Réalisation d’examens échocardiographiques

Principes des examens échocardiographiques

L’échocardiographie est une modalité d’imagerie dynamique et opérateur-dépendante qui nécessite une compréhension approfondie de l’anatomie cardiaque, de la physique des ultrasons et des techniques d’optimisation de l’image. La qualité de l’examen repose sur une acquisition méthodique et rigoureuse.

Chez les petits enfants, il est possible de réaliser l’ensemble de l’échocardiographie transthoracique (ETT) avec l’enfant en position couchée (décubitus dorsal strict). Cela est possible en raison de la faible distance entre le cœur et le transducteur d’échographie, de la souplesse du thorax, et parce que le tissu pulmonaire rempli d’air recouvre moins le cœur que chez l’adulte. Le thymus, souvent présent, peut également servir de fenêtre acoustique antérieure.

Chez l’adulte, en revanche, la distance entre le cœur et le transducteur est plus grande et davantage de tissu pulmonaire aéré masque le cœur, créant une barrière acoustique. C’est pourquoi la plupart des images de l’ETT chez l’adulte sont obtenues avec le patient en décubitus latéral gauche (généralement entre 30° et 90°). Dans cette position, la gravité déplace le cœur latéralement vers la paroi thoracique gauche et le poumon gauche est déplacé postérieurement, ce qui réduit l’interposition pulmonaire et rapproche les structures cardiaques de la sonde. Certaines images, notamment pour les fenêtres sous-costales et suprasternales, sont toutefois obtenues lorsque le patient est en décubitus dorsal, jambes fléchies pour détendre la paroi abdominale dans le cas de la vue sous-costale.

Positionnement du patient et ergonomie

Afin d’obtenir la meilleure qualité d’image possible, tout en garantissant la sécurité du patient et l’ergonomie pour l’opérateur, des tables d’examen dédiées à l’échocardiographie sont indispensables. Ces tables sont équipées d’une ouverture latérale (découpe) au niveau du thorax, où le transducteur d’ultrasons peut être librement manœuvré, même positionné verticalement ou angulé vers le haut, ce qui est crucial pour obtenir des images non tronquées des fenêtres apicales (coupes 4 cavités, 2 cavités et 3 cavités).

Le bras gauche du patient doit être placé sous sa tête ou étendu vers le haut. Cela permet d’étirer la paroi thoracique et d’ouvrir les espaces intercostaux, augmentant ainsi la taille des fenêtres acoustiques pour le faisceau ultrasonore. Le bras droit doit reposer le long du corps pour relâcher l’épaule droite et faciliter l’accès à l’opérateur si celui-ci scanne depuis la droite du patient.

L’opérateur peut s’asseoir d’un côté ou de l’autre du patient, selon ses préférences et l’agencement de la salle, bien que la position à droite du patient soit la plus conventionnelle. L’opérateur doit impérativement disposer d’un soutien pour le bras (repose-coude ou coussin) et éviter de courber le dos ou de faire une torsion du tronc pendant l’examen. La hauteur de la table et du siège doit être ajustée pour que les yeux de l’opérateur soient au niveau du moniteur, évitant ainsi la fatigue cervicale. Les troubles musculo-squelettiques (TMS) liés au travail, affectant notamment l’épaule, le coude (épicondylite) et le poignet (syndrome du canal carpien), sont une cause fréquente de douleur chronique et d’arrêt de travail chez les échographistes (Harrison et al.). Il est essentiel d’adopter une « prise de force » souple plutôt qu’une prise crispée sur la sonde.

Lors d’une échocardiographie d’urgence, ou de tout examen sans table d’examen appropriée (par exemple en unité de soins intensifs ou aux urgences), il peut être difficile d’acquérir des images en décubitus latéral gauche optimal. Cela affecte particulièrement la qualité des images obtenues dans les fenêtres apicales, risquant de sous-estimer la taille des cavités ou de manquer des anomalies de cinétique segmentaire (voir Échocardiographie transthoracique standard : protocole d’imagerie complet). Néanmoins, il y a des avantages cliniques évidents à effectuer des examens d’urgence au chevet du patient (Point-of-Care Ultrasound – POCUS), quelle que soit la qualité de l’image, pour répondre à des questions binaires (ex: épanchement péricardique, fonction systolique globale effondrée).

Monitorage ECG et Respiratoire

Un aspect souvent négligé mais fondamental est le monitorage ECG concomitant. Trois électrodes doivent être placées sur le thorax du patient pour obtenir une trace ECG de qualité sur l’écran de l’échographe. Cela permet de :

• Identifier précisément la télé-diastole (sommet de l’onde R) et la télé-systole (fin de l’onde T) pour les mesures dimensionnelles et volumétriques.
• Distinguer les événements physiologiques des artefacts.
• Capturer des boucles (loops) sur un nombre défini de cycles cardiaques (généralement 3 à 5 cycles en cas de fibrillation atriale).

La respiration influence également la position du cœur. Demander au patient de réaliser une apnée (généralement en expiration forcée, mais parfois en inspiration pour les fenêtres sous-costales) permet souvent de stabiliser l’image et de rapprocher le cœur de la sonde.

« 

Manipulation de la sonde et contact

Le transducteur d’échographie est tenu à l’extrémité distale (près du câble), à l’aide du pouce, de l’index et du majeur, permettant une manipulation fine, tandis que les autres doigts ou le bord de la main (l’éminence hypothénar) stabilisent la prise en reposant sur le thorax du patient. Cette stabilisation est cruciale car le transducteur a tendance à glisser hors de sa position à cause du gel et de la pesanteur.

L’acquisition des vues standards repose sur quatre mouvements fondamentaux de la sonde :

1. Translation (Sliding) : Déplacement de la sonde sur la surface de la peau vers une nouvelle fenêtre acoustique.
2. Rotation : Tourner la sonde autour de son axe central (horaire ou anti-horaire) pour passer d’une coupe grand axe à petit axe.
3. Bascule (Tilting) : Incliner la sonde pour balayer un plan sans déplacer l’empreinte de la sonde sur la peau.
4. Angulation (Rocking) : Orienter la sonde dans l’axe long de l’empreinte pour centrer l’image.

Le gel échographique est un agent de couplage indispensable car les ultrasons ne se propagent pas dans l’air. Il maximise la surface de contact acoustique entre le transducteur et la peau en éliminant toute interface gazeuse. Il est recommandé d’utiliser généreusement le gel, en particulier dans les espaces intercostaux creux. En plus du gel, il est important d’appliquer une certaine pression lorsque vous tenez le transducteur contre la peau pour diminuer la distance avec le cœur et déplacer les côtes adjacentes. Les patients présentant une grande quantité de graisse sous-cutanée ou une forte musculature pectorale nécessitent une pression plus forte pour obtenir une image diagnostique.

Marqueur d’orientation

Tous les transducteurs à ultrasons sont dotés d’un repère physique (index, lumière ou encoche) qui sert à s’orienter dans l’image échographique. Ce repère physique correspond à un marqueur sur l’écran de l’échographe (généralement le logo de la marque ou un point coloré). En cardiologie, par convention, le marqueur d’écran est situé en haut à droite de l’image (contrairement à la radiologie ou l’échographie abdominale où il est à gauche). La figure 1 illustre l’utilisation du marqueur d’index pour l’orientation. Par exemple, pour une vue parasternale grand axe, le marqueur de la sonde doit pointer vers l’épaule droite du patient.

Optimisation de la qualité de l’image

L’obtention d’une image diagnostique ne dépend pas seulement de la fenêtre acoustique, mais aussi du réglage fin de la machine (« knobology »). Différentes méthodes d’optimisation de la qualité de l’image ont été discutées précédemment (voir Optimisation de l’image échographique). Seuls les principes clés sont mentionnés ici.

Imagerie Harmonique et Fréquence

Les systèmes d’échographie modernes utilisent l’imagerie harmonique (Second Harmonic Imaging), ce qui signifie que l’appareil émet des ondes ultrasonores à une certaine fréquence (fondamentale) et enregistre ensuite des ondes sonores réfléchies à une fréquence double de celle des ondes émises. Ainsi, si l’appareil émet des ondes sonores à 1,7 MHz, il « écoute » et traite sélectivement les ondes sonores réfléchies à 3,4 MHz. L’avantage majeur est une amélioration significative du rapport signal/bruit et une réduction des artefacts de réverbération, en particulier chez les patients difficiles à échographier.

On peut également ajuster la fréquence fondamentale : augmenter la fréquence du son émis permet d’améliorer la résolution spatiale lorsqu’on étudie des objets situés à proximité du transducteur (ex: apex, thrombusa apical), mais au prix d’une pénétration moindre. Inversement, la fréquence est réduite lorsqu’on étudie des objets éloignés ou chez des patients obèses (mode pénétration) pour permettre aux ultrasons d’atteindre les structures profondes. Ces concepts ont été discutés en détail précédemment.

Gain et Compensation temporelle (TGC)

Le gain global amplifie le signal de retour de l’ensemble de l’image. Il doit être calibré de manière à ce que les espaces remplis de sang (cavités ventriculaires, cavités auriculaires, vaisseaux) apparaissent strictement anéchogènes (en noir) et que le myocarde soit gris texturé. Si les cavités apparaissent grises ou « brumeuses », le gain est trop élevé. À l’inverse, un gain trop faible peut faire disparaître des structures fines comme les végétations ou les cordages.

La compensation de gain temporel (TGC) permet d’ajuster le gain à différentes profondeurs pour compenser l’atténuation naturelle des ultrasons lorsqu’ils traversent les tissus. L’objectif est d’obtenir une homogénéité de brillance du myocarde, de la base à l’apex.

Profondeur et Focalisation

La profondeur (Depth) doit être ajustée pour inclure la structure d’intérêt tout en minimisant l’espace inutile en bas de l’écran, ce qui permet d’optimiser la cadence d’images (frame rate). De même, la zone de focalisation (Focus) doit être placée au niveau de la structure anatomique étudiée (par exemple, au niveau de la valve mitrale) pour optimiser la résolution latérale à cet endroit.

Réglages Doppler

La qualité des mesures hémodynamiques dépend de réglages spécifiques :

• Doppler couleur : La boîte couleur (Region of Interest – ROI) doit être aussi étroite que possible pour maintenir une cadence d’images élevée (résolution temporelle). La limite de Nyquist (échelle de vitesse) doit généralement se situer entre 50 et 60 cm/s pour éviter l’aliasing sur les flux laminaires normaux, tout en permettant de visualiser les turbulences pathologiques.
• Doppler à ondes pulsées (PW) : Le volume d’échantillon (sample volume) définit la zone précise d’écoute. Il doit être de 3 à 4 mm de large pour les mesures de vitesses élevées transvalvulaires (bien que le Doppler continu soit préféré pour les sténoses) afin d’obtenir un spectre net. Pour les mesures tissulaires ou veineuses (Doppler tissulaire, flux veineux pulmonaire), le volume de l’échantillon doit être plus large (5 à 7 mm) pour capter suffisamment de signal.
• Alignement du faisceau : Pour toute mesure de vitesse (PW ou CW), le faisceau ultrasonore doit être le plus parallèle possible au flux sanguin. Un angle d’incidence supérieur à 20° entraîne une sous-estimation significative des vitesses.

Lors de l’utilisation du Doppler spectral, la ligne de base doit être ajustée pour éviter le repliement, et le fond spectral doit être noir et exempt de bruit (« neige »), sinon le gain Doppler doit être réduit. Le signal spectral (l’enveloppe du flux) doit être distinct, complet et brillant.

Références

Harrison et al : Work-related musculoskeletal disorders in ultrasound : Pouvez-vous réduire les risques ? Ultrasound.