L’exploration échocardiographique du ventricule droit en routine Christine Selton-Suty CHU Nancy-Brabois

Analyse échocardiographique de la fonction ventriculaire droite Christine Selton-Suty CHU Nancy-Brabois

Rappel anat sur le VD Pyramide tronquée enroulée en croissant autour du VG, Deux chambres fonctionnelles, très desaxées: le sinus (chambre d'admission) et l'infundibulum (chambre de chasse) Nombreuses trabéculations apicales Position intrathoracique sous sternale superficielle, zone de mauvaise résolution des US La morphologie du VD est très sensible aux conditions de charge

Rappel anat sur le VD Pyramide tronquée enroulée en croissant autour du VG, Deux chambres fonctionnelles, très desaxées: le sinus (chambre d'admission) et l'infundibulum (chambre de chasse) Nombreuses trabéculations apicales Position intrathoracique sous sternale superficielle, zone de mauvaise résolution des US

La fonction VD La fonction du VD est de maintenir une pression de perfusion pulmonaire adéquate aux échanges gazeux tout en maintenant une pression veineuse systémique basse  le VD est très sensible aux conditions de charge La FEVD est fonction de la contractilité du VD mais aussi de la pré-charge et de la post-charge De plus, le VD et le VG sont interdépendants (fibres myocardiques communes, espace péricardique commun) La fonction VD est un élément pronostique ainsi qu’un facteur de la capacité fonctionnelle chez les insuffisants cardiaques

Apport de l’échocardiographie L’écho de routine du VD peut apporter Des données morphologiques Des données hémodynamiques Une évaluation de la fonction ventriculaire droite

Etude morphologique

De la VC< jusqu’à l’AP Surf OD < 20 cm² VD/VG < 0.6

Effect on right heart chambers RV dilation with septal curve inversion (eccentricity index) and paradoxical septal movement RV hypertrophy Pericardial effusion

Voie parasternale Dilatation du ventricule droit et inversion de la courbure septale (index d'excentricité VG)

T M parasternal Septum paradoxal

Voie parasternale : l’AP Dilatation de l'artère pulmonaire

Voie apicale : l'OD Nle surface OD : 13.5 ± 2 cm² (8,3-19,5) Nles: - long : 42 ± 4 mm (34-49) - lat : 37 ± 4 mm (30-46)

Voie apicale : le VD Dilatation des cavités droites Rapport VD/VG en 4 C, nle < 0.6

Voie apicale : le VD Surface VD : TD : 20.0 ±2.9 cm², TS : 10.9 ±4.0 cm²

TM sous costal : HVD TD, 3.4±0.1 mm

Recommandations ASE JASE 2010;23:685

Etude hémodynamique

Etude hémodynamique Pression dans l’AP POD Flux d’IT Flux d’IP Tps d’accél pulm<100ms TRI en DTI >70 ms Dambrauskaite JASE 2005;18:1113 Lindqvist Clin Physiol Funct Imaging 2006;26:1 POD VC< et index de collapsus Nath Am Heart J. 2006;151(3):730 E/Ea si>6, POD moy10mm Hg POD = 1.7 (E/Ea) + 0.8 Nageh Am J Cardiol 1999;84:1448 Normal PAH IRT IRT L’échographie des cavités droites permet tout d’abord une évaluation hémodynamique importante pour la prise en charge de tout patient. Outre la pression dans l’artère pulmonaire, l’échographie permet d’évaluer les résistances vasculaires pulmonaires, ainsi que les pressions de remplissage des cavités droites, données qui ont un impact direct sur la thérapeutique de l’insuffisant cardiaque. La pression de l’oreillette droite peut être estimée à partir du degré de dilatation de la veine cave inférieure ou à partir du rapport des vélocités des ondes E du flux tricuspide sur celle de l’anneau tricuspide L’estimation des résistances vasculaires pulmonaires est possible à partir du rapport entre la vitesse maximale du flux d’insuffisance tricuspide sur l’intégrale temps-vélocité du flux pulmonaire antérograde. Il ne faut pas oublier de prendre en compte le retentissement de l’insuffisance cardiaque droite sur le remplissage ventriculaire gauche, et de mesurer le débit cardiaque. Sa E A Ea Aa

Etude hémodyamique Résistance vasculaire pulm Pcap Débit cardiaque RVP = 10 (IT Vmax /) + 0.16 WU Si IT Vmax / ITV pulm  0.2, RVP élevées Abbas JACC 2003;41:1021 Pcap E/A mitral, Tps décél E mitrale Vp E/Ea Flux veineux pulmonaire Débit cardiaque IT Vmx / ITV pulm = 0.32 Abbas AE, Fortuin FD, Schiller NB, Appleton CP, Moreno CA, Lester SJ. A simple method for noninvasive estimation of pulmonary vascular resistance. J Am Coll Cardiol. 2003;41:1021-27.

Quantification des PAP A partir du flux d'insuffisance tricuspide A partir du flux d'insuffisance pulmonaire A partir du flux antérograde pulmonaire A partir du mouvement systolique de l'anneau tricuspide Estimation des résistances vasculaires pulm

Valeurs normales Mc Quillan BM. Circulation 2001 ; 104 : 2797-2802

Flux d'insuffisance tricuspide présent de manière physiologique chez plus de 60% des gens "normaux", plus de 80% des patients avec HTAP Equation de Bernoulli : lien entre vitesse et différence de pression entre deux cavités Δ P = 4 V² Gdt max IT = 4 Vmax IT ² = PVD syst - P OD syst = PAP syst - P OD syst En l'absence de sténose pulmonaire

Flux d'insuffisance tricuspide 10 20 30 mmHg 50 40 60 OD VD AP

Les valeurs normales Dépendent de l’âge, l’indice de masse corporelle, l’existence d’une HTA ERS/ESC guidelines : HTAP probable si VmaxIT >3.4 m/s ; HTAP possible si >2.9 et < 3.4m/s ou si <2.9 avec d’autres signes écho en faveur Mc Quillan BM. Circulation 2001 ; 104 : 2797-2802

Flux d’insuffisance tricuspide Estimation de la PAPm Formule de Chemla PAPm=(0.61 x PAPs)+2 Excellente corrélation en hémodynamique (r>0.95) Estimation à partir du tracé de l’enveloppe du flux d’IT PAPm=gdt moyen IT + POD

Flux d'Insuffisance Pulmonaire Gdt IPd = PAPd – PVDd = PAPd – PODd Gdt proto et télédiast estiment la PAPm et d PAP syst = (3PAPm)-(2PAPd) = 3 gdt protoD – 2 gdt téléD + POD Gdt protoD à 42, téléD à 25 PAPs environ : 90 mm Hg

Estimation de la POD, VC< Diamètre de la VC<, nle < 12mm Variations respiratoires : (Dmax – Dmin) / Dmin x 100 Si collapsus inspi de plus de 50%, POD<10 mm Hg Nath Am Heart J. 2006;151(3):730 VCI VSH D min D max diamètre VCI D inspiratoire de la VCI POD(mmHg) < 1.5 cm collapsus 0-5 mmHg 1.5 à 2.5 cm > 50 % 5-10 mmHg > 2.5 cm < 50 % 10-20 mmHg > 2.5 cm 0 > 20 mmHg

Estimation de la POD, DTI E A Sa Ea Aa Rapport E/Ea tricuspide Si E/Ea >6, POD moy 10mm Hg (Se 79%, Sp 73%) POD = 1.7 (E/Ea) + 0.8 POD = 1.76 (E/Ea) - 3.7 chez les transplantés E = 0.5, Ea = 0.11 cm/s Soit une POD entre 4 et 8 mm Hg selon les deux formules Nageh Am J Cardiol 1999;84:1448 - Sundereswaran Am J Cardiol 1998;82:352

Estimation POD, V sus hépatiques Rapport S/D (nle > 1) Fraction systolique = ITV S / ITV S + D si <55%, POD > 8 mmHg

Estimation de la POD, algorithme ASE

Estimation POD, shunt D-G En cas d'élévation importante de la pression dans l'OD, on peut assister à une réouverture du FO, qui aggrave l'hypoxémie Mise en évidence par injection d'un produit de contraste dans une veine périphérique, avec passage de bulles dans l'OG

Flux pulmonaire Flux antérograde pulmonaire : Morphologie : pic précoce ou dédoublé si tps d'accélération<100 ms, PAPm>20 mm Hg Normale : 120 à 160 ms

Temps de relaxation isovolumique Dans le VG, le pic - dP/dt survient très proche de la fin de l'éjection ventriculaire, et il y a une période de relaxation isovolumique bien définie. Dans le VD, la boucle pression-volume est triangulaire et le pic -dP/dt survient en moyenne 60 ms avant la fin de l'éjection VD, il n'y a donc pas de TRI clairement individualisé Mais enregistrement simultané du flux tric et pulm non possible

TRI en DTI PAPs et TRI corrigé Explications : 63 pts : 20 nx, 20 BPCO, 23 BPCO + HTAP Augmentation progressive de la durée du TRI en fonction du niveau de PAP, r=0.76, p<0.0001 Explications : A vitesse de relaxation constante, plus la PAP, et donc la PVD, est élevée, plus le temps nécessaire pour que cette pression chute au niveau de celle de l'OD est long Reflet de l'altération intrinsèque de la relaxation ventriculaire droite secondaire à l'augmentation de la post-charge. Good detections of changes in pressure 2 explications à correl PAP IRT : à vitesse de relaxation contante, il faut un temps plus long pour aller d'une PAP elevee jusqu'au niveau de POD ; de plus, altération intrinsèque de la relaxation VD pr troubles du transport calcique Caso JASE 2001;14:970

DTI anneau tricuspide : TRI Valeur seuil > 70 ms Dambrauskaite JASE 2005;18:1113 Lindqvist Clin Physiol Funct Imaging 2006;26:1 Normal PAH IRT

Limites de l'évaluation des PAP Qualité de l’estimation de la PAP moyenne à préciser Absence d'IT chez 40 % des pts à PAP basse, sujets peu échogènes, insuff respiratoires, (intérêt de l’injection de produits de contraste) Estimation de la POD : svt surestimée si POD basses et sous-estimée si POD très élevées Pb des IT sévères Qualité de la machine, expérience de l'opérateur Concordance imparfaite avec les mesures invasives

Limites de l'évaluation des PAP Pas de mesure fiable de la PAP moyenne Absence d'IT chez 40 % des pts à PAP basse, sujets peu échogènes, insuff respiratoires, (intérêt de l’injection de produits de contraste) Estimation de la POD : svt surestimée si POD basses et sous-estimée si POD très élevées Pb des IT sévères Qualité de la machine, expérience de l'opérateur

Estimation des résistances pulm RVP = (PAPm -POG)/Qc Or V max IT reflète la diff de P, et VTI pulm le débit cardiaque D'où RVP (unités Woods) = 10 (V max IT / VTI pulm) + 0.16 Si (V max IT / VTI pulm)  0.2, RVP élevées, si (V max IT / VTI pulm) <0.2, RVP nles même si HTP (Se=70%, Sp=94%) V max IT / ITV pulm = 0.32 Abbas JACC 2003;41:1021

Etude de la fonction VD

Dysfonction ventriculaire droite La dysfonction ventriculaire droite correspond au stade où le ventricule droit est encore capable de jouer son rôle mais en activant des mécanismes compensatoires en mettant en jeu le mécanisme de Frank-Starling par une augmentation de la précharge en développant une hypertrophie myocardique à plus long terme

Facteurs influençant la fonction VD Les facteurs intrinsèques : Morphologie Contractilité du VD Les facteurs extrinsèques : Pré charge : pressions de remplissage et diastole Post charge : bilan hémodynamique pulmonaire Le ventricule gauche : fonction VG et débit aortique

Physiologie : pré- et postcharge du VD Précharge : Le VD est très compliant et tolère une augmentation importante de son VTD (précharge) sans élévation concommittante des pressions (PTDVD et POD) Selon la loi de Frank-Starling, l’augmentation de la précharge améliore la contraction suivante Postcharge : Le VD est très sensible à toute augmentation de la postcharge Pour faire face à des variations importantes de volume sanguin, (telles que celles provoquées par l’effort) tout en maintenant une pression basse, le lit vasculaire pulmonaire est doté de deux propriétés essentielles : la distensibilité et la capacité de recrutement du lit microvasculaire pulmonaire Ainsi, dans les maladies vasculaires pulmonaires, le niveau de PAP de repos n’augmente qu’à un stade déjà évolué, lorsque plus de 70% du lit vasculaire pulmonaire est déjà obstrué On the other hand, the low-pressure pump of the right ventricle is very sensitive to any increase in afterload. The pulmonary vascular bed consists of highly distensible vessels, which are able to accommodate large increases in blood volume, such as those that occur during exercise, while retaining a low pressure by distension and recruitment of the pulmonary microvascular bed. In pulmonary vascular disease, normal resting PAP rises at a relatively late stage, when up to 70% of the bed is already obstructed.

Interdépendance ventriculaire Les 2 ventricules fonctionnent en série, partagent des fibres myocardiques communes et sont dans le même sac péricardique, donc sont très dépendants l’un de l’autre La contraction du VG (surtout du SIV) intervient dans au moins 20 à 40% de la pression et du débit générés par le VD Fonction et hémodynamique VG FEVG Pressions de remplissage VG E/A, Temps de décélération E Vp E/Ea Flux veineux pulmonaire Débit aortique

Retentissement VG Troubles du remplissage protodiastolique Altération du remplissage ventriculaire gauche du fait de l'inversion de la courbure septale, et diminution secondaire de l'éjection ventriculaire gauche Diminution de l'index cardiaque

Contractilité du VD La contraction ventriculaire droite est la résultante de 3 composantes : Déplacement de la paroi libre du VD vers la cavité ventriculaire droite Raccourcissement du long axe du VD par ascencion de l’anneau tricuspide vers l’apex Traction de la paroi libre du VD causée par le mouvement septal vers la cavité ventriculaire gauche pendant la systole Cette contraction suit un mouvement péristaltique, avec une contraction de l’infundibulum qui survient environ 25 à 30 ms après celle de la ch d’admission

Fonction ventriculaire droite Fonction systolique FE VD non calculable facilement à l'écho Fraction de raccourcissement en surf TAPSE dP/dt à partir du flux d'IT Onde S anneau tricuspide Onde protosystolique Strain VD Echo 3D Fonction diastolique Index global de performance myocardique

Fraction de Raccourcissement en Surface FRSVD = 100*((STD-STS)/STD) ; nle 40% Bien corrélée à la FEVD isotopique Jennesseaux AMC 1998 34 pts, r=0.73 Forni AJC 1996 35 IQ+ 20 nx, r=0.92 Facteur pronostique indépendant après IDM dans SAVE (valeur seuil 32%) Zornoff JACC 2002;39:1450, Skali AHJ 2005;150:743 Fraction de raccourcissement en surface Par ailleurs, l’échocardiographie permet d’évaluer la fonction ventriculaire droite. L’intérêt et la valeur de différents indices tels que l’indice de performance myocardique, l’excursion systolique du plan de l’anneau tricuspide, et les paramètres de déplacement et de déformation de la paroi ventriculaire droite et de l’anneau tricuspide ont été largement démontrés. L’échographie 3D permet aussi une quantification fiable de la fraction d’éjection ventriculaire droite. Cette évaluation est importante sur le plan pronostique. Il a en effet été démontré que la FEVD est un paramètre pronostique indépendant chez les patients atteints de cardiomyopathie dilatée idiopathique. De la même façon, la fraction de raccourcissement en surface du VD, l’excursion systolique de l’anneau tricuspide, les vitesses de déplacement systolique et diastolique de l’anneau tricuspide et l’indice de Tei au niveau du VD ont montré leur apport pronostique, et la combinaison de plusieurs de ces facteurs en améliore l’impact.

Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion valeur normale : 16 to 25 mm Excellentes corrélations avec FEVD isotopique / thermodilution / IRM Kaul AHJ1984;107:526 Ghio AJC2000;85:837 - Urheim AJC 2005;96:1173 Kjaergaard Eur J Echocardiogr 2006;7:430

Index de performance myocardique (Tei) b Flux tricuspide Flux pulmonaire TCI TRI a E A IPM = (a-b)/b = TRI+TCI /temps d’éjection Valeur normale: 0.28±0.04 Bonne corrélations avec dP/dt et –dP/dt Mesurable en DTI Tei JASE 1996;9:838 - Hori Am J Physiol Heart 2007;293:120 b

dP/dt VD à partir du flux d'IT Nl : > 400 mm Hg/s Mesure entre 0 et 2 m/S Exemple : dP : 16 mm Hg (0 à 2 m/s) dt : 28 ms dP/dt : 575 mm Hg/s pic maximum de la dérivée première de la pression venriculaire , indice prééjectionnel RA PA

Onde S anneau tricuspide Si V max S < 11.5 cm/s, alors FEVD < 45% (Se90%, Sp85%) Meluzin EHJ J 2001;22:340 S cm/s <9 9 à 12 >12 RVEF % <30 30 à 55 > 55 Tuller Swiss Med Wkly 2005; 135:461 FEVD écho = 20.7 * Sep S ITV – 4.42 bien corrélée avec FEVD hémodyn HTAP, r=0.8 ; avec CMD r=0.64 Selton-Suty Euroecho 2005 Valeurs normales : S = 15.2±3.0 cm/s Sep S ITV = 1.7±0.2 cm

Relation FEVD et index écho 101 pts, estimation visuelle de FEVD et mesure de la FEVD en Simpson biplan TAPSE, index de performance myocardique, et DTI de l'anneau Corrélations : TAPSE r = 0.48 p <0.0001 DTI S max r = 0.45 p <0.0001 IPM r = -0.38 p =0.006 Valeurs seuils : Se Sp PPV NPV TAPSE<15 mm 59% 94% 71% 89% S < 10 cm/s 59% 92% 67% 89% IPM > 0.40 100% 35% 29% 100% Miller, Jase 2004;17:443 Miller, Jase 2004;17:443

DTI de la contraction isovolumique IRT AT E A S IC Vmx ICT Vmx pendant contraction isovolumétrique et son accélération (= CI Vmx / TA) sont des paramètres de contractilité VD Normales : CI acc = 2.96±1.06 m/s², CI Vmx 12.8±4.6 cm/s Corrélations avec FEVD par thermodilution chez CMD (CI acc r=0.711 / p=0.010 ; CI Vmx r=0.788 / p=0.002) Vogel Circulation 2002;105:1693 - Lindqvist Eur J Echocardiography 2005;6:264 - Selton-Suty ESC 05

Strain ventriculaire droit DTI 2D speckle imaging

Comparaison VD et VG SR et  sont plus élevés au niveau du VD que du VG VG : valeurs homogènes de la base à l’apex VD : SR et  sont plus élevés dans le segment apical chez l’adulte, et médian chez l’enfant Kowalski Ultrasound Med Biol 2001; 27:1087

Valeurs normales du strain VD CMD (36) nl (20) HTP (42) 2DSI ε (%) ap -20.8±8.7 -31.9±5.3 -18.5± 8.9 med -21.8±6.8 -29.9±4.7 -19.5± 8.2 bas -22.9 ±9.2 -26.4±5.4 -16.5± 4.7 DTIε (%) ap -19.7±5.5 -34.4±9.8 -15.4± 10.1 med -21.4±7.0 -32.1±7.0 -17.5± 8.4 bas -21.7±8.2 -24.6±6.2 -18.7± 8.3 There was a small bias toward higher values of strain and SR when using Doppler tissue imaging, except in the basal segment. Conclusion: Overall, in the assessment of RV deformation, Doppler tissue imaging and 2-dimensional strain echocardiography correlate moderately well and display a comparable feasibility si εVD< 20%, dysfonction VD (Se 91%, Sp 63%) Urheim Am J Cardiol 2005; 96(8):1173-1178 Les valeurs en DTI et en 2DSI sont moyennement bien corrélées Teske JASE 2008; 21:275

Strain VD et fonction VD Bonne corrélation entre strain VD (DTI) et strain mesuré par sonomicrométrie (r=0.84, p 0.001) Jamal F Am J Physiol Heart Circ Physiol 2003;285: H2842 Bonne corrélation entre strain VD et volume d’éjection indexé du VD (valeur seuil de 20% Se 91%, Sp 63% pour un vol indexé nl) Urheim AJC 2005;96:1173 Tps au pic du strain VD bien corrélé avec FRS VD . Lopez Candales AJC 2005;96:602 Différence de temps au pic du strain entre paroi libre et septum bien corrélée à PAPs et FRS VD . Rajagopalan J Card Fail 2006;12:263

Strain VD et insuffisance cardiaque Donal Eur J Echocardiogr 2007;8:449 19 pts NYHA III-IV Strain VD (DTI) segment médian Bien corrélé avec BNP, pente VE/VCO2, VO2 max Analyse multivariée : strain facteur prédictif indépendant de la survenue d’évènements majeurs Selton-Suty Euroecho 06 36 pts avec CMD Étude en 2DSI du mouvt et de la déformation du VD Corrélations entre pente VE/VCO2 et NT proBNP et paramètres de fonction VD (strain apical, déplacement basal)

Echo 4D Mesure classique des volumes VD par la méthode de sommation des disques (éventuellement avec contraste)

Echo 4D Kjaergaard Eur J Echocardiogr 2006;7:430 34 pts ; comparaison de l’écho 3D à l’IRM et au SPECT imaging Corrélations moyennes des volumes VD et de la FEVD avec l’IRM Sous estimation de la FEVD d’environ 6% Meilleure corrélation entr TAPSE et FEVD en IRM

Nouveau logiciel Tomtec : RV surface model Détection semi automatique des contours traçage manuel des contours ds plans principaux (sagittal, coronal, 4CH) détection des contours sur l’ensemble du cycle avec possibilités de corrections du contour 3D Prise en compte du mouvt longitudinal du VD TomTec

Echo 3D Courbes volumétriques en fonction du temps, FEVD, et volumes Méthode rapide, fiable et reproductible

RV function: 4D echo, surface model Mesure de la FEVD par IRM et echo 3D : variabilité de la mesure de 4% par écho et 5% pour IRM ; coef de corrélation de 0.91 Cette étude confirme donc la précision des mesures de volume VD comparativement à l’IRM. Niemann P, JACC 2007;50:1668….

Conclusion L’examen complet du VD en échographie est possible, et apporte des informations morphologiques, hémodynamiques et fonctionnelles importantes pour la prise en charge thérapeutique et pronostique d’un grand nombre de patients L’utilisation de plusieurs paramètres de fonction VD est recommandée (TAPSE +++, IPM VD et DTI anneau tricuspide) Intérêt probable du strain et de l’écho 4D Ainsi donc, l’écho du VD doit s’intégrer à notre routine échocardiographique !

Conclusion L’examen complet du VD en échographie est possible, et apporte des informations morphologiques, hémodynamiques et fonctionnelles importantes pour la prise en charge thérapeutique et pronostique des insuffisants cardiaques L’utilisation de plusieurs paramètres de fonction VD est recommandée (TAPSE +++, IPM VD et DTI anneau tricuspide) Intérêt probable du strain et de l’écho 4D Ainsi donc, l’écho du VD doit s’intégrer à notre routine échocardiographique !

Conclusion Importance majeure de l'échocardiographie dans la prise en charge de l'HTAP et dans le suivi

Strain VD dans l’HTAP Diminution du pic de strain et du pic de strain rate Valeurs différentes entre base et apex Bonnes corrélations du strain apical avec PAP moy KT PAP syst Fraction de raccourcissement en surface VD RVP Pirat AJC 2006;98:699 - Borges AJC 2006;98:530

TAPSE Partant du principe que le mouvement de l'anneau tricuspide vers l'apex en systole est lié au raccourcissement du septum interventriculaire et de la paroi libre du VD, la mesure de TAPSE reflète ce mouvement et est donc une mesure de l'intégrité de toutes les parois du VD. Sous groupe de 97 pts en rythme sinusal, analyse multivariée avec introduction des variables cliniques, puis des varaibles de fonction VG, de flux Doppler, et de fonction VD ; À l'effort (Alam Am J cardiol 1999 ; 83 : 103-5), augmenttaton du TAPSE chez sujets sains, diminue si sténose signif e CD prox

Indice de performance myocardique IPM = (a-b)/b = TRI+TCI /T Ejection Nle VD : 0.28±0.04 très allongé dans l’HTAPP, corrélé aux symptômes et à la survie Tei JASE 1996;9:838 b

Indice de Tei a=554, b=207 ms Tei VD = 0.62 Nle : 0.28 ± 0.04 HTAPP : 0.83

Onde S anneau tricuspide Si V max S< 11.5 cm/s, FE VD < 45% VTI nl : 1.2±0.4 cm VTI HTAP : 0.5±0.2 cm S anneau : 0.13 m/s VTI S sept : 0.98 cm

RV function RV fractional area change Correlates to radionuclide RVEF Improved by automed border detection Independent prognostic factor of mortality after MI with LVEF (SAVE) with a threshold value of 32% Forni Am J Cardiol 1996;78:1317 Zornoff JACC 2002;39:1450, Skali AHJ 2005;150:743) Fraction de raccourcissement en surface Par ailleurs, l’échocardiographie permet d’évaluer la fonction ventriculaire droite. L’intérêt et la valeur de différents indices tels que l’indice de performance myocardique, l’excursion systolique du plan de l’anneau tricuspide, et les paramètres de déplacement et de déformation de la paroi ventriculaire droite et de l’anneau tricuspide ont été largement démontrés. L’échographie 3D permet aussi une quantification fiable de la fraction d’éjection ventriculaire droite. Cette évaluation est importante sur le plan pronostique. Il a en effet été démontré que la FEVD est un paramètre pronostique indépendant chez les patients atteints de cardiomyopathie dilatée idiopathique. De la même façon, la fraction de raccourcissement en surface du VD, l’excursion systolique de l’anneau tricuspide, les vitesses de déplacement systolique et diastolique de l’anneau tricuspide et l’indice de Tei au niveau du VD ont montré leur apport pronostique, et la combinaison de plusieurs de ces facteurs en améliore l’impact.

RV function: Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion Normal value : 16 to 25 mm Excellent correlations with RVEF radionuclide / thermodilution / MRI Ghio Am J Cardiol 2000;85:837 Urheim AJC 2005;96:1173 Kjaergaard Eur J Echocardiogr 2006;7:430

Interest of TAPSE in HF Ghio Am J Cardiol 2000;85:837–842 94 IDCM 46 IHD TAPSE ≤ 14 mm added significant prognostic information to that provided by NYHA class III or IV, LVEF < 20%, and mitral DT <125 ms Webb-Peploe Heart 1998;80:565 21 pts (IDCM,IHD) ; best predictor of peak VO2

RV function Myocardial performance index (Tei) b Tricuspid inflow Pulmonic outflow ICT IRT a E A E A MPI = (a-b)/b = IRT+ICT /Eject Time RV normal value : 0.28±0.04 Tei JASE 1996;9:838-47 b

Interest of MPI in HF Field J Card Fail 2006;12:616 77 HF pts, preimplantation echocardiograms FU 21 months, median RV MPI = 0.73 The highest tercile of RV MPI was associated with a 3.3-fold increased risk of poor outcome (95% CI 1.3–8.5) After adjusting for other echocardiographic variables, RV MPI remained independently associated with the outcome (all-cause mortality, transplantation, or ventricular assist device placement)

RV function DTI study of tricuspid annular S wave If S max vel < 11.5 cm/s, then RVEF < 45% (Se 90%, Sp 85%) Meluzin EHJ J 2001;22:340 S cm/s <9 9 à 12 >12 RVEF %<30 30 à 55 > 55 Tuller Swiss Med Wkly 2005; 135:461 Echo-derived RVEF = 20.7 * Sep S TVI – 4.42 (well correlated with thermodilution RVEF in pts with DCM, r=0.64) Selton-Suty Euroecho 2005

Interest of RV wall velocities in HF Meluzin Eur J Echo 2003;4:262 139 HF pts Mean LVEF 24%, FU 11 months 3 predictors of cardiac death : aetiology of HF, LVEDD, Sa velocity Threshold value of Sa<10.8 cm/s Meluzin Int J Cardiol 2005;105:164 177 HF pts, LVEF 23%, FU 16 months Complementary prognostic value of diastolic RV motion (threshold value Ea<8.9 cm/s)

RV function: 3D echo 3D volumetric assessment of the RV +/- contrast echocardiography Kjaergaard Eur J Echocardiogr 2006;7:430 34 pts ; RV evaluation by 3D echo, MRI and SPECT imaging Moderate correlations of RV volumes and EF with MRI Underestimation of RVEF by 6% Better correlation between TAPSE and MRI-EF

RV function: RV strain TDI 2D speckle imaging

Conclusion The use of Doppler echocardiography allows both hemodynamic and functional analysis of right heart TDI and 2D speckle imaging are useful and readily applicable adjuncts to the comprehensive assessment of RV function These parameters should be added to routine echocardiographic examination as they provide interesting insights of prognosis in various diseases and may help for therapeutic care

Epanchement péricardique

Place de l'échographie dans l'HTAPP 4 rôles Dépistage et quantification de la PAP Evaluation de la gravité du retentissement cardiaque Evaluation pronostique Suivi thérapeutique

Facteurs pronostiques écho dans l'HTP Épanchement péricardique, surf OD, degré de courbure septale en diastole (Raymond JACC 2002;39:1214) Taille de l'OD (>27 cm²), temps d'éjection VD, importance de IT (Bustamante JASE 2002;15:1160) Index de performance myocardique VD, sévérité de l'IT (Yeo Am J Cardiol 1998;81:1157-61)

Facteurs pronostiques écho dans l'HTP Forfia Am J Respir Crit Care Med. 2006;174:1034-41 TAPSE<18 témoigne d'une plus mauvaise fonction VD et d'un plus mauvais pronostic Mahapatra JASE 2006;19:1045-50 Calcul de la capacitance vasculaire pulmonaire = Δ volume / Δ pression = vol d'éj / PAP pulsée = ¼ Vol éj x (Vmax IT² - V télédiast IP²) en ml/mmHg Index qui reflète à la fois la charge du coeur droit et le statut du parenchyme pulmonaire Seul facteur pronostique non invasif en multivarié Autres facteurs non invasifs pronostiques : classe fonctionnelle, IPM, PVD syst, Temps d'éj VD, The capacitance index is a measure of load on the right heart and the status of the lung parenchyma, which may explain its strong prognostic value. The total energy the ventricle must expend to drive a given volume is inversely proportional to capacitance. When the ventricle contracts, the blood can either immediately go down to distal vessels, which are the resistance vessels, or be stored in capacitance vessels and then be sent downstream. When there is high capacitance the load on the heart is lower because not all the blood is sent to resistance vessels at once. A lower capacitance is associated with an earlier reflected wave that further increases the load on the heart.10-12 This relationship between capacitance and load has been shown for the LV and previous studies have shown that a wide PP is a predictor of poor outcome.13-17 This study demonstrates the use of measuring capacitance and its effect on the right side of the heart. In addition to determining the workload on the heart, the ability of pulmonary capacitance to predict outcome low PVCAP may be a marker for smooth-muscle proliferation. Pulmonary vasculature with high capacitance may be associated with more compliant vasculature with more normal epithelium.

Place de l'échographie dans l'HTAPP 4 rôles Dépistage et quantification de la PAP Evaluation de la gravité du retentissement cardiaque Evaluation pronostique Suivi thérapeutique

Suivi thérapeutique Breathe 1: comparaison écho de 56 patients sous bosentan et 29 patients sous placebo Après 16 sem de ttt, le bosentan améliore l'index cardiaque (+0.4 l/min/m², p = 0.007) améliore le remplissage VG (+10.5 cm/s, p = 0.003) augmente la surface VG (+4.2 cm², p = 0.003) et diminue l'index d'excentricité (–0.12, p = 0.047) diminue la dilatation du VD (–2.3 cm², p = 0.057) améliore l'IPM VD (–0.06, p = 0.03) Bosentan improves RV systolic function and LV early diastolic filling and leads to a decrease in RV dilation and an increase in LV size in patients with PAH. Galie JACC 2003;41;1380

Retentissement VG Troubles du remplissage protodiastolique Altération du remplissage ventriculaire gauche du fait de l'inversion de la courbure septale, et diminution secondaire de l'éjection ventriculaire gauche Diminution de l'index cardiaque

Appréciation de la gravité Dilatation cavitaire : OD, VD, AP Septum paradoxal Hypertrophie du VD Epanchement péricardique Altération de la fonction systolique du VD Retentissement ventriculaire gauche

Assessment of LV filling pressures D A Pulm venous flow Pulsed doppler Color flow propagation Color M mode Annular velocities DTI E A S Mitral flow Pulsed doppler

Left ventricular filling pressures Doppler parameters TMF Em Em/Am DTEm dAm Am Vp Ea PVF Vp S D Ap Aa Ea Em/Vp Em/Ea dAp - dAm

DTI anneau tricuspide

Cas clinique

Onde S anneau tricuspide Si V max S< 11.5 cm/s, FE VD < 45% VTI nl : 1.2±0.4 cm VTI HTAP : 0.5±0.2 cm S anneau : 0.13 m/s VTI S sept : 0.98 cm

Estimation de la PAP Flux d'IT : Flux d'IP : Flux pulmonaire : présent de manière physiologique chez plus de 80% des gens gdt max IT = 4 Vmax IT²= PVDs -PODs = PAPs-PODs (si pas sténose pulm) Flux d'IP : gdt proto et télédiast estiment la PAPm et la PAPd PAP syst= (3PAP)-(2PAPd) Flux pulmonaire : si temps d'accélération si<100 ms, PAPm > 20 mm Hg Mouvements systolique de l'anneau tricuspide : Corrélation PAPs et TRI corrigé

Elévation des résistances pulm RVP = (PAPm -POG)/Qc unités woods Or V max IT reflète la diff de P, et VTI pulm le débit cardiaque D'où RVP = 10 (V max IT / VTI pulm) + 0.16 WU V max IT (m/s)/VTI pulm (cm)= 3.64/6.5 = 0.56 RVP écho = 0.56 x 10 + 0.16 = 5.76 UW RVP cath = 6.0 UW Si  0.2, RVP élevées, si<0.2, RVP nles même si HTTP (Se=70%, Sp=94%) TRV / pulm TVI = 0.32 Abbas AE. J Am Coll Cardiol. 2003 ; 41 : 1021-7

Voie parasternale

Dilatation des cavités droites

Voie apicale DTD VD 4C : 3.0±0.5 cm (max : 3.5 ±0.4 cm) Rapport DTD VD/VG <0.6

Hemodynamic assessment Pulmonary artery pressure TR PR Pulm acceleration T <100ms TDI IRT >70 ms Dambrauskaite JASE 2005;18:1113 Lindqvist Clin Physiol Funct Imaging 2006;26:1 Right atrial pressure VC< and collapse index Nath Am Heart J. 2006;151(3):730 E/Ea if>6, mean RAP 10mm Hg RAP = 1.7 (E/Ea) + 0.8 Nageh Am J Cardiol 1999;84:1448 Normal PAH IRT E A Sa Ea Aa L’échographie des cavités droites permet tout d’abord une évaluation hémodynamique importante pour la prise en charge de tout patient. Outre la pression dans l’artère pulmonaire, l’échographie permet d’évaluer les résistances vasculaires pulmonaires, ainsi que les pressions de remplissage des cavités droites, données qui ont un impact direct sur la thérapeutique de l’insuffisant cardiaque. La pression de l’oreillette droite peut être estimée à partir du degré de dilatation de la veine cave inférieure ou à partir du rapport des vélocités des ondes E du flux tricuspide sur celle de l’anneau tricuspide L’estimation des résistances vasculaires pulmonaires est possible à partir du rapport entre la vitesse maximale du flux d’insuffisance tricuspide sur l’intégrale temps-vélocité du flux pulmonaire antérograde. Il ne faut pas oublier de prendre en compte le retentissement de l’insuffisance cardiaque droite sur le remplissage ventriculaire gauche, et de mesurer le débit cardiaque.

Hemodynamic assessment Pulmonary vascular resistance PVR = 10 (TR max V / pulm TVI) + 0.16 WU If TR max V / pulm TVI  0.2, elevated PVR Abbas JACC 2003;41:1021 Pcwp Mitral E/A, mitral DT FPV E/Ea Pulmonary venous flow Cardiac output TRV / pulm TVI = 0.32 Abbas AE, Fortuin FD, Schiller NB, Appleton CP, Moreno CA, Lester SJ. A simple method for noninvasive estimation of pulmonary vascular resistance. J Am Coll Cardiol. 2003;41:1021-27.

Retentissement cardiaque Dilatation cavitaire : OD, VD, AP Septum paradoxal Hypertrophie pariétale du VD Epanchement péricardique Altération de la fonction systolique du VD Retentissement ventriculaire gauche

Etude morphologique Dilatation cavitaire : OD, VD, AP Septum paradoxal Hypertrophie pariétale du VD Epanchement péricardique Altération de la fonction systolique du VD Retentissement ventriculaire gauche

Place de l'échographie dans l'HTAPP 4 rôles Dépistage et quantification de la PAP Evaluation de la gravité du retentissement cardiaque Evaluation pronostique Suivi thérapeutique

Fraction de Raccourcissement en Surface FRS VD = 100*((STD-STS)/STD) ; nle : 40% (nle surf VD TD : 14 ±2 cm²/m²) Améliorée par détection automatique des contours Bonne corrélation avec la FEVD isotopique Jennesseaux AMC 1998 34 pts, r=0.73, p=0.0001 Forni AJC 1996 35 insuff card + 20 pts nx, r=0.92

Fraction de Raccourcissement en Surface Valeurs normales : FRS VD : 40% surf VDTD : 14 ±2 cm²/m² Fraction de raccourcissement en surface FR VD = 37%

RV function RV fractional area change Correlates to radionuclide RVEF Improved by automed border detection Independent prognostic factor of mortality after MI with LVEF (SAVE) with a threshold value of 32% Forni Am J Cardiol 1996;78:1317 Zornoff JACC 2002;39:1450, Skali AHJ 2005;150:743) Fraction de raccourcissement en surface Par ailleurs, l’échocardiographie permet d’évaluer la fonction ventriculaire droite. L’intérêt et la valeur de différents indices tels que l’indice de performance myocardique, l’excursion systolique du plan de l’anneau tricuspide, et les paramètres de déplacement et de déformation de la paroi ventriculaire droite et de l’anneau tricuspide ont été largement démontrés. L’échographie 3D permet aussi une quantification fiable de la fraction d’éjection ventriculaire droite. Cette évaluation est importante sur le plan pronostique. Il a en effet été démontré que la FEVD est un paramètre pronostique indépendant chez les patients atteints de cardiomyopathie dilatée idiopathique. De la même façon, la fraction de raccourcissement en surface du VD, l’excursion systolique de l’anneau tricuspide, les vitesses de déplacement systolique et diastolique de l’anneau tricuspide et l’indice de Tei au niveau du VD ont montré leur apport pronostique, et la combinaison de plusieurs de ces facteurs en améliore l’impact.

Fraction de Raccourcissement en Surface FRS VD = 100*((STD-STS)/STD) ; nle : 40% (nle surf VD TD : 14 ±2 cm²/m²) Améliorée par détection automatique des contours Corrélation avec FE VD isotopique : - Jennesseaux : 34 pts, r=0.73, p=0.0001 - Forni : 35 insuff card + 20 nl pts, r=0.92

Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion Amplitude de déplacement de l'anneau tricuspide Valeur nle : 16 à 25 mm Bonnes corrélations avec FEVD isotopique, FEVD mesurée par thermodilution mVO2 Kaul Am Heart J 1984;107:526 - Ghio Am J Cardiol 2000;85:837 - Forni Am J Cardiol 1996;78:1317 - Webb-Peploe Heart 1998;80:565

RV function: Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion Normal value : 16 to 25 mm Excellent correlations with RVEF radionuclide / thermodilution / MRI Ghio Am J Cardiol 2000;85:837 Urheim AJC 2005;96:1173 Kjaergaard Eur J Echocardiogr 2006;7:430

Indice de performance myocardique b E A a b IPM = (a-b)/b = TRI+TCI /T Ejection Nle VD : 0.28±0.04 très allongé dans l’HTAP (moy 0.80), corrélé aux symptômes et à la survie Tei JASE 1996;9:838

Evaluation de la fonction VD en DTI Pts DTI Fonction VD r p Nagueh 62 pts S anneau tricuspide Raccourcissemt en surf VD 0.78 <.001 Meluzin 44 CHF FE VD isotopique 0.648 Nancy 21 DCM 17 HTAP ITV S septale FEVD isotopique thermodilution thermodilution 0.763 0.744 0.814 <.0001 Nageh Am J Cardiol 1999 ; 84 : 1448-51 - Meluzin Eur Heart J 2001 ; 22 : 340-348 - Selton-Suty Circ 2001 ; 14 (Suppl II) : 430 (Abs)

RV function DTI study of tricuspid annular S wave RV S nl value = 15.2±3.0 cm/s Sep S TVI nl value = 1.2±0.4 cm If S max vel < 11.5 cm/s, then RVEF < 45% (Se 90%, Sp 85%) Meluzin EHJ J 2001;22:340 S cm/s <9 9 à 12 >12 RVEF %<30 30 à 55 > 55 Tuller Swiss Med Wkly 2005; 135:461 Echo-derived RVEF = 20.7 * Sep S TVI – 4.42 (well correlated with thermodilution RVEF in pts with DCM, r=0.64) Selton-Suty Euroecho 2005

Relationship between RVEF and echo parameters 101 pts, visual estimation and Simpson biplane measurement of RVEF Tricuspid annular plane excursion, myocardial performance index, tricuspid annular motion Correlations : TAPSE r = 0.48 p <0.0001 DTI S max r = 0.45 p <0.0001 IPM r = -0.38 p =0.006 Threshold values : Se Sp PPV NPV TAPSE < 15 mm 59% 94% 71% 89% S < 10 cm/s 59% 92% 67% 89% IPM > 0.40 100% 35% 29% 100% Miller, Jase 2004;17:443 Miller, Jase 2004;17:443

Contraction isovolumique en DTI TRI TA E A S CI Vmx TCI Vmx pendant contraction isovolumétrique et son accélération (= CI Vmx / TA) sont des paramètres de contractilité VD Normales : CI acc = 2.96±1.06 m/s², CI Vmx 12.8±4.6 cm/s Corrélations avec FEVD par thermodilution chez CMD (CI acc r=0.711 / p=0.010 ; CI Vmx r=0.788 / p=0.002) Vogel Circulation 2002;105:1693 - Lindqvist Eur J Echocardiography 2005;6:264 - Selton-Suty ESC 05

RV function Isovolumic contraction time motion IRT AT E A S IC Vmx ICT IC myocardial acceleration (= IC Vmx / AT) and maximal velocity are parameters of RV contractile state Correlations with thermodilution RVEF in pts with IDCM ICMA r=0.711 / p=0.010 ; IC Vmx r=0.788 / p=0.002 Vogel Circulation 2002;105:1693 - Lindqvist Eur J Echocardiography 2005;6:264 - Selton-Suty ESC 05

TCI en DTI 22 pts atteints d'HTAP Corrélations écho-hémodynamiques TCI acc VD TCI Vmx VD PAP moy r 0.608 0.599 p 0.003 0.004 RVP r 0.606 0.615 p 0.004 0.003 Selton-Suty, ESC 2005

Strain dans l'HTAP Diminution du pic de strain et du pic de strain rate Valeurs différentes entre base et apex Bonnes corrélations du strain apical avec PAP moy KT PAP syst Fraction de raccourcissement en surface VD RVP Pirat AJC 2006;98:699 - Borges AJC 2006;98:530

Normal values of RV strain (%) DCM (36) nl (20) 2DSI ε ap -20.8±8.7 -31.9±5.3 med -21.8±6.8 -29.9±4.7 bas -22.9 ±9.2 -26.4±5.4 TVIε ap -19.7±5.5 -34.4±9.8 med -21.4±7.0 -32.1±7.0 bas -21.7±8.2 -24.6±6.2 There was a small bias toward higher values of strain and SR when using Doppler tissue imaging, except in the basal segment. Conclusion: Overall, in the assessment of RV deformation, Doppler tissue imaging and 2-dimensional strain echocardiography correlate moderately well and display a comparable feasibility TDI and 2D speckle imaging strain correlate moderately well Teske JASE 2008; in press

Interest of RV strain in PHT Decreased strain values in all RV segemtns in pts with PHT Good correlations between apical strain and Mean and syst PAP PVR RV FAC RVEF (42 pts, thermodilution RVEF, r=0.79) Improvment of strain values after 6 to 11 months of treatment Rajagopalan Int J Cardiol 2007 Aug - Pirat AJC 2006;98:699 - Borges AJC 2006;98:530

Interest of RV strain in HF RV strain well correlated to RV stroke volume index ; RV systolic strain cutoff of 20% yields a sensitivity of 91% and a specificity of 63% for a normal RV stroke volume index Urheim AJC 2005;96:1173 RV time to peak strain well correlated to RV FAC Lopez Candales AJC 2005;96:602 Right ventricular dyssynchrony (difference of time to peak strain in RV and septum) well correlated to PAPs and RVFAC Rajagopalan J Card Fail 2006;12:263

Interest of RV strain in HF Donal Eur J Echocardiogr 2006 Sep 19 pts NYHA III-IV DTI derived systolic strain of RV in the mid segment Correlated to BNP, VE/VCO2 slope, PkVO2 Multivariate analysis : strain independant predictive factor of major adverse cardiac events Selton-Suty Euroecho 06 36 pts with DCM RV motion and deformation by 2D speckle imaging Correlations between VE/VCO2 slope and NT proBNP and speckle imaging derived parameters of RV function (apical strain, basal displacement) and with RV MPI

Right heart chambers dilation RV/LV ratio > 0.6 (4C view) RA enlargment surf >13.5 ± 2 cm² (8,3-19,5) long : 42 ± 4 mm (34-49) lat : 37 ± 4 mm (30-46)

RV morphological examination Motion of right ventricular walls regional wall motion paradoxical septal motion Degree of RV hypertrophy in chronic RV failure

RV dysfunction RV area fractional shortening Normal values : RV FS : 40% ED RV area : 14 ±2 cm²/m² Correlates to radionuclide RVEF Improved by automed border detection Fraction de raccourcissement en surface

Hemodynamic assessment Normal PAH Pulmonary artery pressure TR PR Pulm acceleration T <100ms TDI IRT >70 ms Right atrial pressure VC< E/Ea if>6, mean RAP 10mm Hg RAP = 1.7 (E/Ea) + 0.8 IRT IRT La pression de l’oreillette droite peut être estimée à partir du degré de dilatation de la veine cave inférieure ou à partir du rapport des vélocités des ondes E du flux tricuspide sur celle de l’anneau tricuspide L’estimation des résistances vasculaires pulmonaires est possible à partir du rapport entre la vitesse maximale du flux d’insuffisance tricuspide sur l’intégrale temps-vélocité du flux pulmonaire antérograde. Il ne faut pas oublier de prendre en compte le retentissement de l’insuffisance cardiaque droite sur le remplissage ventriculaire gauche, et de mesurer le débit cardiaque. Sa E A Ea Aa

Hemodynamic assessment Pulmonary vascular resistance PVR = 10 (TR max V / pulm TVI) + 0.16 WU If TR max V / pulm TVI  0.2, elevated PVR LV filling pressures Mitral E/A, mitral DT FPV E/Ea Pulmonary venous flow Cardiac output TRV / pulm TVI = 0.32

Classification of pulmonary hypertension (ESC guidelines Eur Heart J 2009;30:2493-537)