Volume d’éjection systolique, VTI (vitesse temps intégral) et débit cardiaque

Principes des débits et des volumes dans le cœur

Si le débit dans un cylindre est constant, le débit (Q) est le produit de la surface du cylindre (A) et de la vitesse d’écoulement (v) :

Q = A × v

Ce principe peut être utilisé pour estimer le débit sanguin à travers les valves. Comme l’illustre la figure 1, l’orifice de la valve aortique et l’aorte ascendante peuvent être considérés comme un cylindre, et la même hypothèse peut être faite pour les autres valves. La surface est calculée en mesurant le diamètre de la valve(surface = π × rayon2, où rayon = diamètre/2), et la vitesse est mesurée au moyen du Doppler (Figure 1).

Intégrale vitesse-temps (VTI, distance de course)

La formule Q = A × v indique que le débit (Q) est le produit de la surface (A) du cylindre et de la vitesse (v) du fluide (c’est-à-dire du sang). Le volume (V) qui passe un segment spécifique est le produit du débit (Q) et du temps (t) :

V = Q × t
V = volume ; t = temps (secondes).

Cependant, cette équation ne peut être utilisée que si le débit (Q) est constant, ce qui n’est pas le cas dans le cœur. Le débit sanguin est pulsatile au cours du cycle cardiaque ; le débit est élevé pendant la systole et cesse pendant la diastole. De plus, il existe des variations prononcées du débit au cours de chaque phase, avec une accélération rapide du débit au début de la systole, une décélération du débit à la fin de la systole et une absence de débit pendant la diastole. Le Doppler est capable d’enregistrer ces variations de débit avec une grande précision.

Pour calculer le débit à travers une valve, la ligne Doppler est placée dans l’orifice de la valve. L’échographe affiche les flux enregistrés sous la forme d’une courbe spectrale (Doppler à ondes pulsées ou Doppler à ondes continues). La zone située à l’intérieur de la courbe spectrale est calculée automatiquement par l’appareil. Cette zone est appelée VTI (Velocity Time Integral) et mesure la distance parcourue par le sang pendant cette période. L’ITV est également appelée distance d’accélération. La figure 2 illustre l’enregistrement de l’ITV à l’aide du Doppler à ondes pulsées dans la valve aortique.

L’ITV (intégrale de la vitesse et du temps) est la zone située à l’intérieur de la courbe spectrale et indique la distance parcourue par le sang pendant la période d’écoulement. L’ITV peut être utilisée pour divers calculs de volume, tels que le calcul du volume d’éjection systolique.

Volume systolique (SV), débit cardiaque (CO) et index cardiaque (CI)

Le volume d’éjection systolique est la quantité de sang éjectée dans l’aorte pendant la systole. Il est calculé en mesurant le flux Doppler dans la valve aortique. Dans la voie de sortie du ventricule gauche (LVOT), les deux mesures suivantes sont effectuées :

• Diamètre de l’anneau aortique : Cette mesure est effectuée dans la vue parasternale long-axe pendant la systole, lorsque le diamètre est le plus grand (généralement à la moitié de la systole). Zoomez sur le LVOT pour améliorer la précision de la mesure.
• Vitesse d’écoulement dans la voie de sortie du ventricule gauche : La vitesse est mesurée en vue apicale quatre chambres (4C) ou cinq chambres (5C) à l’aide d’un Doppler à ondes pulsées avec un volume d’échantillon situé dans l’orifice de la valve. L’échographe calcule automatiquement le VTI (Velocity Time Integral).

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Cette approche suppose que l’orifice de la valve est approximativement circulaire, de sorte que la surface de l’orifice peut être calculée à partir du diamètre (surface = π × rayon², où rayon = diamètre/2). La formule du volume de course (SV) est alors la suivante :

SV = surface × VTI
SV = volume de la course, VTI = intégrale de la vitesse en fonction du temps.

Formule correspondante pour les mesures dans la valve aortique :

_SVaorta = _surfaceLVOT × _VTILVOT

La surface est mesurée en ^cm². L’ITV est exprimée en cm/contraction et le volume systolique est exprimé en ^{cm³/contraction} (c’est-à-dire en ml/contraction). La figure 3 illustre schématiquement comment la surface et l’ITV sont utilisées pour calculer le volume de l’AVC.

Débit cardiaque (CO)

Le débit cardiaque (L/min) est le produit du volume systolique et de la fréquence cardiaque :

CO = SV × HR
CO = débit cardiaque ; SV = volume systolique ; HR = fréquence cardiaque.

Indice cardiaque (IC)

Si le débit cardiaque (CO) est divisé par la surface corporelle (BSA), on obtient l’indice cardiaque (L/min/m²) :

IC = CO / BSA
IC = indice cardiaque ; CO = débit cardiaque ; BSA = surface corporelle.