Résistances vasculaires systémiques et pulmonaires

Contexte clinique

Le calcul des résistances vasculaires systémiques et pulmonaires est un élément central de l'interprétation des données du cathétérisme cardiaque droit. Les deux résistances répondent à des questions cliniques différentes : la résistance vasculaire systémique (RVS) caractérise le phénotype de choc et guide le choix entre traitement vasopresseur et inotrope, tandis que la résistance vasculaire pulmonaire (RVP) détermine la classification de l'hypertension pulmonaire et distingue la maladie précapillaire de la maladie postcapillaire. Toutes deux dépendent de gradients de pression divisés par le débit cardiaque, ce qui signifie que l'incertitude de mesure sur n'importe quelle variable se propage directement à la résistance calculée. Sans ces calculs, il est impossible de distinguer un choc distributif d'un choc cardiogénique, et impossible de classer l'hypertension pulmonaire selon les définitions en vigueur.

Calcul des résistances vasculaires systémique et pulmonaire

Résistance vasculaire systémique (RVS)

$$\text{SVR} = 80 \times \frac{\text{Pression artérielle moyenne} - \text{Pression auriculaire droite (PVC)}}{\text{Débit cardiaque}}$$

Le résultat s'exprime en dyn·s·cm⁻⁵. Le facteur 80 convertit l'unité mmHg·min/L (unités Wood) en unité CGS dyn·s·cm⁻⁵, où 1 unité Wood correspond à 80 dyn·s·cm⁻⁵. La pression artérielle moyenne est mesurée de façon invasive par cathéter artériel, la pression auriculaire droite par cathéter veineux central ou par la voie distale du cathéter de Swan-Ganz, et le débit cardiaque par thermodilution ou par la méthode de Fick directe.

Résistance vasculaire pulmonaire (RVP)

$$\text{PVR} = \frac{\text{Pression artérielle pulmonaire moyenne} - \text{Pression capillaire pulmonaire d'occlusion}}{\text{Débit cardiaque}}$$

La RVP s'exprime en unités Wood (mmHg·min/L). Pour l'exprimer en dyn·s·cm⁻⁵, il faut multiplier par 80. La pression artérielle pulmonaire moyenne est obtenue par la voie distale du cathéter de Swan-Ganz, et la pression capillaire pulmonaire d'occlusion (PAPO) est mesurée lors du blocage par ballonnet dans une branche de l'artère pulmonaire.

Valeurs normales et cadre de référence

Une revue systématique du cathétérisme cardiaque droit chez des sujets sains a montré qu'au repos en décubitus dorsal, la RVP dans la tranche d'âge de 24 à 50 ans était de 69 ± 28 dyn·s·cm⁻⁵ (environ 0,9 unité Wood), avec une augmentation liée à l'âge jusqu'à 90 ± 39 dyn·s·cm⁻⁵ (environ 1,1 unité Wood) chez les personnes de plus de 70 ans [4]. Cela conforte la pratique qui sous-tend les recommandations ESC/ERS de 2022, où une RVP supérieure à 2 unités Wood associée à une pression artérielle pulmonaire moyenne supérieure à 20 mmHg et une PAPO ≤ 15 mmHg définit l'hypertension pulmonaire précapillaire [1]. La RVS normale est habituellement indiquée dans la littérature entre 800 et 1200 dyn·s·cm⁻⁵, mais les limites exactes varient d'une source à l'autre et doivent être interprétées dans le contexte clinique plutôt que comme des seuils absolus.

Interprétation en pratique

Résistance vasculaire systémique dans le choc

La notion de choc mixte a pris de l'importance : dans les unités de soins intensifs cardiologiques modernes, les états de choc mixtes, où un choc cardiogénique coexiste avec au moins un autre mécanisme de choc, constituent la deuxième cause de choc [5]. La RVS peut alors afficher un profil intermédiaire, ni nettement bas ni nettement élevé, et l'interprétation doit être mise en balance avec la PAPO, le débit cardiaque et le tableau clinique.

Résistance vasculaire pulmonaire dans l'hypertension pulmonaire

Selon la définition ESC/ERS de 2022, les données hémodynamiques du cathétérisme cardiaque droit se classent comme suit [1] :

Le seuil de RVP à 2 unités Wood est central pour distinguer l'hypertension artérielle pulmonaire précapillaire (groupe 1) de l'hypertension pulmonaire due à une cardiopathie gauche (groupe 2). Il détermine si le patient doit être orienté vers un traitement spécifique de l'HTAP ou vers l'optimisation de la cardiopathie sous-jacente.

Validation et performance

Les calculs sont physiquement corrects et validés en ce sens qu'ils reposent sur des principes hydrodynamiques établis. L'incertitude ne tient pas à la formule mais à la mesure du débit cardiaque, qui constitue le dénominateur des deux calculs. Deux grandes études modernes ont comparé de façon systématique les deux méthodes dominantes de mesure du débit cardiaque lors du cathétérisme cardiaque droit : la thermodilution et la méthode de Fick directe.

Dans une étude rétrospective suédoise du Karolinska portant sur 852 cathétérismes cardiaques droits (2014 à 2023, âge médian 66 ans, 64 % d'insuffisance cardiaque, 20 % d'hypertension artérielle pulmonaire), la thermodilution était fortement corrélée à la méthode de Fick directe (r = 0,79, p < 0,001) [2]. L'analyse de Bland-Altman a toutefois mis en évidence un biais dépendant du débit : la thermodilution surestimait le débit cardiaque dans les états de bas débit (+0,1 L/min) et le sous-estimait dans les débits normaux à élevés (−0,48 L/min). Malgré cela, la RVP calculée à partir de la thermodilution identifiait une RVP élevée avec une grande sécurité diagnostique aux seuils de 2 comme de 5 unités Wood (AUC = 0,97, p < 0,001) [2]. La concordance n'était pas influencée par le degré d'insuffisance tricuspide, ce qui remet en question l'idée traditionnelle selon laquelle la thermodilution serait peu fiable en cas d'insuffisance tricuspide significative.

Dans une étude américaine de l'UCLA portant sur 116 patients atteints d'hypertension pulmonaire (âge médian 59 ans, 63 % de femmes, 75 % d'HTP de groupe 1), la thermodilution sous-estimait le débit cardiaque par rapport à la méthode de Fick directe, avec un biais moyen de −0,64 L/min (p = 0,007) [3]. La RVP médiane différait numériquement mais non significativement : 5,6 unités Wood par thermodilution contre 4,7 par Fick direct (p = 0,15). Onze pour cent des patients avaient une classification de RVP discordante, c'est-à-dire qu'ils se situaient de part et d'autre d'un seuil selon la méthode. La thermodilution avait une sensibilité de 97 % mais une spécificité de 73 % pour identifier un risque hémodynamique intermédiaire à élevé, soit un taux de faux positifs de 27 % [3]. Les auteurs recommandent la méthode de Fick directe lors du cathétérisme initial lorsque des calculs de RVP rigoureux sont nécessaires, en particulier pour l'évaluation en vue d'un traitement avancé tel que la transplantation.

Limites

La méthode de mesure du débit cardiaque détermine la fiabilité. La thermodilution est la méthode la plus utilisée mais comporte un biais systématique dépendant du débit. En cas de débit cardiaque bas, c'est-à-dire précisément la situation où la RVP est souvent la plus pertinente en clinique (bilan d'une HTAP sévère, évaluation en vue d'une transplantation), la concordance entre thermodilution et Fick direct est la plus mauvaise. Dans l'étude de l'UCLA, 38 % des patients dont l'index cardiaque était bas selon la thermodilution avaient en réalité un index préservé selon la méthode de Fick directe [3]. La méthode de Fick directe doit être envisagée dans ces situations lorsque les ressources le permettent.

Shunts intracardiaques. La thermodilution n'est pas fiable en présence de shunts intracardiaques, car l'indicateur thermique peut traverser le shunt et fausser la mesure. Les deux études ont exclu les patients porteurs de shunts [2, 3]. En cas de suspicion de shunt, la méthode de Fick directe doit être utilisée, et les calculs fondés sur la thermodilution ne doivent pas être interprétés.

Incertitude sur la pression capillaire pulmonaire d'occlusion. La PAPO peut être sur- ou sous-estimée en cas de position erronée du cathéter, d'occlusion incomplète par le ballonnet, ou en cas de rétrécissement mitral significatif, où la pression capillaire ne reflète pas la pression auriculaire gauche. Une PAPO erronée influence directement le calcul de la RVP et peut conduire à une classification erronée entre maladie précapillaire et postcapillaire.

Lecture des pressions en fonction de la respiration. Toutes les pressions doivent être relevées en fin d'expiration, en particulier en ventilation spontanée où les variations de pression intrathoracique sont importantes. Une lecture erronée peut entraîner des erreurs systématiques sur le gradient de pression et donc sur la résistance calculée.

RVS dans le choc mixte. Une RVS intermédiaire dans un état de choc ne doit pas être interprétée comme exclusivement cardiogénique ou distributive. Les états de choc mixtes sont fréquents en réanimation moderne et peuvent donner n'importe quelle combinaison de RVS [5]. La RVS doit toujours être interprétée avec le débit cardiaque, les pressions de remplissage et le tableau clinique.

Thermodilution contre méthode de Fick : données de validation

L'étude suédoise du Karolinska [2] constitue l'une des plus grandes séries modernes comparant thermodilution et méthode de Fick directe lors du cathétérisme cardiaque droit et conforte l'idée que la thermodilution est cliniquement fiable pour la classification de la RVP dans la plupart des cas, tout en confirmant la nécessité de la méthode de Fick directe dans les états de bas débit. Cela correspond à la pratique des laboratoires de cathétérisme cardiaque, où la méthode de Fick directe avec chariot métabolique est de plus en plus utilisée lors du bilan initial d'une hypertension pulmonaire.

Sources

1. Humbert M, et al. 2022 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J. 2022;43(38):3618–3731. PMID: 36017548
2. Melin M, et al. Agreement of thermodilution and direct Fick methods for cardiac output across varying haemodynamic conditions. ESC Heart Failure. 2026;13(1):509237. PMID: 41711698
3. Brownstein AJ, et al. Hemodynamic Risk Assessment by Thermodilution and Direct Fick Measurement of Cardiac Output in Pulmonary Hypertension. CHEST Pulmonary. 2024;2(3):100059. PMID: 42548471
4. Kovacs G, et al. Pulmonary vascular resistances during exercise in normal subjects: a systematic review. Eur Respir J. 2012;39(2):319–328. PMID: 21885394
5. van Diepen S, et al. Mixed Cardiogenic Shock: A Proposal for Standardized Classification, a Hemodynamic Definition, and Framework for Management. Circulation. 2024;150(18):1459–1468. PMID: 39466889