Segments ventriculaires gauches pour l’échocardiographie et l’imagerie cardiaque

Segmentation myocardique standardisée pour l’échocardiographie et l’imagerie cardiaque

Les modalités d’imagerie cardiovasculaire se sont considérablement développées et diversifiées au cours des dernières décennies. L’arsenal diagnostique comprend désormais l’échocardiographie (transthoracique et transœsophagienne), la résonance magnétique cardiovasculaire (IRM cardiaque), la tomodensitométrie cardiaque (CT ou scanner), la tomodensitométrie par émission monophotonique (SPECT), la tomodensitométrie par émission de positons (PET) et la coronarographie invasive. Ces techniques visent non seulement à visualiser l’anatomie du myocarde, mais également à quantifier les mouvements de la paroi (cinétique segmentaire), la perfusion myocardique et le métabolisme. Cependant, en raison des résolutions spatiales, des plans de coupe et des applications cliniques variables de ces modalités, les définitions des plans cardiaques et des segments ventriculaires ont historiquement évolué de manière hétérogène. Cette disparité a longtemps entravé la comparaison multimodale précise, essentielle dans la pratique clinique moderne et la recherche. C’est pour répondre à ce besoin d’harmonisation que l’American Heart Association (AHA) et la Société européenne de cardiologie (ESC) ont établi une normalisation consensuelle de la segmentation ventriculaire, de la nomenclature et de l’attribution des territoires artériels coronaires (Cerqueira et al.).

La normalisation de la segmentation ventriculaire, des territoires artériels et de la nomenclature a pour but d’assurer la cohérence et la reproductibilité entre les différents examens d’un même patient. Ceci est de la plus haute importance lors de l’évaluation de la viabilité myocardique, de la perfusion, de la fonction contractile régionale et pour le guidage des interventions de revascularisation.

Plans cardiaques et orientation tomographique

Toutes les modalités d’imagerie définissent, orientent et affichent le cœur en se basant sur le grand axe du ventricule gauche (VG) et des plans orthogonaux sélectionnés à des angles de 90° par rapport à ce grand axe. Cette approche permet de s’affranchir de la position du cœur dans le thorax pour se concentrer sur l’anatomie intrinsèque du ventricule. En échocardiographie et en imagerie en coupes, les plans canoniques sont : le petit axe, le grand axe vertical et le grand axe horizontal. Ces trois plans correspondent aux vues échocardiographiques standardisées : la vue parasternale petit axe (PSAX), la vue apicale deux chambres (A2C) et la vue apicale quatre chambres (A4C) (tableau 1).

Il est important de noter que l’échocardiographie utilise également la vue apicale trois chambres (ou grand axe apical), qui explore les parois antéro-septale et inféro-latérale, complétant ainsi l’évaluation volumétrique du ventricule gauche.

Tableau 1. Plans cardiaques en échocardiographie et correspondance tomographique

Segments du ventricule gauche : Le modèle à 17 segments

D’après les repères anatomiques et les études d’autopsie fondamentales (Edwards et al.), le ventricule gauche est divisé géométriquement en trois parties égales le long de son grand axe. Cela crée trois sections circulaires du ventricule gauche appelées basale (proche de la valve mitrale), cavité médiane (au niveau des muscles papillaires) et apicale. Pour permettre une localisation précise des anomalies, ces trois parties sont divisées en un total de 17 segments (figure 1). La répartition de la masse myocardique est approximativement la suivante :

• Six segments basaux, constituant 35 % de la masse myocardique.
• Six segments de la cavité moyenne, constituant 35 % de la masse myocardique.
• Cinq segments apicaux (incluant l’apex proprement dit), constituant 30 % de la masse myocardique.

Le modèle à 17 segments offre la meilleure concordance avec les données anatomiques et est le standard recommandé pour les études de perfusion myocardique (SPECT, IRM, PET). Il convient de noter que pour l’analyse purement cinétique en échocardiographie, un modèle à 16 segments (excluant la calotte apicale ou segment 17) est parfois utilisé, car l’apex pointe est une zone fine dont l’épaississement systolique est difficile à quantifier visuellement. Toutefois, le modèle à 17 segments reste la référence pour l’intégration multimodale.

La nomenclature précise des segments suit une logique circonférentielle :

• Niveau Basal : Divisé en six segments de 60° chacun. Les segments le long de la circonférence sont : basal antérieur (1), basal antéroseptal (2), basal inféroseptal (3), basal inférieur (4), basal inférolatéral (5) et basal antérolatéral (6).
• Niveau Médian : Également divisé en six segments de 60°. Ils portent les mêmes noms qualificatifs que les segments basaux mais avec le préfixe « médian » : médian antérieur (7), médian antéroseptal (8), médian inféroseptal (9), médian inférieur (10), médian inférolatéral (11) et médian antérolatéral (12).
• Niveau Apical : En raison du rétrécissement du cône ventriculaire, ce niveau n’est divisé qu’en quatre segments de 90° : apical antérieur (13), apical septal (14), apical inférieur (15) et apical latéral (16).
• L’Apex : Le segment 17 correspond à la calotte apicale (apex vrai), la pointe ultime du ventricule au-delà de la cavité ventriculaire visible en échocardiographie de contraste ou en imagerie tomographique.

Tableau 2. Liste détaillée des 17 segments du ventricule gauche

Représentation en diagramme polaire (Bull’s Eye)

Pour synthétiser l’information tridimensionnelle sur un plan 2D, ces 17 segments sont disposés sous forme d’un diagramme polaire, souvent appelé « œil de bœuf » (Bull’s eye plot). L’arrangement est concentrique : l’apex (segment 17) est au centre, entouré par le premier anneau des quatre segments apicaux, puis le deuxième anneau des six segments médians, et enfin l’anneau extérieur représentant les six segments basaux (figure 2). Ce format est universellement utilisé pour présenter les résultats de la scintigraphie myocardique de perfusion et, de plus en plus, les résultats du Strain longitudinal global (GLS) en échocardiographie.

L’orientation sur ce diagramme est standardisée : la paroi antérieure est en haut, la paroi inférieure en bas, le septum à gauche et la paroi latérale à droite.

Repères anatomiques pour la segmentation

L’identification précise des segments nécessite des repères anatomiques fiables. L’attachement de la paroi du ventricule droit au ventricule gauche est un repère crucial utilisé pour identifier et séparer le septum des parois libres antérieure et inférieure du ventricule gauche. En échocardiographie parasternale petit axe, les muscles papillaires servent de repère pour définir le niveau « mi-cavité ». Tout ce qui est proximal aux muscles papillaires (vers la mitrale) est considéré comme basal, et tout ce qui est distal (vers la pointe) mais avant la fin de la cavité est considéré comme apical.

Corrélation entre segments et territoires coronaires

L’une des utilités majeures de cette segmentation standardisée est de permettre une corrélation directe entre une anomalie de paroi (hypokinésie, défect de perfusion) et l’artère coronaire responsable. Bien qu’il existe une variabilité anatomique interindividuelle, notamment liée à la dominance coronaire, une distribution typique est reconnue (Figure 3) :

• Artère Interventriculaire Antérieure (IVA / LAD) : Irrigue généralement la paroi antérieure (segments 1, 7, 13), le septum antérieur (2, 8) et le septum apical (14), ainsi que l’ensemble de l’apex (17) et souvent la paroi apicale latérale (16). C’est le territoire le plus constant.
• Artère Circonflexe (Cx / LCX) : Irrigue la paroi latérale, plus spécifiquement les segments antéro-latéraux (6, 12) et souvent inféro-latéraux (5, 11). Son extension vers la paroi inférieure dépend de la dominance.
• Artère Coronaire Droite (CD / RCA) : Irrigue classiquement la paroi inférieure (segments 4, 10, 15) et le septum inférieur (3, 9). En cas de dominance droite, elle peut également vasculariser le segment inféro-latéral basal.

Il est crucial pour le clinicien de noter que la frontière entre les territoires de la coronaire droite et de la circonflexe au niveau de la paroi inféro-latérale est variable. De même, la longueur de l’IVA détermine si l’apex est entièrement vascularisé par celle-ci (« apex enveloppé »).

Applications cliniques : Score de cinétique pariétale

En pratique clinique, notamment lors des échocardiographies de stress ou post-infarctus, cette segmentation permet de calculer un WMSI (Wall Motion Score Index). Chaque segment se voit attribuer un score :

1. Normokinésie
2. Hypokinésie
3. Akinésie
4. Dyskinésie (mouvement paradoxal)

Le WMSI est la somme des scores divisée par le nombre de segments visualisés. Un index de 1.0 est normal ; plus l’index est élevé, plus l’atteinte ventriculaire est sévère et le pronostic réservé. Cette approche semi-quantitative standardisée est fondamentale pour le suivi longitudinal des patients coronariens.

Références

Cerqueira et al. : Standardized Myocardial Segmentation and Nomenclature for Tomographic Imaging of the Heart: A Statement for Healthcare Professionals From the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association (2002).

Edwards et al. : Standardized nomenclature and anatomic basis for regional tomographic analysis of the heart. Mayo Clin Proc. 1981;56:479-497.