La fonction ventriculaire gauche et son évaluation échocardiographique
La fonction cardiaque globale dépend d’une interaction complexe entre de nombreux paramètres, notamment la fonction auriculaire, la compétence valvulaire, la fonction ventriculaire et la synchronisation électromécanique. Un grand nombre de travaux scientifiques ont démontré que ces paramètres sont hautement interdépendants. En physiologie cardiovasculaire, la performance ventriculaire est régie par trois déterminants fondamentaux : la précharge (liée au retour veineux et à l’étirement des fibres myocardiques selon la loi de Frank-Starling), la postcharge (la résistance contre laquelle le ventricule doit éjecter, principalement déterminée par les résistances vasculaires systémiques et l’impédance aortique) et la contractilité intrinsèque (inotropisme). La mécanique du myocarde constitue un champ de recherche à part entière, intégrant désormais l’étude des vecteurs de déformation (strain) et de torsion.
La fonction cardiaque dépend également de facteurs circulatoires, pulmonaires, rénaux et neurohormonaux systémiques. Ces facteurs, qui influencent la fonction cardiaque principalement en modulant les conditions de charge ventriculaire, comprennent la pression artérielle, le volume sanguin circulant, l’efficacité des échanges gazeux pulmonaires, ainsi que l’activation du système nerveux sympathique et du système rénine-angiotensine-aldostérone. Un exemple frappant de la façon dont la fonction cardiaque peut être modulée en ciblant les mécanismes périphériques et neurohormonaux est illustré par l’utilisation des inhibiteurs de l’ECA (IEC), des ARA II, des ARNI et des bêta-bloquants dans l’insuffisance cardiaque. Ces classes thérapeutiques antagonisent les mécanismes neurohormonaux délétères, favorisent le remodelage inverse et améliorent considérablement la survie (Yancy et al.).
L’acquisition d’une compréhension de base de la fonction cardiaque nécessite une maîtrise de la mécanique myocardique et de l’hémodynamique. Cette section couvre les aspects cliniquement pertinents de la mécanique myocardique, en mettant l’accent sur les paramètres échocardiographiques usuels et avancés. L’essentiel de la discussion porte sur la fonction ventriculaire gauche, qui a fait l’objet d’études intensives pendant plusieurs décennies car elle régit le débit cardiaque systémique. La fonction ventriculaire gauche est fortement corrélée à la mortalité totale et cardiovasculaire (Curtis et al.). Chez les patients souffrant d’une maladie coronarienne, la fonction ventriculaire gauche systolique est souvent un prédicteur pronostique plus puissant que l’étendue anatomique de la maladie coronarienne elle-même.
Géométrie et masse ventriculaire gauche
L’évaluation de la taille, de la masse, de la géométrie et de la fonction du ventricule gauche est fondamentale pour le diagnostic et le pronostic de la plupart des maladies cardiaques. L’échocardiographie permet de classifier la géométrie ventriculaire en se basant sur la masse ventriculaire gauche (indexée à la surface corporelle) et l’épaisseur relative des parois (RWT – Relative Wall Thickness). On distingue ainsi quatre profils géométriques majeurs : la géométrie normale, le remodelage concentrique, l’hypertrophie concentrique et l’hypertrophie excentrique. Cette classification est cruciale car l’hypertrophie ventriculaire gauche (HVG) est un facteur de risque indépendant de morbidité et de mortalité cardiovasculaire.
La Fraction d’Éjection et ses limites
Au fil des ans, un grand nombre de paramètres ont été introduits pour évaluer la fonction systolique ventriculaire gauche. La majorité de ces paramètres peuvent être calculés ou approximés à l’aide de l’échocardiographie bidimensionnelle. Le paramètre le plus largement adopté est la fraction d’éjection ventriculaire gauche (FEVG). Le concept de fraction d’éjection a été introduit par Braunwald et ses collègues en 1962 (Braunwald et al.) et demeure la méthode dominante d’évaluation de la fonction ventriculaire. La méthode de référence recommandée par les sociétés savantes (ASE/EACVI) pour sa mesure est la méthode de Simpson biplan (méthode des disques), qui est supérieure aux anciennes méthodes linéaires (Teichholz) car elle tient compte des anomalies segmentaires de la contractilité et des géométries ventriculaires déformées.
Pour le meilleur ou pour le pire, la fraction d’éjection est devenue pratiquement synonyme de fonction ventriculaire gauche dans la pratique clinique courante. Cependant, la FEVG présente des limites intrinsèques : elle est dépendante des conditions de charge (précharge et postcharge) et peut rester normale malgré une altération significative de la contractilité myocardique intrinsèque (par exemple, dans les stades précoces de valvulopathies ou de cardiomyopathies hypertrophiques).
Nouvelles techniques : Le Strain Global Longitudinal (GLS)
Face aux limites de la FEVG, de nouvelles techniques d’imagerie de déformation (Speckle Tracking Echocardiography) ont émergé. Le Strain Global Longitudinal (GLS) mesure le pourcentage de raccourcissement des fibres myocardiques dans l’axe longitudinal. Le GLS est plus sensible que la FEVG pour détecter une dysfonction systolique ventriculaire gauche infraclinique (subtile). Il est particulièrement utile en cardio-oncologie pour la détection précoce de la cardiotoxicité des chimiothérapies, ainsi que dans le diagnostic de l’amylose cardiaque ou l’évaluation du timing chirurgical dans les valvulopathies asymptomatiques.
L’inconvénient évident de l’utilisation exclusive de la fraction d’éjection est qu’elle n’évalue que la fonction systolique globale. Les recherches menées ces dernières années ont démontré que la fonction diastolique (remplissage) du ventricule gauche est également fondamentale pour la fonction cardiaque globale. Le dysfonctionnement diastolique, caractérisé par une altération de la relaxation active ou une diminution de la compliance (augmentation de la rigidité), entraîne une élévation des pressions de remplissage ventriculaire. Cela conduit à un type particulier d’insuffisance cardiaque, appelé insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEP ou HFpEF). L’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée devient de plus en plus prévalente avec le vieillissement de la population et peut être plus fréquente que l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite (ICFER, Redfield et al).
L’échocardiographie est la principale modalité d’investigation de la fonction systolique et diastolique du ventricule gauche. Le mode M (pour la résolution temporelle), l’échocardiographie 2D (pour l’anatomie et les volumes) et le Doppler sont tous utilisés de manière complémentaire. L’évaluation diastolique repose notamment sur l’analyse du flux transmitral (ondes E et A), du Doppler tissulaire à l’anneau mitral (ondes e’), du volume de l’oreillette gauche et de la vitesse de l’insuffisance tricuspide. L’échocardiographie tridimensionnelle (3D) est de plus en plus courante et permet une quantification des volumes ventriculaires et de la FEVG sans hypothèse géométrique, offrant une précision proche de l’IRM cardiaque (imagerie par résonance magnétique). Enfin, l’utilisation d’agents de contraste ultrasonores (LVO) permet d’améliorer la délinéation de l’endocarde chez les patients peu échogènes.
Références
Curtis et al : The association of left ventricular ejection fraction, mortality, and cause of death in stable outpatients with heart failure. JACC.
Redfield et al. : Heart Failure with Preserved Ejection Fraction (Insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée). NEJM 2016.