DIU Echocardiographie Cœur du Spor*f. F. SCHNELL Pr F. CARRE Hopital Ponchaillou CHU - RENNES

DIU Echocardiographie 2012 Cœur du Spor*f F. SCHNELL Pr F. CARRE Hopital Ponchaillou CHU - RENNES

Plan Indication échocardiographie Physiologie / Qu est ce qu un athlète? Spécificité du cœur d athlète Limites physiologiques DTDVG et épaisseur pariétale VG Les autres cavités (oreillettes et VD, l aorte) Influence de la génétique, de l ethnie, de l entrainement et du dopage Diagnostics différentiels: CMD et CMH ± Cas cliniques

Echocardiographie chez le sportif Examen Non invasif Facilement répété Bonne échogénicité Fiable Mais Opérateur dépendant Spécificités du cœur d athlète

Indication échocardiographie chez l athlète è Indication diagnostique Athlète symptomatique Anomalie examen clinique (souffle) Anomalie ECG Cardiopathie connue è Obligatoire si athlètes de haut niveau (ministère) : - 1 fois dans la carrière si > 18 ans - Si < 18 ans, 2 e écho après 18 ans Pré-admission au haut niveau ou filières Prise en charge fédérations ou sportif BUT? Dépistage cardiopathie asymptomatique Pas d intérêt pour le suivi de l entraînement

Article A231-3 Dispositions médicales relatives au sport de haut niveau Articles A-231.1 à A-231.8 du Code du sport Articles R-221.2 et R-221.11 du Code du sport Pour être inscrits sur la liste des sportifs de haut niveau ou sur la liste des sportifs Espoirs prévues aux articles R. 221-2 et R. 221-11, les sportifs doivent effectuer les examens suivants : 1 Un examen médical réalisé, selon les recommandations de la Société française de médecine du sport et des autres sociétés savantes concernées, par un médecin diplômé en médecine du sport ; 2 Une recherche par bandelette urinaire de protéinurie, glycosurie, hématurie, nitrites ; 3 Un électrocardiogramme standardisé de repos avec compte rendu médical ; 4 Une échocardiographie transthoracique de repos avec compte rendu médical ; 5 Une épreuve d'effort d'intensité maximale (couplée, le cas échéant, à la mesure des échanges gazeux et à des épreuves fonctionnelles respiratoires)...

A quoi sert un cœur d athlète? DC l/min Sédentaire Sportif 35 25 15 5 VES ml 200 160 120 Sportif Gehanne 2004 Gledhill 1994 Gehanne 2004 Schairer 1992 Séd. Sportif 80 Sédentaire 40 25 50 75 100 % VO2 max.

A quoi sert un cœur d athlète? 140 ml 120 Stroke volume 100 80 60 Untrained Trained 40 0 PCW pressure 10 20 mmhg Levine et al. Circulation 1991

A quoi sert un cœur d athlète? Esch BT et al Am J Physiol 2007

mm Remodelage cœur d athlète: Dilata*on- Hypertrophie SIV 9 11. 5 10.5 11. 5 12. 0 20. 0 15.0 DTDVG 49.5 56 54 52 43 PP 9 11. 0 10.5 11. 0 18. 0 14.0 Sédentaires Mixte Endurance Résistance CMH Pluim et al. Meta- Analysis of the Athlete s Heart, Circula:on 2000

Corréla*on Morphologie / Performances La Gerche et al, Eur J Appl Physiol 2011 Barbier et al. Herz 2006

Athlète? Vous avez dit athlète? Entraînement : > 6-8 heures /semaine depuis > 6 mois > 60 % VO 2 max Asymptomatique Performance adaptée Fagard R. Heart 2003 Sexe Age Origine ethnique Discipline sportive Type d entraînement (Aérobie+++, Mixte ++, Anaérobie +)

Quel échocardiogramme chez le sportif? VG VD, OG, OD Septum inter auriculaire Valve aortique Valve mitrale Valve Pulmonaire Paramètres Volume / Epaisseur Contractilité Flux chambre de chasse Remplissage, fonction diastolique Diamètres ± Volume Intégrité Nombre de cusps, Continence Forme, épaisseur, Continence Flux Antérograde Péricarde Coronaire Origine visualisée? Mesures en valeurs absolues selon la convention de l'ase Correction idéale? : taille? / surface corporelle? / masse maigre? Toute anomalie doit être détaillée et iconographiée

Signes échographiques spécifiques à l athlète Limites du cœur d athlète Dilatation-Hypertrophie harmonieuse des 4 cavités Non obligatoire Modérée Fonction systolique (globale et segmentaire) normale et homogène Remplissage VG au moins normal Fuites «physiologiques» Sportif asymptomatique Performances adaptées Réversible +/- (désentrainement)

Dilata*on ventriculaire gauche Cyclistes (n=286) Témoins (n=52) p DTDVG (mm) 60.1±3.9 (49-73) 49.0±4.3 (41-60) <0.00001 DTDVG/m2 (mm/m2) 31.9±2.2 26.2±2.2 <0.00001 FEVG (%) 61.6±6.4 (41-77) 65.3±6.7 (52-77) 0.0002 Abergel E et al. Serial LV adapta*ons in world class professional cyclists, JACC 2004

Dilata*on ventriculaire gauche 5% limite Intervalle Intervalle de confiance Hommes (> 16 ans) n=2495 Femmes (> 16 ans) n=947 DTDVG (mm) DTDVG/m 2 (mm/m 2 ) DTDVG (mm) DTDVG/m 2 (mm/m 2 ) 60 32 49.5 58 25 30.5 55 33 44 52.5 26 31.5 48.2 ± 4.2 53.5 ± 4.3 28.7 ± 2.8 27.7 ± 2.7 Recueil Na*onal Athlètes Haut Niveau / Données non publiées

Hypertrophie ventriculaire gauche n= 3000 athlètes Basavarajaiah et al. JACC 2008 51:1033-9

Epaisseur du septum interventriculaire chez sportifs de + de 18 ans *** 18 ans (n = 2099) 18 ans (n = 825) 5% : 12 mm 5% : 10.5 mm 5% : 6 mm/m²

Epaisseur du septum interventriculaire chez sportifs <18 ans - < 18 ans (n = 911) - < 18 ans (n = 1345) *** 5% : 11 mm 5% : 9.5 mm 5% : 6 mm/m²

Et les autres cavités?? Henriksen E. et al, Eur Heart J, 1996, 17 : 1121-28

Oreillettes Wilhelm et al, Comparison of Pro-Atrial Natriuretic Peptide and Atrial Remodeling in Marathon vs Non-Marathon Runners, Am J Cardiol 2012

Oreillette gauche Nombre d'athlètes 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Hommes (n=857) Femmes (n=349) 4,5 % 17,7 % 0,5% 2,2 % 1232 SHN France Aviron 18% Canoë 18% Cyclisme 10% Hockey 10% Football 7% Rugby 7% Limites H 45mm F 40mm 23-24 mm/m 2 0 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 Diamètre OG (mm) G. Kervio et al 2008

Les oreillettes de l athlète OG L OG T OD L OD T 100 km 55.2 ± 8 47 ± 6 55.3 ± 4 46.8 ± 6 Cyclisme 59 ± 6 48 ± 4 57.2 ± 6 47.5 ± 5 Foot Pro 52.5 ± 5 43.1 ± 4 51 ± 5 44.4 ± 5 Handball 51 ± 4 46 ± 4 52 ± 4 45 ± 4 Décathlon 51 ± 2 46 ± 4 51.5 ± 4 46 ± 2 Témoins 42 ± 6 37 ± 5 39 ± 5 35.5 ± 4 n = 276 athlètes + 10 à 20 mm + 5 à 10 mmm L. Labbé, J.B. Alquier, F. Carré, C. Chauvel, P.Dehant, H. Douard, J.P. Broustet, R. Roudaut

Et le ventricule droit? IRM > échographie Scharhag.J. JACC 2002

Athletes: 650 Témoins: 230 = valeur supérieur des sujets témoins A. D'Andrea et al. Range of right heart measurements in top level athletes, Internal J of Cardiol 2011

Athletes: 650 Témoins: 230 A. D'Andrea et al. Range of right heart measurements in top level athletes, Internal J of Cardiol 2011

Et le ventricule droit? *P <.02 vs controls P <.01 vs marathon and controls. P <.01 vs marathon runners Perseghin G et al Am Heart J 2007;154:937-42

Aorte chez l athlète D Andrea et al, Aortic Root Dimensions in Elite Athletes, Am J Cardiol 2010

Aorte chez l athlète 2317 athlètes «An aortic root dimension > 40 mm in highly conditioned male athletes (and > 34 mm in female athletes) is uncommon, is unlikely to represent the physiological consequence of exercise training, and is most likely an expression of a pathological condition, mandating close clinical surveillance». Pelliccia et al. Aortic Root Dilatation in Highly Trained Athletes, Circulation 2010

Aorte chez l athlète Kinoshita N et al. Am Heart J 2000;139:723-8

Remodelage cardiaque de l athlète, multifactoriel Sexe Age Morphométrie Entraînement Origine ethnique Génétique Dopage

Classifica*on des sports Mitchell et al 2005 Dynamique Statique A Faible (< 40% VO2 max.) B Moyenne (40-70% VO2 max.) C Forte (> 70% VO2 max.) I! Faible! (<20% FMV) Billard Bowling Cricket Tir arme à feu Golf Baseball Volleyball Escrime Tennis de table Football, Tennis, Badminton Squash, Racket- ball Course longue distance Course orienta*on Marche athlé*que Ski de fond (classique) II! Moyenne! (20-50 % FMV) Tir à l arc Plongée SM Automobilisme Motocyclisme Equita*on Sprint, Sauts (athlé*sme) Pa*nage ar*s*que Football américain Rugby Surf Nata*on synchronisée Basket- ball Handball Hockey sur glace Ski de fond (ska*ng) Course à pied MD Nata*on III! Forte! (>50% FMV) Lancers,Haltérophilie Gymnas*que,Luge,Voile, Planche à voile, Ski nau*que, Escalade, Sports de combat Luie, Body- building Ski alpin, Surf des neiges, Skateboard Canoé- kayak, Aviron Boxe, Décathlon Cyclisme, Triathlon Pa*nage de vitesse

Reten*ssement échographique des sports selon la classifica*on de Mitchell Dynamique A B C Statique Max.VO 2 DTDVG Epaisseur I Tir Marche pariétale II Marathon III Max. VO 2 OG Haltérophilie CYCLISME AVIRON CANOE- KAYAK

Réponses spécifiques à l entraînement Barbier J et al Herz 2006

Hypertrophie VG selon la discipline sportive

Déterminants de la dilata*on cavitaire droite A. D'Andrea et al. Range of right heart measurements in top level athletes, Internl J of Cardiol 2011

Aorte / discipline sportive Pelliccia et al. Aortic Root Dilatation in Highly Trained Athletes, Circulation 2010

Réponses spécifiques à l entraînement Barbier J et al Herz 2006

Influence de la période d entraînement n =151 endurants Période intense / régénération Variation Période active DTD mm + 1,1 SIV mm + 0,7 PP mm + 0,5 Masse VG g + 25 FC bpm - 3,3 VO 2 max ml/mn/kg + 4 Fagard R.H., Int J Sports Med 1996, 17

Ethnie et hypertrophie ventriculaire Hommes Rawlins et al, Eur J Echo 2009 Femmes Rawlins et al., Circula*on 2010

g.m -2 Cœur d athlète et génétique Influence génotype ACE/DD (enzyme de conversion de l angiotensine) sur le remodelage VG Hernandez et al. JACC 2003

Dopage, anabolisants PP +SIV / DVGTD Persiste après arrêt dopage Urhausen A. et al Int J Sports Med, 1996 ; 17 : S145-151

Les limites du «cœur d athlète» CMD? DTDVG Arythmies >33 mm/m 2 ventriculaires sévères myocardite? Cœur d athlète? Cardiomyopathie 2-4% CMH? MAVD? ECG «anormal» Paroi VG 13-15 mm CMH?

Mort subite < 35 ans Cardiomyopathie hypertrophique Maladie arythmogène du ventricule droit McClellan and Jokl Med. Sport 1975,5: 91-98 D après G. Fontaine Anomalies congénitales des coronaires

«Cœur d athlète ou Cardiomyopathie»? Généralités CLINIQUE Antécédents familiaux? Perfomances adaptées / entrainement Symptômes? ECG Epreuve d effort + V02 ETT repos ± effort Holter (avec période d entrainement) IRM Dépistage familial (ECG/ETT) Désentraînement Suivi ++

Coeur d athlète ou Cardiomyopathie dilatée?

REPOS Ø Ø Echocardiogramme Dilatation modérée harmonieuse des 4 cavités Aspect non globuleux Ø Cut off? Ø Homme <60mm * (ou 31-33mm/m 2) Ø Femme <55mm * (ou 31-33mm/m 2 ) Ø FE > 50% Ø Fonction diastolique normale (DTI anneau mitral ++) Ø EFFORT Déformations myocardiques Ø Réserve contractile (FEVG / Déformations myocardiques) Ø PAP? * Recommandations sur la conduite à tenir devant la découverte d une hypertrophie ventriculaire gauche chez un sportif. Travail du groupe de cardiologie du sport de la SFC. Arch Mal Cœur 2007

Ap*tude au sport et CMD COMPETITION: Ø Aucun sport en compé**on Ø Sport IA et IB Athlètes avec CMD mais faible risque: Pas de mort subite familiale, FEVG > 40%, adapta*on PA effort normale, pas d arythmie ventriculaire complexe: Suivi annuel (Clinique, ECG, ETT, Epreuve d effort, Holter ECG) Billard, Bowling Cricket, Tir arme à feu, Golf, Baseball, Volleyball, Escrime, Tennis de table

Coeur d Athlète ou Cardiomyopathie Hypertrophique?

Hypertrophie cardiaque physiologique et pathologique Cullen JR, Jennings GL Clin Exp Pharmacol P hysiol 2007

Cardiopathie hypertrophique Jeunes < 35 ans asymptoma:ques Risque d arythmie à l effort 1-4% MS / an Jeunes ++ Gersh et al ACCF/AHA Hypertrophic Cardiomyopathy Guideline

Le premier diagnostic différentiel échographique du cœur d athlète c est L erreur de mesure!

A]en:on aux bandele]es Ventriculaires gauches et droites

Rigueur des mesures Double harmonique surestime parois? E. Abergel JC verdier

Echocardiographie Paramètres Echocardiogramme de repos * Hypertrophie concentrique Hypertrophie asymétrique (SIV/PP > 1,3) Diamètre ventricule gauche 45mm Diamètre ventricule gauche 55mm Oreilleie gauche dilatée isolément Anomalie fonc*on diastolique ± Anomalie déforma*ons myocardiques ** Echocardiogramme d effort Cœur d athlète CMH ± + + ++ ± ++ ++ ± non ++ non ++ non ++ *Recommanda*ons sur la conduite à tenir devant la découverte d une hypertrophie ventriculaire gauche chez un spor*f. Travail du groupe de cardiologie du sport de la SFC. Arch Mal Cœur 2007 ** Richand et al. An Ultrasound Speckle Tracking Analysis of Myocardial Deforma*on in Professional Soccer Players Compared With Healthy Subjects and HCM. Am J Cardiol 2007

Paramètres Epreuve d effort Profil tensionnel effort anormal Arythmie Normalisa*on de la repolarisa*on VO 2 maximale < valeur théorique * Cœur d athlète non non ± non CMH ++ + ± + IRM anormale (parois, fonc*ons, rehaussement) ± +++ Test géné:que posi:f Non +++ Recommanda*ons sur la conduite à tenir devant la découverte d une hypertrophie ventriculaire gauche chez un spor*f. Travail du groupe de cardiologie du sport de la SFC. Arch Mal Cœur 2007 * Sharma S et al., U*lity of metabolic exercise tes*ng in dis*nguishing HCM from Physiologic Ley Ventricular Hypertrophy in Athletes. J Am Coll Cardiol 2000.

HVG pariétale chez un spor*f de haut niveau d entrainement 1- Homme épaisseur pariétale 13 mm Femme ou enfant épaisseur pariétale 12 mm Sportif asymptomatique et performance corrélée à entraînement Sans antécédent familial de CMH ni de mort subite Examen clinique et échocardiogramme normaux par ailleurs à Hypertrophie d adaptation probable à Aptitude au sport de compétition sans restriction * Recommanda*ons sur la conduite à tenir devant la découverte d une hypertrophie ventriculaire gauche chez un spor*f. Travail du groupe de cardiologie du sport de la SFC. Arch Mal Cœur 2007

2- La «zone grise» Homme adulte parois entre 13 et 15 mm 2a- Bilan normal par ailleurs Sportif asymptomatique et performance corrélée à entraînement Sans antécédent familial de CMH ni de mort subite Examen clinique et échocardiogramme normaux par ailleurs Absence totale d arythmie Épreuve d effort normale à Hypertrophie pariétale limite à Tests génétiques recommandés si jeune désirant faire carrière à Aptitude au sport de compétition sous surveillance 2b- Bilan anormal par ailleurs à cf. 3

3- Femme ou enfant épaisseur pariétale > 12mm Homme adulte épaisseur pariétale > 15 mm ou hypertrophie limite + autre signe évocateur de CMH CMH jusqu à preuve du contraire à Arrêt total compétition et entraînement 6 mois avec écho de contrôle à 3 mois à Tests génétiques Si négatifs et normalisation épaisseur VG : reprise progressive de l entraînement puis de la compétition sans restriction Si positifs ou persistance de l hypertrophie : contre-indication définitive à la compétition et à un entraînement intense

Ap*tude au sport et CMH COMPETITION LOISIR Aucun sport en compétition Sport de type IA CMH hypertrophie pariétale modérée pas d antécédent familial de mort subite, asymptomatique, bonne adaptation PA effort, sans arythmie ventriculaire Intense contre-indiqué Modéré endurance ++ Billard Bowling Cricket Tir arme à feu Golf

En cas de doute persistant. Désentrainement

Effet du désentrainement (p<0.05) Professionnal cyclists (n=7) Wall Thickness (-14%) LVEDD (-4%) N. Ville et al. 2006 DTDVG 55 mm

CONCLUSION Distinction Cœur athlète / cardiopathie Facile dans l immense majorité des cas Un athlète est : Ø ASYMPTOMATIQUE Ø Performances adaptées à l entrainement Ø Diamètre VG +++ (si épaisseur pariétale augmentée le VG doit être dilaté) à Examens complémentaires avec CI temporaire à Avis collégial

Cas cliniques

Cas clinique n 1 Yacine, 18 ans, en STAPS, pra*que le basket (6H/sem) Asymptoma*que Pas d antécédents personnel ou familial ECG systéma*que:

ECHOCARDIOGRAPHIE

FEVG 65% DTDVG 48mm Epaisseur pariétale max 18mm

IRM MYOCARDIQUE

IRM MYOCARDIQUE Séquence de viabilité / RT

IRM myocardique RESULTAT : - Taille = 178 cm - Poids= 63 kg - Surface corporelle = 1.76 m2 - FEVG = 54 % - VTD = 169 ml (soit X ml/m2) - VTS = 78 ml (soit X ml/m2) - Masse VG(g) = 254 soit 144 g/m2 - Septum IV (mm)= 12 - Paroi Inféro- Latérale (mm)= 11 - Paroi antéroseptale (mm) = 20 - Paroi inférieure (mm)= 8 - Paroi antéro latérale (mm)=18 - Sur les séquences en mode ciné, épaississement de la paroi antérieure, par:culièrement en antéro- septal. Ceie zone hypertrophiée est hypociné*que ne présente pas d'épaississement. Les parois sont également épaissies avec une masse globale élevée. Pas de caractère obstruc*f repéré. - Les séquences 3D IR et PSIR montrent un rehaussement intramyocardique hétérogène au sein de de la zone épaissie témoignant de plages de fibrose. CONCLUSION : Aspect de CMH non obstruc*ve, avec plages de fibrose, avec début d'altéra*on de la FEVG (à la limite inférieure de la normale ce jour)

ECHOCARDIOGRAPHIE EFFORT

Epreuve d effort avec mesure VO2

Holter ECG

Dépistage familial Père : RAS ECG de sa mère: Sœur / frère: RAS à surveiller +++

IRM myocardique RESULTAT : -Taille = 164 cm - Poids= 52 kg - Surface corporelle = 1.54 m2 - FEVG = 68 % - VTD = 107 ml (soit 69 ml/m2) - VTS = 34 ml (soit 22 ml/m2) - Masse VG(g) = 80 soit 52 g/m2 -Septum IV (mm)= 16-18 -Paroi Inféro-Latérale (mm)= 8 - Paroi antérieure (mm) = 7 -Paroi inférieure (mm)= 9 -Paroi latérale (mm)= 6 - Les séquences en mode ciné ne mettent pas en évidence d'anomalie de contractilité segmentaire ni globale. HVG antero septale ( segments 2 et 8 ) nette asymetrique sans atteinte des autres segments Possible gradient éjectionnel visualisé ( artefact de flux dans la chambre de chasse ), malgré l'absence d'obstacle anatomique. - Les séquences 3D IR et PSIR ne montrent pas de rehaussement tardif pathologique, à savoir notamment pas de zone de fibrose. CONCLUSION : Aspect de CMH avec bourrelet antéro-septo-basal à 17-18 mm, sans fibrose visualisée. Possible gradient éjectionnel.

Cas clinique n 2 M A. A., footballeur professionnel, consulte pour palpita*ons avec sensa*ons de lipothymies nocturnes Antécédent familial de mort subite chez sa pe*te sœur à 10 ans. Examen clinique normal

IRM myocardique HEGP Hypertrophie VG concentrique prédominant sur le septum antéro basal (17mm) Hypertrophie VD associée Rehaussement sous endocardique très limité du septum apical de type nodulaire sur les coupes et en bande sur les grands axes

Cas clinique 3 M NK, 18 ans, football 10H/sem Guinéen, vient en France pour devenir professionnel Examen clinique: souffle systolique éjec*onnel aor*que Pas d antécédents personnels ou familiaux Pas de symptômes

IRM myocardique

Epreuve d effort avec VO2

Cas clinique 4 M J. 26 ans Cycliste de haut niveau d entrainement Sans antécédent familial Asymptoma*que Performance adaptée Examen clinique normal