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Cathétérisme cardiaque

Par Michael J. Shea, MD, Professor of Internal Medicine, Michigan Medicine at the University of Michigan

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Le cathétérisme cardiaque consiste dans l'introduction d'un cathéter dans les artères ou les veines périphériques en direction des cavités cardiaques, de l'artère pulmonaire et des artères coronaires.

Le cathétérisme cardiaque peut être utilisé pour effectuer divers examens, dont

  • Angiographie

  • Échographie intravasculaire

  • Mesure du débit cardiaque

  • Détection et quantification des shunts

  • Biopsie endomyocardique

  • Mesures du métabolisme du myocarde

Ces tests évaluent l'anatomie des artères coronaires, l'anatomie et les fonctions du cœur et l'hémodynamique artérielle pulmonaire pour poser les diagnostics et choisir le traitement.

Le cathétérisme cardiaque est également à la base de plusieurs interventions thérapeutiques (voir Interventions coronariennes percutanées).

Procédure

Le patient doit être à jeun pendant 4 à 6 h avant le cathétérisme cardiaque. La plupart des patients ne nécessitent pas d'être hospitalisés la veille, à moins qu'une intervention thérapeutique ne soit également effectuée.

Cathétérisme cardiaque gauche

Le cathétérisme du cœur gauche est le plus fréquemment utilisé pour évaluer

  • Anatomie cardiaque

Le cathétérisme cardiaque gauche est également utilisé pour évaluer

  • Pression artérielle aortique

  • Résistance vasculaire systémique

  • Fonction de la valvule aortique

  • Fonction de la valvule mitrale

  • Fonction et pression du ventricule gauche

On procède par voie artérielle fémorale, sous-clavière, radiale ou humérale et un cathéter est introduit dans l'ostium des artères coronaires ou à travers la valvule aortique dans le ventricule gauche.

Le cathétérisme de l'oreillette gauche et du ventricule gauche est parfois réalisé par perforation transseptale pendant le cathétérisme du cœur droit.

Cathétérisme cardiaque droit

Le cathétérisme cardiaque droit est le plus fréquemment utilisé pour évaluer

La pression d'occlusion de l'artère pulmonaire fournit une approximation de la pression auriculaire gauche et de la pression télédiastolique ventriculaire gauche. Chez le patient en état critique, la pression d'occlusion de l'artère pulmonaire permet d'évaluer la volémie et, simultanément le débit cardiaque, et peut être utile pour guider le traitement.

Le cathétérisme du cœur droit est également indiqué pour déterminer les résistances vasculaires pulmonaires, la fonction des valvules tricuspide ou pulmonaire, l'existence de communications intracardiaques, et la pression du ventricule droit

La mesure des pressions dans le ventricule droit permet de confirmer le diagnostic de cardiomyopathie, de péricardite constrictive et de tamponnade cardiaque lorsque les examens non invasifs ne sont pas concluants et c'est une partie essentielle de l'évaluation de la transplantation cardiaque ou du système d'assistance cardiaque mécanique (p. ex., utilisation d'un dispositif d'assistance ventriculaire).

La procédure est pratiquée par ponction d'une veine fémorale, sous-clavière, jugulaire interne ou d'une veine antécubitale. Une sonde est introduite dans l'oreillette droite, puis au travers de la valve tricuspide, dans le ventricule droit et enfin dans l'artère pulmonaire en traversant la valvule pulmonaire.

On peut également effectuer un cathétérisme sélectif du sinus coronaire.

Diagramme du cycle cardiaque, montrant les courbes de pression dans les cavités cardiaques, les bruits cardiaques, l'onde de pression jugulaire et l'ECG.

Les phases du cycle cardiaque sont la systole auriculaire (a), la contraction isométrique (b), l'éjection maximale (c), l'éjection minimale (d), la phase protodiastolique (e), la relaxation isométrique (f), le remplissage rapide (g) et le diastasis, ou le remplissage lent du ventricule gauche (h). À fin d'illustration, les intervalles de temps entre les périodes valvulaires ont été modifiés et le point z a été prolongé.

AO = ouverture de la valvule aortique; FA = fermeture de la valvule aortique; VG = ventricule gauche; OG = oreillette gauche; VD = ventricule droit; OD = oreillette droite; OM = ouverture de la valvule mitrale.

Tests spécifiques pendant le cathétérisme cardiaque

Angiographie

L'injection de produits de contraste radio-opaques dans les artères coronaires ou pulmonaires, l'aorte et les cavités cardiaques est utile dans certaines circonstances. L'angiographie à soustraction digitale est utilisée pour les artères immobiles et pour la cinéangiographie des cavités.

L'angiographie coronaire ou coronarographie par cathétérisme gauche est utilisée afin d'évaluer l'anatomie des artères coronaires dans différentes situations cliniques, comme une suspicion de sténose coronaire, une cardiopathie congénitale, une valvulopathie en prévision d'un remplacement valvulaire ou une insuffisance cardiaque inexpliquée.

L'angiographie pulmonaire par cathétérisme droit peut être indiquée pour diagnostiquer une embolie pulmonaire. Les anomalies de remplissage ou les arrêts artériels sont diagnostiques. Généralement, le produit de contraste radio opaque est sélectivement injecté dans l'une ou dans les deux artères pulmonaires et leurs branches. Cependant, l'angio-TDM pulmonaire a largement remplacé le cathétérisme cardiaque droit pour le diagnostic de l'embolie pulmonaire.

L'angiographie aortique par cathétérisme gauche est pratiquée afin d'évaluer une insuffisance aortique, une coarctation, une persistance du canal artériel et une dissection.

La ventriculographie sert à visualiser la cinétique de la paroi ventriculaire, la chambre de chasse, les zones sous-valvulaires, valvulaires et supravalvulaires. Il est également utilisé pour estimer la gravité de la régurgitation de la valvule mitrale et déterminer sa physiopathologie. La masse et les volumes du ventricule gauche sont évalués à partir des images télésystolique et télédiastolique de l'angiocardiographie ventriculaire plane ou bi plane et on peut ainsi également calculer la fraction d'éjection.

Échographie intravasculaire

Des sondes d'échographie miniatures située au bout des cathéters reproduisent les images de la lumière et de la paroi des vaisseaux coronariens et montrent le flux sanguin. Cette technique est de plus en plus utilisée simultanément à la coronarographie.

Tomographie par cohérence optique

La tomographie par cohérence optique (Optical coherence tomography, OCT) est un analogue optique de l'imagerie intracoronaire par ultrasons qui mesure l'amplitude de la lumière rétrodiffusée pour déterminer la température des plaques coronaires et qui permet de déterminer si les lésions sont à risque élevé de rupture (ce qui conduit à des syndromes coronariens aigus).

Tests pour les shunts cardiaques

La mesure de la concentration du sang en oxygène à différents étages dans le cœur et dans les gros vaisseaux contribue à établir la présence, la direction et le débit des shunts centraux. La différence maximale normale de la teneur en oxygène entre les structures est la suivante:

  • L'artère pulmonaire et le ventricule droit: 0,5 mL/dL

  • Le ventricule droit et l'oreillette droite: 0,9 mL/dL

  • L'oreillette droite et la veine cave supérieure: 1,9 mL/dL

Si la différence de concentration en oxygène entre une cavité et celle située en amont dépasse ces valeurs, il existe probablement un shunt gauche-droit à ce niveau. Les shunts droite à gauche sont fortement suspectés lorsque la saturation en est basse au niveau de l'oreillette gauche, du ventricule gauche ou des artères ( 92%) et ne s'améliore pas avec l'administration d'oxygène pur (O2 fractionnaire d'inspiration = 1,0). Une désaturation artérielle ou cardiaque gauche associée à une augmentation du taux d'oxygène dans les prélèvements effectués en aval du shunt dans la circulation droite évoque la présence d'un shunt bidirectionnel.

Mesure des débits et flux cardiaques

Le débit cardiaque correspond au volume de sang éjecté par le cœur par minute (débit cardiaque normal au repos: 4 à 8 L/min). Les techniques utilisées pour calculer le débit cardiaque comprennent

Équations du débit cardiaque

Technique de Fick

equation

Le numérateur correspond au débit d'O2 prélevé par les poumons (mL/min).

Technique d'indicateur de dilution

equation

Le dénominateur est la somme des concentrations du marqueur (C) à chaque intervalle de temps (t).

Technique de thermodilution

equation

TB – TI est la différence entre la température corporelle et celle du produit injecté; la solution injectée est habituellement du glucose ou du sérum physiologique. Le dénominateur est la somme des changements de température à chaque intervalle de temps (t).

SaO2 = saturation artérielle en O2 (%); SvO2= saturation veineuse en O2 (%), mesurée dans l'artère pulmonaire.

Avec la technique de Fick, le débit cardiaque est proportionnel à la consommation d'oxygène divisée par la différence artérioveineuse en oxygène.

Les techniques de dilution se fondent sur la supposition qu'après l'injection d'un indicateur dans la circulation, il apparaît et disparaît proportionnellement au débit cardiaque.

En général, le débit cardiaque est normalisé par la surface corporelle, c'est l'index cardiaque exprimé en L/min/m2 (c'est-à-dire, index cardiaque = Débit cardiaque/Surface corporelle, Valeurs normales de l'index cardiaque et mesures apparentées). La surface corporelle est calculée en fonction de la taille (T) et du poids (P) selon la formule de Dubois:

equation

Valeurs normales de l'index cardiaque et mesures apparentées

Mesure

Valeur normale

Écart-type

Captation de l'O2

143 mL/min/m2*

14,3

Différence artérioveineuse en oxygène

4,1 dL

0,6

Index cardiaque

3,5 L/min/m2

0,7

Index systolique

46 mL/battement/m2

8,1

Résistance systémique totale

1130 dynes-s-cm-5

178

Résistance pulmonaire totale

205 dynes-s-cm-5

51

Résistance artériolaire pulmonaire

67 dynes-s-cm-5

23

*Varie avec l'index de masse corporelle.

SD = standard deviation (écart-type).

Adapté d'après Barratt-Boyes BG, Wood EH: Cardiac output and related measurements and pressure values in the right heart and associated vessels, together with an analysis of the hemodynamic response to the inhalation of high oxygen mixtures in healthy subjects. Journal of Laboratory and Clinical Medicine 51:72–90, 1958.

Biopsie endomyocardique

La biopsie endomyocardique permet d'évaluer les rejets de greffe cardiaque et les myocardiopathies infiltrantes ou infectieuses. Le cathéter de biopsie (biotome) peut être utilisé dans n'importe quel ventricule, habituellement le droit. Trois à 5 prélèvements de tissu myocardique sont effectués au niveau de l'endocarde septal. La perforation cardiaque, qui constitue la principale complication de la biopsie endomyocardique, se produit chez 0,3 à 0,5% des patients; elle peut provoquer un hémopéricarde conduisant à une tamponnade cardiaque. Une lésion de la valvule tricuspide et de ses cordages peut également survenir et entraîner une insuffisance tricuspidienne.

Mesures de débit des artères coronaires

La coronarographie montre la présence et le degré de sténose mais pas la signification fonctionnelle de la lésion (c'est-à-dire, l'importance du flux sanguin au travers de la sténose) ni si une lésion spécifique est susceptible de provoquer des symptômes.

Des guides extrêmement fins munis de capteurs de pression ou de capteurs Doppler sont utilisés. Les données de ces capteurs permettent d'estimer le flux sanguin de l'artère coronaire, exprimé comme une réserve de flux. La réserve de flux est le rapport du débit maximal à travers la sténose sur le débit maximal normal; une réserve de flux < 0,75 à 0,8 est considérée comme anormale.

Ces estimations de flux sont bien corrélées avec la nécessité d’une intervention et le devenir à long terme; les lésions avec une réserve de flux > 0,8 ne semblent pas bénéficier de la pose d'un stent. Ces mesures de débit sont surtout utiles pour des lésions intermédiaires (40 à 70% sténose) ou des lésions multiples (pour identifier celles qui sont cliniquement les plus significatives).

Contre-indications au cathétérisme cardiaque

Les contre-indications médicales relatives au cathétérisme cardiaque comprennent

  • Insuffisance rénale

  • Coagulopathie

  • Fièvre

  • Une infection systémique

  • Des troubles du rythme ou une HTA non contrôlés

  • Une insuffisance cardiaque non compensée

  • Allergies aux produits de contraste radio-opaques chez les patients qui n'ont pas été convenablement préparés

Complications du cathétérisme cardiaque

L'incidence des complications après cathétérisme cardiaque varie de 0,8 à 8% en fonction de facteurs liés au patient, de facteurs techniques et de l'expérience de l'opérateur. Les facteurs liés aux patients qui augmentent le risque de complications comprennent

  • Avec l'âge

  • Insuffisance cardiaque

  • Valvulopathies

  • Maladie artérielle périphérique

  • BPCO

  • Maladie rénale chronique

  • Diabète insulino-dépendant

La plupart des complications sont mineures et peuvent être facilement traitées. Les complications graves (p. ex., arrêt cardiaque, réactions anaphylactiques, choc, cyanose et insuffisance rénale) sont rares. La mortalité est de 0,1 à 0,2%. L’infarctus du myocarde (0,1%) et l’accident vasculaire cérébral (0,1%) peuvent provoquer une morbidité importante. L'incidence des accidents vasculaires cérébraux est supérieure chez les patients de > 80 ans.

D'une manière générale, les complications comprennent

  • Le produit de contraste

  • Effets du cathéter

  • Le site d'accès

Complications dues aux produits de contraste

L'injection d'un produit radio-opaque entraîne une sensation transitoire de chaleur dans tout le corps chez de nombreux patients. Une tachycardie, une légère baisse de la pression systémique, une augmentation du débit cardiaque, des nausées, des vomissements et une toux peuvent également survenir. Une bradycardie peut se produire exceptionnellement lorsqu’une grande quantité de produit de contraste a été injectée; demander au patient de tousser restaure alors souvent un rythme normal.

Des réactions plus graves (voir aussi Produits de contraste radiographique et réactions aux produits de contraste) comprennent

  • Réactions allergiques aux produits de contraste

  • Néphropathie secondaire à l’injection de produit de contraste

Les réactions allergiques peuvent comprendre une urticaire et une conjonctivite, qui répondent habituellement à la diphénhydramine 50 mg IV. L'anaphylaxie, avec le bronchospasme, l'œdème laryngé et la dyspnée sont des réactions rares; elles sont traitées par l'albutérol ou l'adrénaline inhalés 0,3 à 0,4 mL sc. Le choc anaphylactique est traité par l'adrénaline et d'autres mesures de soutien. En cas d'antécédents de réaction allergique au produit de contraste, les patients peuvent être prémédiqués avec de la prednisone (50 mg po 13 h, 7 h, et 1 h avant l'injection du contraste) et de la diphenhydramine (50 mg po ou IM 1 h avant l'injection). Si une imagerie immédiate est nécessaire chez les patients, on peut administrer de la diphenhydramine 50 mg po ou IM 1 h avant l’injection du produit de contraste et de l’hydrocortisone 200 mg IV q 4 h jusqu’à la fin de l'imagerie.

La néphropathie secondaire à l’injection de produit de contraste est définie comme une altération de la fonction rénale (soit une augmentation de 25% de la créatinine sérique de base ou une augmentation de 0,5 mg/dL en valeur absolue) dans les 48 à 72 h de l'administration IV de contraste. Chez les patients à risque, l'utilisation de produits de contraste de faible osmolarité ou iso-osmolaires et la perfusion de solution physiologique IV pendant 4 à 6 h avant l'angiographie et pendant 6 à 12 h après cette dernière réduit ce risque. Chez ces patients, évaluer la créatinine sérique 48 h après l'injection du produit de contraste.

Complications liées au cathéter

Lorsque l'extrémité du cathéter touche l'endocarde ventriculaire, elle entraîne souvent des troubles du rythme ventriculaires, mais rarement une fibrillation ventriculaire. Si cela se produit, une cardioversion en courant continu (CC) doit être pratiquée immédiatement.

La destructuration d'une plaque athéroscléreuse par le cathéter peut libérer une pluie d'athéroemboles. Les emboles de l'aorte peuvent provoquer des accidents vasculaires cérébraux ou une néphropathie. Les emboles des artères coronaires peuvent provoquer un infarctus du myocarde.

La dissection de l'artère coronaire est possible.

Complications au site d'accès

Les complications d'accès au site comprennent

  • Saignements

  • Hématome

  • Pseudo-anévrisme

  • Fistule artérioveineuse (AV)

  • Ischémie de membre

Un saignement peut survenir au niveau du site d'accès qui en général se résout par compression. Les contusions légères et les petits hématomes sont fréquents et ne nécessitent pas de recherche ou de traitement spécifiques.

Une masse importante ou dont le volume augmente doit être étudiée par échographie pour distinguer un hématome d'un pseudoanévrisme. Un souffle au niveau du site (avec ou sans douleur) suggère une fistule AV, qui peut être diagnostiquée par échographie. Les hématomes disparaissent habituellement avec le temps et ne nécessitent pas de traitement spécifique. Les pseudoanévrismes et les fistules artérioveineuses disparaissent généralement à la compression; ceux qui persistent peuvent nécessiter une réparation chirurgicale.

L'accès par l'artère radiale est en général plus confortable pour le patient et comporte un risque d'hématome ou de pseudoanévrisme ou de formation d'une fistule artério-veineuse beaucoup plus faible que l'accès par l'artère fémorale.

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