L'échocardiographie utilise des ultrasons pour visualiser le cœur, les valvules cardiaques et les gros vaisseaux. Elle utilise également le principe Doppler pour créer une reconstruction couleur (Doppler couleur) et des images de formes d'onde (Doppler spectral) du flux sanguin. L'échocardiographie permet d'évaluer:
Anatomie cardiaque et des gros vaisseaux
Fonction systolique ainsi que les profils de remplissage diastolique des ventricules (utiles dans l'hypertrophie ventriculaire gauche, la cardiopathie hypertrophique ou restrictive, l'insuffisance cardiaque grave et la péricardite constrictive)
Mouvement de la paroi (fournissant des informations sur l'ischémie et l'infarctus)
Structure et fonction des valves cardiaques
Épaisseur de la paroi cardiaque (p. ex., dans l'hypertrophie ou l'atrophie)
Végétations valvulaires et masse/thrombus intracardiaque
Estimations de la pression de l'artère pulmonaire et de la pression veineuse centrale
L'échocardiographie est utile pour évaluer diverses affections cardiaques et est largement disponible, sûre et relativement peu coûteuse. Pour la plupart des affections cardiaques, elle reste la modalité d'imagerie initiale de choix, bien qu'elle ne soit pas toujours la modalité diagnostique définitive ou ultime.
Cette image montre les 4 cavités cardiaques et les valvules tricuspidienne et mitrale. 1 = ventricule droit; 2 = ventricule gauche; 3 = oreillette gauche; 4 = oreillette droite.
Cette image montre les 4 cavités cardiaques et les valvules tricuspidienne et mitrale. 1 = ventricule droit; 2 = ventri
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Ce schéma à 9 panneaux montre des vues et techniques échocardiographiques supplémentaires, notamment une vue parasternale grand axe (image en haut à gauche), des vues parasternales petit axe (images au milieu à gauche, en bas à gauche, en bas au milieu), des images Doppler couleur (images en haut au milieu et au centre) et le mode M (images en haut à droite, au milieu à droite et en bas à droite).
Ce schéma à 9 panneaux montre des vues et techniques échocardiographiques supplémentaires, notamment une vue parasterna
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Cet échocardiogramme transthoracique montre une vue 4 cavités du cœur: oreillette droite (en bas à gauche), ventricule
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Cet échocardiogramme transthoracique utilise l'imagerie Doppler couleur pour montrer le sang s'écoulant dans le ventric
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Cet échocardiogramme 3D transœsophagien montre l'ouverture et la fermeture de la valve aortique.
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Cette image montre les 4 cavités cardiaques et les valvules tricuspidienne et mitrale. 1 = ventricule droit; 2 = ventricule gauche; 3 = oreillette gauche; 4 = oreillette droite.
Cette image montre les 4 cavités cardiaques et les valvules tricuspidienne et mitrale. 1 = ventricule droit; 2 = ventri
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Ce schéma à 9 panneaux montre des vues et techniques échocardiographiques supplémentaires, notamment une vue parasternale grand axe (image en haut à gauche), des vues parasternales petit axe (images au milieu à gauche, en bas à gauche, en bas au milieu), des images Doppler couleur (images en haut au milieu et au centre) et le mode M (images en haut à droite, au milieu à droite et en bas à droite).
Ce schéma à 9 panneaux montre des vues et techniques échocardiographiques supplémentaires, notamment une vue parasterna
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Cet échocardiogramme transthoracique montre une vue 4 cavités du cœur: oreillette droite (en bas à gauche), ventricule droit (en haut à gauche), oreillette gauche (en bas à droite) et ventricule gauche (en haut à gauche).
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Cet échocardiogramme transthoracique utilise l'imagerie Doppler couleur pour montrer le sang s'écoulant dans le ventricule gauche à travers la valve mitrale (flux rouge à travers la valve, au centre à gauche), le sang s'écoulant de la valve aortique (flux jaune-bleu en diagonale à travers la valve, au centre à droite) et le sang fuyant en arrière à travers la valve mitrale (flux jaune-bleu dirigé vers le bas).
Notez que l'orientation droite et gauche est inversée par rapport à la vidéo précédente.
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Cet échocardiogramme 3D transœsophagien montre l'ouverture et la fermeture de la valve aortique.
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Techniques
Il existe 3 techniques principales pour réaliser une échocardiographie:
Transthoracique
Transœsophagienne
Intracardiaque
L'échocardiographie transthoracique est la technique d'échocardiographie la plus courante. Dans l'échocardiographie transthoracique, la sonde est utilisée pour obtenir diverses incidences à partir du bord sternal gauche (ou droit), au niveau de l'apex cardiaque, de la fourchette sternale (pour visualiser la valvule aortique, la chambre de chasse du ventricule gauche [infundibulum] et l'aorte descendante), et au-dessus de la région sous-costale. L'échocardiographie transthoracique fournit des images fixes, cinématiques et Doppler en 2 dimensions (et parfois en 3 dimensions) de la plupart des principales structures cardiaques. L'échocardiographie transthoracique est une technique d'imagerie relativement peu coûteuse et non invasive permettant le diagnostic de la fonction ventriculaire droite et gauche et des mouvements de la paroi, de la taille et de l'anatomie des cavités, de la structure et de la fonction valvulaires, de la structure de la racine aortique et l'estimation des pressions intracardiaques.
L'échographie au lit du malade (POCUS) est une échocardiographie transthoracique limitée (axée sur la détection d'un important épanchement péricardique et d'une dysfonction ventriculaire) qui est parfois effectuée au lit des patients gravement malades en unité de soins intensifs et au service des urgences; de nombreux réanimateurs et urgentistes ont reçu une formation pour exécuter cette procédure avec des machines portables pour détecter les affections nécessitant un traitement d'urgence, ou lorsque des radiologues ou des cardiologues expérimentés ne sont pas disponibles (1, 2). Les appareils portatifs sont un outil de dépistage pour déterminer quels patients peuvent nécessiter des examens plus détaillés. Avec l'utilisation croissante par des médecins moins expérimentés, la principale limitation réside dans les diagnostics manqués. Il en résulte que les sociétés nationales font des recommandations pour la formation à l'échographie cardiovasculaire au lit du malade afin de faciliter une meilleure utilisation de ce test diagnostique. Les sites qui utilisent l'échographie cardiovasculaire au lit du malade doivent élaborer des normes d'utilisation pour leur pratique.
Dans l'échocardiographie transœsophagienne (ETO), un capteur situé à l'extrémité d'un endoscope introduit dans l'œsophage et l'estomac permet de visualiser le cœur. L'échocardiographie transœsophagienne est utilisée pour évaluer les troubles cardiaques lorsque l'échographie transthoracique est techniquement difficile, comme chez les obèses ou en cas de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Elle révèle plus de détails sur les petites structures anormales (p. ex., végétations endocardiques ou foramen ovale perméable) et les structures cardiaques postérieures (p. ex., oreillette gauche, auricule gauche, septum interauriculaire, anatomie de la veine pulmonaire) parce qu'elles sont plus proches de l'œsophage que de la paroi thoracique antérieure. L'échocardiographie transœsophagienne peut également produire des images de l'aorte ascendante, qui naît derrière le 3e cartilage costal; de structures < 3 mm (p. ex., thrombi, végétations); et des valvules prothétiques. L'ETO joue également un rôle important en salle d'opération cardiaque et au laboratoire de cathétérisme cardiaque, permettant l'évaluation pré- et post-intervention ainsi que le guidage per-interventionnel.
Dans l'échocardiographie intracardiaque (ICE), un transducteur à la pointe d'un cathéter (inséré via la veine fémorale et monté jusqu'au cœur) permet la visualisation de l'anatomie cardiaque. L'échocardiographie intracardiaque peut être effectuée au cours de procédures cardiaques structurelles (p. ex., fermeture percutanée de communications interauriculaires ou d'un foramen ovale perméable) ou de procédures électrophysiologiques. L'échocardiographie intracardiaque fournit une meilleure qualité d'image et réduit le temps de procédure par rapport à l'échocardiographie transœsophagienne pendant de nombreuses procédures (3). Cependant, l'échocardiographie intracardiaque est généralement plus chère (4).
L'échocardiographie épicardique est une technique utilisée en salle d'opération lorsque le thorax est ouvert, pour laquelle la sonde est placée directement sur l'épicarde afin d'obtenir des images limitées.
Méthodologie
L'échocardiographie bidimensionnelle est la base des examens échocardiographiques. Une sonde contenant des cristaux piézoélectriques émet et reçoit des ondes sonores réfléchies. Les données de la sonde sont utilisées pour reconstruire une image bidimensionnelle fixe ou animée du cœur et des structures environnantes, à partir de laquelle des informations anatomiques et fonctionnelles sont obtenues.
L'échocardiographie Doppler spectral utilise le principe Doppler pour afficher la vitesse et la direction du flux sanguin sous forme d'onde. Cette technique est utile pour détecter des anomalies du flux sanguin (p. ex., fuites valvulaires) ou une anomalie de vitesse (p. ex., sténoses valvulaires). L'échocardiographie Doppler spectrale ne procure pas d'informations spatiales sur la taille ou la forme du cœur et de ses structures.
L'échocardiographie Doppler couleur associe l'échographie bidimensionnelle et l'échographie Doppler spectrale pour fournir des informations sur la taille et la forme du cœur et de ses structures ainsi que sur la vitesse et la direction du flux sanguin autour des valvules et des voies d'éjection. La couleur est utilisée pour coder les informations du flux sanguin; par convention, les flux dirigés vers le capteur sont codés en rouge et ceux qui s'en éloignent en bleu.
L'échocardiographie de contraste est une échocardiographie bidimensionnelle effectuée avec une injection rapide de sérum physiologique agité ou d'un autre agent de contraste échographique dans la circulation cardiaque. Le sérum physiologique agité forme des microbulles, qui produisent un nuage d'échos dans les cavités cardiaques droites et qui n'apparaissent dans les cavités gauches qu'en présence d'un shunt droit-gauche tel qu'une communication septale. D'autres agents de contraste traversent facilement le lit capillaire pulmonaire et peuvent donc être utilisés pour délimiter les cavités cardiaques, en particulier le ventricule gauche, chez les patients présentant de mauvaises fenêtres échocardiographiques transthoraciques.
Le Doppler tissulaire utilise des techniques Doppler pour mesurer la vitesse de contraction du tissu myocardique (plutôt que celle du flux sanguin). Les mouvements du tissu myocardique peuvent également être évalués par échocardiographie avec speckle-tracking, qui utilise des algorithmes permettant de suivre les échos myocardiques (réverbérations caractéristiques du myocarde pendant l'échographie) d'une image à l'autre. L'imagerie de strain utilise ces données pour calculer la déformation myocardique (variation en pourcentage de la longueur entre la contraction et la relaxation) et la vitesse de déformation myocardique (vitesse de variation de la longueur). Les mesures du strain et du strain rate permettent d'évaluer la fonction systolique et diastolique et d'identifier l'ischémie au cours d'un test d'effort.
En échocardiographie tridimensionnelle, des capteurs spéciaux contiennent une matrice de cristaux; les données reçues sont utilisées pour reconstruire une image tridimensionnelle des structures cardiaques. L'échocardiographie tridimensionnelle est particulièrement utile dans l'évaluation de l'appareil valvulaire mitral (ou d'autres valvules) en vue d'une correction chirurgicale. Elle est également utilisée pour quantifier les volumes ventriculaires, y compris celui du ventricule droit, parce que la forme en croissant du ventricule droit limite l'évaluation par échocardiographie bidimensionnelle ainsi qu'au cours de procédures interventionnelles telles que la réparation transcathéter bord à bord de la valvule mitrale.
Échocardiographie d'effort
L'échocardiographie transthoracique est une alternative à la scintigraphie et à l'IRM cardiaque pour identifier les zones d'ischémie myocardique pendant et après un test d'effort ou un test d'effort pharmacologique. L'échocardiographie de stress montre des anomalies de la cinétique régionale qui résultent d'un déséquilibre du flux sanguin dans les vaisseaux coronaires épicardiques au cours du stress. Les programmes informatiques peuvent fournir une évaluation côte à côte de la contraction ventriculaire pendant la systole et la diastole au repos et sous stress. Les protocoles d'effort et pharmacologiques sont similaires à ceux utilisés dans les tests d'effort en médecine nucléaire. L'échocardiographie de stress est approximativement équivalente au test d'effort par radionucléides pour la détection de l'ischémie, bien que l'IRM cardiaque de stress ait la meilleure précision diagnostique (5). Le choix entre les examens est souvent basé sur la disponibilité, l'expérience de la personne qui effectue l'examen et le coût.
L'échocardiographie de stress (d'effort) permet d'évaluer la sévérité hémodynamique de la sténose valvulaire aortique chez les patients présentant des symptômes importants mais dont le gradient de pression transvalvulaire au repos n'est pas nettement élevé.
La mise en évidence de pressions de remplissage du ventricule gauche élevées pendant l'effort, y compris un rapport E/e' élevé (rapport du flux transmitral à la vitesse annulaire mitrale) ou une vitesse de régurgitation tricuspidienne élevée, peut être utilisée pour diagnostiquer l'insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection préservée ou une maladie valvulaire dynamique telle qu'une insuffisance mitrale.
Références
1. Kirkpatrick JN, Panebianco N, Diaz-Gomez JL, et al. Recommendations for Cardiac Point-of-Care Ultrasound Nomenclature. J Am Soc Echocardiogr. 2024;Jul 11:S0894-7317(24)00222-0. doi:10.1016/j.echo.2024.05.001
2. Spencer KT, Flachskampf FA. Focused Cardiac Ultrasonography. JACC Cardiovasc Imaging. 2019;12(7 Pt 1):1243-1253. doi:10.1016/j.jcmg.2018.12.036
3. Enriquez A, Saenz LC, Rosso R, et al. Use of Intracardiac Echocardiography in Interventional Cardiology: Working With the Anatomy Rather Than Fighting It. Circulation. 2018;137(21):2278-2294. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.031343
4. Hu X, Jiang W, Wang X, et al. Intracardiac vs Transesophageal Echocardiography in Atrial Fibrillation Ablation: A Randomized Clinical Trial. JAMA Cardiol. 2025;10(12):1249-1256. doi:10.1001/jamacardio.2025.3687
5. Bax JJ, Di Carli M, Narula J, Delgado V. Multimodality imaging in ischaemic heart failure. Lancet. 2019;393(10175):1056-1070. doi:10.1016/S0140-6736(18)33207-0
