien A. L échocardiographie de stress B. L échocardiographie de contraste C. L échocardiographie trans-oesophagienne D. L échocardiographie tridimensionnelle Deuxième partie : Les facteurs de variation des valeurs usuelles en échocardiographie chez le chien I. Les facteurs biologiques responsables d une variation des valeurs usuelles en échocardiographie A. La taille corporelle La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode temps-mouvement, liée à la taille corporelle a) La mise en évidence d une corrélation significative entre la taille corporelle et les paramètres échocardiographiques mesurés en mode temps-mouvement (1) L évaluation d une corrélation entre la taille corporelle et la taille des cavités et des parois cardiaques (2) L évaluation d une corrélation entre la taille corporelle et les indices de la fonction ventriculaire gauche b) La nécessité d établir des valeurs de référence pour les chiens de grande race113 c) La remise en cause des modèles précédemment établis (1) De nouveaux modèles pour décrire la relation entre le poids et la taille des cavités et des parois cardiaques (a) Les modèles polynomial et logarithmique (b) Le modèle allométrique (2) La recherche de modèles indépendants du poids de l animal La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode bidimensionnel, liée à la taille corporelle

13 3. La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler, liée à la taille corporelle a) L influence du poids sur les vitesses des flux sanguins trans-valvulaires b) L influence du poids sur les paramètres de la fonction ventriculaire mesurés en mode Doppler La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler tissulaire myocardique, liée à la taille corporelle B. La race La mise en évidence d une variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques liée à la race a) En mode temps-mouvement b) En mode Doppler et en mode Doppler tissulaire myocardique Les particularités des paramètres échocardiographiques pour quelques races a) Pour les races de type lévrier (1) Pour la race whippet (2) Pour la race greyhound (3) Pour la race lévrier irlandais (4) Pour la race petit lévrier italien (5) Pour la race lévrier afghan b) Pour la race caniche c) Pour la race cavalier king Charles d) Pour la race beagle e) Pour la race cocker spaniel anglais f) Pour la race welsh corgi pembroke g) Pour la race bull terrier h) Pour la race boxer i) Pour la race berger allemand j) Pour la race golden retriever k) Pour la race doberman l) Pour la race terre-neuve m) Pour la race dogue allemand C. La fréquence cardiaque La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode temps-mouvement, liée à la fréquence cardiaque La variabilité de l aspect des spectrogrammes et des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler, liée à la fréquence cardiaque a) L influence de la fréquence cardiaque sur l aspect des spectrogrammes des flux atrio-ventriculaires b) L influence de la fréquence cardiaque sur les valeurs des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler

14 3. La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler tissulaire myocardique, liée à la fréquence cardiaque Un moyen pour atténuer la variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques liée à la fréquence cardiaque D. L âge La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques liée à l âge, chez les chiots en croissance La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques liée à l âge, chez les chiens adultes a) En mode bidimensionnel et en mode temps-mouvement b) En mode Doppler E. L entraînement sportif Les différents types d activité sportive et leurs répercussions sur le coeur La variation des modifications cardiaques induites par la pratique d une activité sportive régulière chez l homme, en fonction de l âge, du sexe et de l origine ethnique Les modifications cardiaques induites par la pratique d une activité sportive régulière chez le chien Les conséquences de l influence de l entraînement sportif sur la morphologie et la fonction cardiaque F. Le sexe II. Les facteurs inhérents à la technique d examen responsables d une variation des valeurs usuelles en échocardiographie A. L échocardiographiste Les notions de répétabilité et de reproductibilité : la quantification du rôle de l échocardiographiste dans la variabilité des valeurs usuelles a) La définition des notions de répétabilité et de reproductibilité b) L intérêt de connaître la répétabilité et la reproductibilité d une méthode Le rôle de l échocardiographiste dans la variabilité des valeurs usuelles a) L influence de l échocardiographiste sur les valeurs des variables mesurées b) L influence de l échocardiographiste sur la répétabilité et la reproductibilité des variables mesurées B. L utilisation d une contention chimique C. La position de l animal au cours de l examen D. La méthode de mesure La variabilité des valeurs usuelles en échocardiographie, liée au choix du mode pour réaliser les mesures : bidimensionnel ou temps-mouvement

15 2. La variabilité des valeurs usuelles en échocardiographie en mode bidimensionnel, liée au choix de la méthode pour mesurer la taille des structures cardiaques La variabilité des valeurs usuelles en échocardiographie en mode tempsmouvement, liée au choix de la coupe bidimensionnelle pour fixer la position de l axe de tir La variabilité des valeurs usuelles en échocardiographie en mode Doppler, liée au choix du mode utilisé : continu ou pulsé La variabilité des valeurs usuelles en échocardiographie en mode Doppler, liée au choix de la coupe bidimensionnelle pour orienter le faisceau ultrasonore E. Le cycle respiratoire L influence du cycle respiratoire sur la qualité de l image échocardiographique La variabilité des valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques liée au cycle respiratoire a) En mode bidimensionnel et en mode temps-mouvement (1) L influence des mouvements respiratoires (2) L influence des modifications de pression intra-thoracique (a) Sur le cœur droit (b) Sur le cœur gauche b) En mode Doppler Les moyens pour s affranchir de la variabilité liée au cycle respiratoire Conclusion 171 Bibliographie 173 Annexe 1 : Les valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode temps-mouvement en fonction de la taille corporelle, publiées dans différentes études Annexe 2 : Les valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode bidimensionnel en fonction de la taille corporelle, publiées dans différentes études Annexe 3 : Les valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler, publiées dans différentes études Annexe 4 : Les valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler tissulaire myocardique, publiées dans différentes études Annexe 5 : Les valeurs usuelles des paramètres échocardiographiques pour quelques races, publiées dans différentes études

16 Table des illustrations Liste des figures : Figure 1 : Représentation schématique de la conformation externe du cœur du chien : la face auriculaire (en haut) et la face atriale (en bas) (d'après Collin, 2003) Figure 2 : Représentation schématique de la conformation interne du coeur gauche (en haut) et du coeur droit (en bas) chez le chien (d'après Collin, 2003) Figure 3 : Vue latérale gauche du thorax d'un chien matérialisant la projection du cœur sur la paroi costale (d'après Constantinescu, 2005) Figure 4 : Vue ventrale du thorax d'un chien matérialisant la projection du coeur sur le sternum (d'après Constantinescu, 2005) Figure 5 : Vue latérale gauche du thorax d un chien longiligne (à gauche) et d un chien bréviligne (à droite), montrant la différence dans la morphologie et la topographie cardiaque (d'après Perrot, 1991) Figure 6 : Vue latérale gauche (à gauche) et vue latérale droite (à droite) du thorax d'un chien, avec représentation des organes intra-thoraciques (d'après Romand, 2002) Figure 7 : Représentation schématique de la position de la sonde échographique pour l exploration parasternale droite du coeur (d après Le Bobinnec, 1995) Figure 8 : Représentation schématique de la position de la sonde échographique pour l exploration parasternale gauche crâniale et apicale gauche du coeur (d après Le Bobinnec, 1995) Figure 9 : Représentation schématique de la position de la sonde échographique pour l exploration rétroxiphoïdienne du coeur (d après Le Bobinnec, 1995) Figure 10 : Représentation schématique de la position de la sonde échographique pour l exploration suprasternale du coeur (d après Le Bobinnec, 1995) Figure 11 : Chien en décubitus latéral gauche sur une table d échocardiographie (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 12 : Représentation schématique de la position du plan d'ultrasons pour obtenir des coupes grand axe (à gauche) et petit axe (à droite) du coeur (d après Boon, 1998) Figure 13 : Représentation schématique de l orientation du plan d'ultrasons et de l'image échocardiographique obtenue pour les coupes parasternales droites grand axe 4 et 5 cavités (à gauche, d après Thomas et al., 1993). Les échocardiogrammes correspondants apparaissent à droite (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 14 : Représentation schématique de l'orientation du plan d'ultrasons et de l image échocardiographique obtenue pour les coupes parasternales droites petit axe apicale, trans-papillaire et trans-ventriculaire (à droite, d après Thomas et al., 1993, modifié). Les échocardiogrammes correspondants apparaissent à gauche (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 15 : Représentation schématique de l'orientation du plan d'ultrasons et de l image échocardiographique obtenue pour les coupes parasternales droites petit axe transmitrale, trans-aortique et au niveau des artères pulmonaires (à gauche, d après Thomas et 15

17 al., 1993, modifié). Les échocardiogrammes correspondants apparaissent à droite (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 16 : Représentation schématique de l'orientation du plan d'ultrasons et de l image échocardiographique obtenue pour les coupes apicales gauches 4 et 5 cavités (à gauche, d après Thomas et al., 1993). Les échocardiogrammes correspondants apparaissent à droite (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 17 : Représentation schématique de l'orientation du plan d'ultrasons (à gauche) et de l'image échocardiographique obtenue (à droite) pour les coupes apicales gauches deux cavités trans-mitrale et trans-aortique (d après Thomas et al., 1993) Figure 18 : Représentation schématique de l'orientation du plan d'ultrasons (à gauche) et de l image échocardiographique obtenue (à droite) pour les coupes parasternales gauches crâniales grand axe trans-mitrale, trans-atriale droite et trans-pulmonaire (d après Thomas et al., 1993). L échocardiogramme d une coupe parasternale gauche crâniale grand axe trans-atriale droite en systole apparaît en bas (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 19 : Représentation schématique de l'orientation du plan d ultrasons et de l'image échocardiographique obtenue pour une coupe parasternale gauche crâniale petit axe (à gauche, d après Thomas et al., 1993). L échocardiogramme correspondant, en diastole, apparaît à droite (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 20 : Représentation de l axe sur lequel sont mesurés le diamètre de la cavité ventriculaire gauche et les épaisseurs du septum interventriculaire et de la paroi libre du ventricule gauche, à partir d une coupe parasternale droite grand axe 5 cavités (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 21 : Représentation de l axe sur lequel sont mesurés le diamètre de la cavité ventriculaire gauche, les épaisseurs du septum interventriculaire et de la paroi libre du ventricule gauche, à partir d une coupe parasternale droite petit axe au niveau des cordages tendineux (d après Boon, 1998) Figure 22 : Représentation des axes sur lesquels sont mesurées la longueur de la cavité ventriculaire gauche et les dimensions de l'atrium gauche, à partir d une coupe parasternale droite grand axe 4 cavités (d après Boon, 1998) Figure 23 : Représentation des axes sur lesquels est mesurée la longueur de la cavité ventriculaire gauche à partir d une coupe parasternale droite grand axe 5 cavités modifiée (d après Boon, 1998) Figure 24 : Représentation de l axe sur lequel est mesurée la longueur de la cavité ventriculaire gauche à partir d une coupe apicale gauche 4 cavités (d après Boon, 1998) Figure 25 : Représentation des axes sur lesquels sont mesurés les diamètres de l'atrium gauche et de l'aorte, à partir d une coupe parasternale droite petit axe au niveau de la valve aortique, gelée en télésystole (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 26 : Représentation des axes sur lesquels sont mesurés les diamètres apico-basilaire et latéro-médial de l atrium gauche, à partir d une coupe parasternale droite grand axe 4 cavités (d après Rishniw et Erb, 2000)

18 Figure 27 : Représentation des axes sur lesquels est mesuré le diamètre de l'aorte, au niveau de la valve aortique et au niveau du sinus de Valsalva, à partir d une coupe parasternale droite grand axe 5 cavités (d après Boon, 1998) Figure 28 : Représentation schématique de la méthode utilisée pour mesurer le diamètre aortique, au niveau de la valve aortique, du sinus de Valsalva et de l'aorte ascendante, à partir d une coupe apicale gauche 2 cavités trans-aortique (schémas de Thomas et al., 1993 modifié) Figure 29 : Méthode de mesure des surfaces atriale gauche et aortique à partir d une coupe parasternale droite petit axe trans-aortique (Service de médecine (cardiologie) ENVL). 62 Figure 30 : Représentation schématique de la méthode de calcul du volume de la cavité ventriculaire gauche selon la méthode de Simpson modifiée (d après Boon, 1998) Figure 31 : Représentation schématique de la méthode de calcul du volume de la cavité ventriculaire gauche à partir d'un plan de coupe unique (d après Schiller et al., 1989) Figure 32 : Représentation schématique de la méthode de calcul de l'épaisseur myocardique du ventricule gauche, première étape pour l estimation de la masse ventriculaire gauche (d après Boon, 1998) Figure 33 : Représentation schématique de la méthode de calcul de la masse ventriculaire gauche selon la méthode de l'ellipse tronquée et selon la méthode aire-longueur (d après Boon, 1998 modifié) Figure 34 : Représentation schématique de la position de l'axe de tir TM pour l'obtention d'une coupe TM trans-ventriculaire, à partir d une coupe 2D parasternale droite grand axe 5 cavités (à gauche, d après Boon, 1998) et d une coupe 2D parasternale droite petit axe trans-ventriculaire (à droite, d après Durantet, 1999) Figure 35 : Echocardiogramme TM trans-ventriculaire (en haut, Service de médecine (cardiologie) ENVL) et sa représentation schématique (en bas, d après Boon, 1998) Figure 36 : Représentation schématique de la position de l'axe de tir TM pour l'obtention d'une coupe TM trans-mitrale, à partir d une coupe 2D parasternale droite grand axe 5 cavités (à gauche, d après Boon, 1998) et d une coupe 2D parasternale droite petit axe trans-mitrale (à droite, d après Durantet, 1999) Figure 37 : Echocardiogramme TM trans-mitral (en haut, Service de médecine (cardiologie) ENVL) et sa représentation schématique (en bas, d après Boon, 1998) Figure 38 : Représentation schématique de la position de l'axe de tir TM pour l'obtention d'une coupe TM trans-aortique, à partir d une coupe 2D parasternale droite grand axe 5 cavités (à gauche, d après Boon, 1998) et d une coupe 2D parasternale droite petit axe trans-aortique (à droite, d après Durantet, 1999) Figure 39 : Echocardiogramme TM trans-aortique (en haut, Service de médecine (cardiologie) ENVL) et sa représentation schématique (en bas, d après Boon, 1998) Figure 40 : Représentation schématique de la méthode pour mesurer le diamètre cavitaire du ventricule gauche et les épaisseurs septale et pariétale, en télésystole et en télédiastole, à partir d une coupe TM trans-ventriculaire (d après Jaudon, 1990) Figure 41 : Représentation schématique de la méthode pour mesurer la distance E-septum interventriculaire à partir d une coupe TM trans-mitrale (d après Jaudon, 1990)

19 Figure 42 : Représentation schématique de la méthode pour mesurer les diamètres de l'aorte et de l'atrium gauche à partir d une coupe TM trans-aortique (d après Jaudon, 1990) Figure 43 : Représentation schématique d'un échocardiogramme TM trans-aortique avec un ECG simultané, indiquant la méthode pour calculer les intervalles de temps systoliques (d après Drouard-Haelewyn, 1998) Figure 44 : Schémas du principe du mode Doppler continu (à gauche), du mode Doppler pulsé (au centre) et du mode Doppler couleur (à droite) (d'après Nautrup, 2005a) Figure 45 : Spectrogramme du flux pulmonaire en mode Doppler pulsé (à gauche) et en mode Doppler continu (à droite) (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 46 : Représentation schématique d un aliasing en mode Doppler pulsé (d'après Chetboul et al., 1999, modifié) Figure 47 : Exemple d'aliasing en mode Doppler couleur (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 48 : Position du volume-échantillon sur une coupe 2D apicale gauche 5 cavités (à gauche) et spectrogramme du flux mitral correspondant en mode Doppler pulsé (à droite) (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 49 : Echocardiogramme en mode Doppler couleur d un flux mitral sur une coupe apicale gauche 4 cavités gelée en protodiastole (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 50 : Position du volume-échantillon sur une coupe 2D apicale gauche 5 cavités (à gauche) et spectrogramme du flux aortique correspondant en mode Doppler pulsé (à droite) (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 51 : Position du volume-échantillon sur une coupe 2D apicale gauche 4 cavités (à gauche) et spectrogramme du flux tricuspidien correspondant en mode Doppler pulsé (à droite) (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 52 : Méthode de mesure de la vitesse maximale du flux sanguin aortique (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 53 : Méthode de mesure de l'intégrale des vitesses sur le temps pour le flux sanguin aortique (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 54 : Méthode de mesure de l'accélération moyenne du flux sanguin aortique (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 55 : Représentation schématique de la méthode de calcul des intervalles de temps systoliques à partir de la courbe de vitesse du flux aortique et d un ECG simultané (d'après Drouard-Haelewyn, 1998) Figure 56 : Représentation schématique de la méthode de calcul du temps de relaxation isovolumique en mode Doppler (d'après Drouard-Haelewyn, 1998) Figure 57 : Spectrogramme d'un flux veineux pulmonaire (à gauche, Service de médecine (cardiologie) ENVL) et sa représentation schématique (à droite, d'après Schober et al., 1998, modifié) Figure 58 : Représentation schématique de la méthode de calcul de l'indice de performance myocardique ventriculaire droit (d'après Teshima et al., 2006)

20 Figure 59 : Représentation schématique des mouvements des parois myocardiques ventriculaires gauches (flèches) pendant la systole, selon une coupe petit axe (à gauche) et une coupe grand axe (à droite) (d après Chetboul, 2002b) Figure 60 : Spectrogramme du mouvement longitudinal de l'anneau mitral, en mode DTI pulsé monoporte, à partir d une coupe apicale gauche 4 cavités (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 61 : Exemple d échocardiogramme en mode DTI (2D) couleur, à partir d une coupe parasternale droite petit axe trans-ventriculaire gelée en diastole (d'après Chetboul, 2002b) Figure 62 : Echocardiogramme en mode DTI (2D) couleur de la paroi libre du ventricule droit, sur une coupe apicale gauche 4 cavités (à gauche). A droite, sont représentés simultanément les profils de vitesse longitudinale en fonction du temps des segments myocardiques 1 et 2 (d après Chetboul et al., 2005b) Figure 63 : Exemple d'échocardiogramme en mode DTI (TM) couleur, à partir d'une coupe 2D parasternale droite petit axe trans-ventriculaire (d'après Chetboul, 2002b) Figure 64 : Représentation des différentes phases du cycle cardiaque sur un spectrogramme de la vitesse radiale myocardique (d'après Chetboul, 2002b) Figure 65 : Echocardiogramme après injection d'un produit de contraste (émulsion sang/air), chez un chien atteint d un cor triatriatum dexter (Service de médecine (cardiologie) ENVL) Figure 66 : Histogramme de la valeur de la fraction de raccourcissement pour plusieurs races de chiens, à partir de données publiées dans différentes études (d après De Madron, 1995b) Liste des tableaux : Tableau 1 : Fréquence de la sonde échographique adaptée à la taille du chien exploré (d après Le Bobinnec, 1995, modifiée) Tableau 2 : Intérêt des différentes positions de l animal examiné en fonction du mode échocardiographique utilisé (d après Le Bobinnec, 1995) Tableau 3 : Présentation des structures mesurées sur une coupe TM trans-ventriculaire, avec la méthode correspondante permettant l'obtention de ces mesures Tableau 4 : Présentation des structures mesurées sur une coupe TM trans-aortique, avec la méthode correspondante permettant l'obtention de ces mesures Tableau 5 : Gamme de poids des chiens sélectionnés dans différentes études Tableau 6 : Pourcentage de whippets dans l échantillon sélectionné par Bavegems et al. dont les valeurs des paramètres échocardiographiques mesurés en mode TM tombent en dessous ou au dessus des intervalles de référence établis par Boon et al. (1983) et Cornell et al. (2004) (d après Bavegems et al., 2007) Tableau 7 : Valeurs des coefficients des équations allométriques reliant les paramètres échocardiographiques mesurés en mode TM et le poids, chez le chien en croissance (d'après Sisson et Schaeffer, 1991, en haut, et d'après Bayon et al., 1994, en bas)

21 Tableau 8 : Moyennes et écarts-types des différences entre les valeurs des variables échocardiographiques mesurées après injection de médétomidine (60 µg/kg) ou de xylazine (1,5 mg/kg) et les valeurs des mêmes variables avant sédation, chez 6 chiens adultes cliniquement sains (d après Rand et al., 1996) Tableau 9 : Moyennes et écarts-types des paramètres échocardiographiques mesurés en mode Doppler chez 16 chiens adultes en bonne santé, avant toute injection (M0) puis durant l anesthésie (M1, M2, M3) à l isoflurane (1,0 MAC) (d après Sousa et al., 2007) Liste des graphiques : Graphique 1 : Exemple de graphique représentant la droite de régression du diamètre de la cavité ventriculaire gauche en télédiastole en fonction de la surface corporelle, avec son intervalle de confiance à 95% (d après Boon et al., 1983) Graphique 2 : Droites de régression de paramètres échocardiographiques mesurés en mode TM en fonction du poids, obtenues par Lombard (1984), Bonagura et al. (1985) et Douault (1990) (d après Douault, 1990) Graphique 3 : Droites de régression en fontion du poids des diamètres de la cavité ventriculaire gauche, en diastole et en systole, de l aorte et de l atrium gauche, mesurés par échocardiographie en mode TM sur un échantillon de 69 chiens, selon un modèle linéaire, polynomial de second et de troisième ordre et logarithmique (d après Gonçalves et al., 2002) Graphique 4 : Droite de régression du diamètre de la cavité ventriculaire gauche en diastole en fonction du poids, après transformation logarithmique des données, et intervalle de prédiction à 95% (d après Cornell et al., 2004) Graphique 5 : Droites de régression du diamètre de la cavité ventriculaire gauche en diastole en fonction du poids, de la surface corporelle et du diamètre aortique, et intervalles de confiance à 95% (d après Brown et al., 2003) Graphique 6 : Diamètre de l atrium gauche mesuré à partir d une coupe parasternale droite grand axe 4 cavités (à gauche) et à partir d une coupe parasternale droite petit axe transaortique (à droite), en fonction du poids, sur un échantillon de 36 chiens cliniquement sains (Rishniw et Erb, 2000) Graphique 7 : Droites de régression de l'épaisseur télédiastolique de la paroi libre du ventricule gauche (en haut) et du diamètre interne télédiastolique du ventricule gauche (en bas) en fonction du poids et de la race, à partir d'équations de régression proposées dans plusieurs études (d après De Madron, 1995b) Graphique 8 : Taille des structures cardiaques de 11 greyhounds en fontion de leur poids et de leur surface corporelle, en comparaison avec les droites de régression établies par Lombard (1984) et Boon et al. (1983) Graphique 9 : Variation du diamètre interne ventriculaire gauche en télédiastole et en télésystole en fonction de la fréquence cardiaque, selon les équations de Jacobs et Mahjoob (1988b)

22 Graphique 10 : Différence entre les moyennes du diamètre ventriculaire gauche télédiastolique (VGd) obtenues par 3 opérateurs, et la moyenne du même paramètre mesuré par l'opérateur de référence, chez 6 chiennes beagles (d après Athanassiadis, 2003) Graphique 11 : Différence entre les moyennes de la fraction de raccourcissement (FR) obtenues par 3 opérateurs, et la moyenne du même paramètre mesuré par l'opérateur de référence, chez 6 chiennes beagles (d après Athanassiadis, 2003) Graphique 12 : Classement des six chiennes beagles pour la moyenne du diamètre ventriculaire gauche en télédiastole (VGd) et en télésystole (VGs), en fonction de l'opérateur (d'après Athanassiadis, 2003)

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24 Liste des abréviations Dans la première et la deuxième partie, la signification des abréviations utilisées dans les illustrations est notée en légende. Lorsque les abréviations désignant la taille d une cavité ou d une paroi cardiaque sont suivies d un «d» ou d un «D», les mesures sont réalisées en télédiastole, lorsqu elles sont suivies d un «s» ou d un «S», les mesures sont réalisées en télésystole. A : vitesse maximale de l onde A du flux mitral. AG : diamètre de l atrium gauche. AMPIVS : amplitude du mouvement du septum interventriculaire. AMPLVFW : amplitude du mouvement de la paroi libre du ventricule gauche. AO = AOD : diamètre aortique. AO exc : amplitude du mouvement de la paroi postérieure de l aorte. AoV : vitesse maximale du flux sanguin aortique. ASE : American Society of Echocardiography. BD : échocardiographie en mode bidimensionnel. BP : pression sanguine artérielle. BS : surface corporelle. CO = DC : débit cardiaque. DD : diamètre de la cavité ventriculaire gauche en télédiastole. DEA : amplitude de l excursion du feuillet septal de la valve mitrale (distance D E). DT D : temps de décélération de l onde D du flux veineux pulmonaire. DT E : temps de décélération de l onde E du flux mitral. DTI : échocardiographie en mode Doppler tissulaire myocardique. E : vitesse maximale de l onde E du flux mitral. ECG : électrocardiogramme. EDV : volume ventriculaire gauche en télédiastole. EDV-I : volume ventriculaire gauche en télédiastole normalisé à la surface corporelle. EF : fraction d éjection. EPSS = E-SIV : distance entre le point E (point d excursion maximal du feuillet septal de la valve mitrale) et le septum interventriculaire. ESV : volume ventriculaire gauche en télésystole. ESV-I : volume ventriculaire gauche en télésystole normalisé à la surface corporelle. ET : temps d éjection. ETO : échocardiographie trans-oesophagienne. FC : fréquence cardiaque. FE : fraction d éjection. FR = FS : fraction de raccourcissement. FW : épaisseur de la paroi libre du ventricule gauche. HR : fréquence cardiaque. IMP : indice de performance myocardique. 23

25 IST : épaisseur du septum interventriculaire. IVRT : temps de relaxation isovolumique. IVS = IVST : épaisseur du septum interventriculaire. IVS exc : amplitude du mouvement du septum interventriculaire. IVT : aire sous la courbe de vitesse d un flux sanguin. LA = LAD : diamètre atrial gauche. LC : longueur du cycle cardiaque. LV : diamètre de la cavité ventriculaire gauche. LVC : circonférence de la cavité ventriculaire gauche. LVD = LVED : diamètre de la cavité ventriculaire gauche. LVEDD et LVESD : diamètre de la cavité ventriculaire gauche en télédiastole et en télésystole respectivement. LVEDV et LVESV : volume du ventricule gauche en télédiastole et en télésystole respectivement. LVEF : fraction d éjection du ventricule gauche. LVET : temps d éjection du ventricule gauche. LVFW : épaisseur de la paroi libre du ventricule gauche. LVFW%T : pourcentage d épaississement de la paroi libre du ventricule gauche. LVI = LVID : diamètre de la cavité ventriculaire gauche. LVPEP : temps de pré-éjection du ventricule gauche. LVPW : épaisseur de la paroi libre du ventricule gauche. LVSF : fraction de raccourcissement du ventricule gauche. LVW = LVWT : épaisseur de la paroi libre du ventricule gauche. LVW exc : amplitude du mouvement de la paroi libre du ventricule gauche. MAM : mouvement de l anneau mitral. MAM% : contribution des fibres longitudinales dans la contraction ventriculaire gauche. MV : vitesse maximale du flux mitral. MVC-MVO : temps entre la fermeture et l ouverture de la valve mitrale. MV exc : amplitude de l excursion du feuillet septal de la valve mitrale (distance D-E). PA velocity : vitesse maximale du flux pulmonaire. PEP : temps de pré-éjection. PST : pourcentage d épaississement du septum interventriculaire. PVG = PWT : épaisseur de la paroi libre du ventricule gauche. PWVm et M : vitesse moyenne et vitesse maximale de la paroi libre du ventricule gauche (mesurées en mode TM). R : vitesse maximale de l onde R du flux veineux pulmonaire. R 2 : vitesse maximale du flux veineux pulmonaire rétrograde en fin de systole. RA : diamètre de l atrium droit. RV = RVD : diamètre de la cavité ventriculaire droite. RVFW : épaisseur de la paroi libre du ventricule droit. RVID : diamètre de la cavité ventriculaire droite. SD : diamètre de la cavité ventriculaire gauche en télésystole. S exc : amplitude du mouvement du septum interventriculaire. 24

26 SF : fraction de raccourcissement. SIV : épaisseur du septum interventriculaire. SR : strain rate (paramètre de déformation d un segment myocardique). St : strain (paramètre de déformation d un segment myocardique). ST : épaisseur du septum interventriculaire. SV : volume d éjection. TE : temps d éjection. TM : échocardiographie en mode temps-mouvement. TPE : temps de pré-éjection. TRI : temps de relaxation isovolumique. TV : vitesse maximale du flux tricuspidien. TVC-TVO : temps entre la fermeture et l ouverture de la valve tricuspide. V : volume de la cavité ventriculaire gauche. Vcf : vitesse de raccourcissement circonférentiel. VD : diamètre de la cavité ventriculaire droite. VE : volume d éjection. VG : diamètre de la cavité ventriculaire gauche. VTI : aire sous la courbe de vitesse d un flux sanguin. 2D : échocardiographie en mode bidimensionnel. D : fraction de raccourcissement. %E : pourcentage d épaississement de la paroi libre du ventricule gauche ou du septum interventriculaire. %E-PVG : pourcentage d épaississement de la paroi libre du ventricule gauche. %E-SIV : pourcentage d épaississement du septum interventriculaire. %FS : fraction de raccourcissement. %SYST.THI. : pourcentage d épaississement du septum interventriculaire ou de la paroi libre du ventricule gauche. 25

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28 INTRODUCTION Depuis son apparition en médecine vétérinaire dans les années 1970, l échocardiographie a connu d énormes avancées et est de plus en plus utilisée à des fins diagnostiques. Elle permet une exploration non invasive des différentes structures cardiaques, rendant ainsi possible la recherche d anomalies morphologiques et fonctionnelles. D autre part, la taille des cavités et des parois du coeur, celle des gros vaisseaux ainsi que la fonction cardiaque, peuvent être chiffrées de manière à rendre l interprétation échocardiographique plus objective. Cette analyse quantitative nécessite une comparaison des variables échocardiographiques obtenues pour l animal examiné à des valeurs usuelles. Or, l espèce canine présente une hétérogénéité remarquable, dans le poids des individus, leur morphotype, leur utilisation (par exemple les chiens de course, de chasse, de traîneau, de compagnie) Cette hétérogénéité pourrait se répercuter sur la taille du cœur et sa fonction. L examen échocardiographique souffre lui-même d une variabilité liée à l opérateur, au matériel, à la méthode de mesure... La technique d examen pourrait donc aussi influencer les valeurs des paramètres échocardiographiques mesurés. Ainsi, de nombreux facteurs, en dehors des affections cardiaques, sont susceptibles de faire varier les valeurs des variables échocardiographiques, qui restent pourtant des valeurs pouvant être considérées comme celles d un individu normal. Quels sont ces facteurs? Quelles variations induisent ils? Dans quelle mesure est-il possible de les maîtriser? Nous verrons dans une première partie une présentation de la réalisation de l examen échocardiographique et des différents modes disponibles chez le chien, ainsi que les méthodes de mesure de la taille des cavités et des parois et de la fonction cardiaques. La deuxième partie portera sur les facteurs de variation des valeurs usuelles en échocardiographie, qu il s agisse de facteurs intrinsèques à l animal ou inhérents à la technique d examen. Nous nous limiterons aux données concernant le chien. 27

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30 Première partie : L échocardiographie chez le chien L échocardiographie débute toujours par une phase de préparation du matériel et de l animal, indispensable pour pratiquer cet examen dans de bonnes conditions et donc obtenir des images de qualité. Ensuite, plusieurs modes échocardiographiques seront utilisés successivement : le mode bidimensionnel, le mode temps-mouvement, le mode Doppler et le mode Doppler tissulaire myocardique. Chacun permet d obtenir des données différentes qui se complètent pour une évaluation globale de la fonction cardiaque. Des techniques plus spécifiques, telles que l échocardiographie de stress, l échocardiographie de contraste, l échocardiographie trans-oesophagienne et l échocardiographie tridimensionnelle ne sont pas utilisées en routine mais peuvent apporter des informations supplémentaires à celles fournies par l échocardiographie dite «classique». I. Les préalables à la réalisation de l examen échocardiographique A. Connaître l anatomie et la topographie cardiaques appliquées à l échocardiographie Afin de réaliser un examen échocardiographique correct, il est nécessaire d être à même de diriger le plan d exploration ultrasonore sur les principales structures cardiaques. Pour se faire, il est indispensable de disposer d un minimum de connaissances d anatomie mais aussi et surtout de topographie du cœur (Jaudon et Perrot, 1989). a) L anatomie cardiaque (1) La conformation externe du cœur (figure 1) Le cœur du chien est globuleux avec un apex émoussé (Pierard, 1971 ; Miller, 1979 ; Collin, 2003). Il possède une face gauche, encore appelée face auriculaire et une face droite, appelée face atriale (Collin, 2003). Deux sillons longitudinaux parcourent chacune des faces. Ils constituent les repères externes du septum interventriculaire (Constantinescu, 2005). Le sillon coronaire sépare extérieurement la portion ventriculaire de la portion atriale (Pierard, 1971). 29

31 Figure 1 : Représentation schématique de la conformation externe du cœur du chien : la face auriculaire (en haut) et la face atriale (en bas) (d'après Collin, 2003). 30

32 (2) La structure et la conformation interne du cœur Le cœur est constitué d un muscle, le myocarde. Sa face externe est recouverte par l épicarde et sa face interne est tapissée par l endocarde. L ensemble du cœur est logé dans une enveloppe fibro-séreuse, le péricarde (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). Figure 2 : Représentation schématique de la conformation interne du coeur gauche (en haut) et du coeur droit (en bas) chez le chien (d'après Collin, 2003). Le cœur est formé de deux parties, droite et gauche, séparées par une cloison complète, le septum cardiaque. Chacune des deux parties du cœur est constituée d une 31

33 oreillette, ou atrium, chargée de la réception du sang veineux, et d un ventricule, chargé de l expulsion du sang vers les artères. Ces deux cavités communiquent par un orifice atrioventriculaire muni d une valve. De même, l orifice reliant le ventricule à l artère pulmonaire pour le cœur droit et à l aorte pour le cœur gauche est muni d une valve (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). L extrémité de chaque atrium forme un diverticule appelé auricule. L atrium droit reçoit le sang provenant des veines caves crâniale et caudale et du sinus coronaire. L atrium gauche reçoit le sang provenant des veines pulmonaires (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). Les ventricules sont partagés en deux compartiments : la chambre d entrée du sang, ou chambre veineuse, située sous l orifice atrio-ventriculaire, et la chambre de sortie du sang, également appelée chambre de chasse, chambre artérielle ou infundibulum, qui se termine par l orifice artériel (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). La valve atrio-ventriculaire droite est nommée valve tricuspide en raison de sa division en trois valvules (ou cuspides ou feuillets). Chez le chien, elle est en réalité bicuspide avec une valvule pariétale et une valvule septale (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). La valve atrio-ventriculaire gauche est appelée valve bicuspide ou mitrale. Elle est pourvue d une cuspide septale également appelée grande valvule mitrale, et d une cuspide pariétale aussi nommée petite valvule mitrale (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). Le bord libre des cuspides des valves atrio-ventriculaires reçoit l insertion de nombreux cordages tendineux, attachés d autre part sur le sommet des muscles papillaires. Ces cordages ont pour rôle d empêcher la valve de se renverser vers l atrium pendant la systole ventriculaire (Collin, 2003). La valve pulmonaire est composée des cuspides intermédiaire, droite et gauche. La valve aortique comprend les cuspides septale ou non coronaire, droite ou coronaire droite et gauche ou coronaire gauche. La paroi vasculaire adjacente à chacune de ces valves est bombée vers l extérieur et forme les sinus de Valsalva (Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). b) La topographie cardiaque Le cœur est situé dans la cavité thoracique, entre les deux lames du médiastin moyen (Pierard, 1971 ; Collin, 2003 ; Constantinescu, 2005). 32

34 Figure 3 : Vue latérale gauche du thorax d'un chien matérialisant la projection du cœur sur la paroi costale (d'après Constantinescu, 2005). Le cœur droit est situé crânialement et le cœur gauche caudalement. La base du cœur, sur l animal en position debout, atteint ou dépasse légèrement le milieu de la hauteur du thorax. Le bord crânial ou ventriculaire droit atteint la 3 ème ou la 4 ème côte, le bord caudal ou ventriculaire gauche longe la 6 ème ou la 7 ème côte (Pierard, 1971 ; Collin, 2003). L axe longitudinal du cœur est orienté obliquement dans le thorax, avec la base en position crânio-dorsale et l apex en position caudo-ventrale (Pierard, 1971 ; Miller, 1979 ; Collin, 2003). Il forme un angle de 40 avec le sternum (Constantinescu, 2005). Figure 4 : Vue ventrale du thorax d'un chien matérialisant la projection du coeur sur le sternum (d'après Constantinescu, 2005). L apex du cœur est légèrement dévié à gauche du plan médian et effleure le diaphragme (Pierard, 1971 ; Collin, 2003). La plus grande partie du cœur se situe dans la moitié gauche du thorax, soit environ les 4/7 e (Constantinescu, 2005). 33