IRM cardiaque et valvulopathies

L'échocardiographie Doppler reste la seule technique fiable permettant d'apporter une information morphologique telle que le nombre de feuillets valvulaires, l'épaississement valvulaire et les végétations dans les endocardites. Les indications des méthodes invasives telles que le cathétérisme et l'angiographie cardiaque sont maintenant limitées. L'échocardiographie Doppler, très performante pour quantifier la sévérité des sténoses valvulaires, reste limitée dans la quantification des régurgitations où l'évaluation par Doppler couleur est semi-quantitative et peut être gênée par des facteurs techniques ou hémodynamiques. La gradation angiographique des insuffisances valvulaires reste imprécise et les mesures de volume de régurgitation par angiographie, thermodilution et méthode de Fick sont sujettes à des erreurs. De plus, la méthode est invasive. Ainsi, une méthode non invasive, capable d'apporter toutes les informations nécessaires pour la surveillance et la planification de la chirurgie est toujours nécessaire avant l'apparition de la dysfonction ventriculaire. Des études récentes ont démontré que l'IRM pouvait être une technique alternative ou complémentaire à l'échocardiographie. L’IRM technique apporte des informations anatomiques et fonctionnelles tridimensionnelles et potentiellement une mesure plus fiable et reproductible de la fonction ventriculaire que l'échocardiographie. Les séquences sensibles à la vélocité permettent une estimation exacte des profils de vélocité à travers une valve ou toute structure vasculaire permettant une quantification plus précise des valvulopathies que l'échocardiographie Doppler. De plus, l'IRM n'est pas limitée par les problèmes de pénétration acoustique et permet une meilleure visualisation de la morphologie et des flux valvulaires dans les structures cardio-vasculaires.   Techniques d'imagerie par résonance magnétique pour l'exploration des valves Les différentes techniques d'IRM utilisées pour l'exploration des valves comprennent : les sé-quences spin-écho et/ou fast spin-écho, les séquences ciné-IRM et les séquences sensibles à la vélocité.   Séquences spin-écho et fast spin-écho Les séquences spin-écho et fast spin-écho synchronisées à l'ECG constituent encore la première étape dans l'évaluation des maladies valvulaires. Les anomalies morphologiques des valves pourront être visualisées et, surtout, leurs conséquences : dilatation ou une hypertrophie d'une cavité. Habituellement, des images axiales transversales sont d'abord réalisées, suivies par un ou deux plans additionnels coronal et sagittal oblique dans le plan du court axe du cœur. Les séquences classiques tendent à être remplacées par les séquences turbo spin-écho en apnée avec la technique d'acquisition parallèle permettant de diminuer le temps d'acquisition en conservant la même résolution spatiale.   Séquences ciné-IRM Les images ciné-IRM sont classiquement réalisées à l'aide des séquences en écho de gradient segmentées multiphases avec des TR entre 20 et 30 ms, des TE entre 5 et 12 ms et un angle de bascule de 30° avec un temps d'acquisition variant de 2 à 5 minutes. Habituellement, 16 à 25 images sont suffisantes pour couvrir le cycle cardiaque ; elles seront visualisées en boucle en mode cinéma permettant une approche dynamique. Dans ces séquences, le sang circulant apparaît en hypersignal. Les flux anormaux rencontrés dans les valvulopathies, aussi bien les sténoses que les régurgitations sont responsables d'un déphasage des spins se traduisant par un hyposignal. Cet hyposignal est dû aux turbulences et accélérations du flux au sein du sang circulant normalement en hypersignal. Mais cet hyposignal est dépendant de facteurs techniques : les paramètres de visualisation de l'image, l'angle de bascule et surtout le temps d'écho. Il est bien visible sur les séquences avec TE longs (12 ms) alors qu'il tend à disparaître sur les séquences avec TE courts. Actuellement, ces séquences ont tendance a être remplacées par les techniques ultrarapides « balancées », permettant de renforcer l'aimantation transversale résiduelle (imagerie à l'état d'équilibre) avec des TR de 4 à 8 ms et des TE de 2 à 4 ms. Ces séquences (balanced FFE, true-FISP, FIESTA) associées aux techniques d'acquisition parallèle (SENSE), permettent de réduire considérablement le temps d'acquisition compatible avec une apnée, éliminant ainsi les artefacts respiratoires, et sont caractérisées par un meilleur contraste entre le myocarde et le sang circulant. Elles sont moins performantes pour démontrer les anomalies de flux rencontrées dans les valvulopathies à cause du TE court employé mais sont idéales pour évaluer la fonction ventriculaire globale et segmentaire, calculer les volumes ventriculaires, la fraction d'éjection et la masse cardiaque.   Séquences sensibles à la vélocité Les séquences sensibles à la vélocité (SSV) ou imagerie de phase sont basées sur le principe que la phase des spins mobiles (sang circulant), par rapport aux spins stationnaires le long d'un gradient de champ magnétique, change en proportion directe avec la vélocité du flux. La méthode permet la quantification des profils de vélocité du sang à différents moments du cycle cardiaque. La technique est basée sur l'acquisition de deux sets d'images habituellement acquises de façon simultanée : une avec et l'autre sans encodage de la vélocité. La soustraction des deux sets d'images permet le calcul d'un changement de phase qui est proportionnel à la vélocité du flux le long d'un gradient de compensation de flux. Les images peuvent être reconstruites en magnitude, apportant une information anatomique, ainsi qu'en phase, apportant une information sur la vélocité du flux. Le changement de phase, proportionnel à la vélocité est visualisé sous la forme de variations d'intensité de pixels sur l'image de phase. Les tissus stationnaires apparaîtront en gris alors que les flux ayant une direction positive ou négative apparaîtront sous la forme de pixels blancs ou noirs. Ainsi, il est possible de différencier les flux antérogrades des flux rétrogrades. - L'encodage de la vélocité peut se faire soit dans un plan perpendiculaire à la direction du flux en utilisant la direction du gradient de sélection de coupe (mesure de la vélocité à travers le plan de coupe), soit dans un plan parallèle à la direction du flux en utilisant la direction du gradient de codage de phase ou de fréquence (mesure de la vélocité dans le plan de coupe) ou plus récemment dans les trois dimensions. - La mesure de la vélocité peut se faire pour chaque pixel ou à l'intérieur d'une région d'intérêt circonscrivant un vaisseau ou à travers un anneau valvulaire. - La mesure de la surface du vaisseau ou de l'anneau valvulaire sera réalisée sur l'image de magnitude et la région d'intérêt sera reportée pour chaque image de phase correspondante permettant la mesure de la vélocité moyenne (valeur moyenne pour tous les pixels contenus dans la région d'intérêt sur l'image de phase). - Le produit de la surface du vaisseau et de la vélocité moyenne donne le débit instantané pour chaque image du cycle cardiaque. L'intégration de tous les débits instantanés le long du cycle cardiaque permet d'obtenir le débit par battement cardiaque. Ainsi les débits pulmonaire et aortique peuvent être calculés de façon précise, permettant le calcul non invasif des shunts, la mesure séparée des flux dans les artères pulmonaires droite et gauche et la quantification des régurgitations valvulaires. Pour les lésions sténosantes, les SSV permettent le calcul de la vélocité maximale (Vmax) dans le jet de sténose, aussi bien sur les séquences utilisant la mesure de la vélocité à travers le plan de coupe que sur les séquences utilisant la mesure de la vélocité dans le plan de coupe. Ces dernières permettent l'analyse de nombreux pixels car le jet anormal est entièrement visualisé. Mais en cas de jet anormal très étroit, la mesure peut être moins fiable à cause des phénomènes de volume partiel ou lorsque le jet sort du plan de coupe. Les séquences utilisant la mesure de la vélocité à travers le plan de coupe offrent à l'étude une seule coupe et la vélocité maximale peut être ratée si le plan de coupe est trop loin de la sténose et les turbulences occasionnées par un plan trop près de la sténose peuvent engendrer des erreurs. Ainsi, il est préférable d'effectuer les mesures avec les deux types de séquence. Une autre source d'erreur provient du mauvais alignement entre le plan de coupe et la direction du flux. Il a été démontré qu'un défaut d'alignement de 20° ne produisait qu'une erreur de 6 %. Le calcul des Vmax est habituellement facile pour des vélocités inférieures à 4 m/s mais pour des vélocités plus élevées il est obligatoire d'utiliser des séquences avec un TE très court (TE = 3-4 ms) et le seuil de vélocité doit être choisi à l'avance pour éviter les phénomènes de repliement dus au caractère cyclique de la phase. Le gradient de pression à travers une sténose valvulaire sera calculé grâce à l'équation de Bernoulli modifiée : AP = 4. (Vmax)² Les reconstructions en magnitude de ces séquences à TE courts, limitant le phénomène d'hyposignal seront également très utiles pour étudier la morphologie de la valve anormale et le calcul direct de la surface valvulaire.   Applications cliniques dans l’insuffisance aortique La surveillance rapprochée des patients, le plus souvent asymptomatiques, permettant une mesure précise de la sévérité de la régurgitation et l'évaluation de la fonction ventriculaire sont indispensables.   Limites des méthodes actuelles L'échocardiographie Doppler et la scintigraphie cardiaque sont les deux méthodes non invasives utilisées pour l'évaluation de la fonction ventriculaire gauche et le degré de régurgitation. L'évaluation par Doppler couleur est semi-quantitative (mesure de la longueur et de la largeur du jet) et a certaines limites (pénétration des ultrasons). En scintigraphie, le degré de régurgitation est évalué par la différence entre les volumes d'éjection systolique droite et gauche. Cependant, la précision dans la détermination des volumes ventriculaires peut être mise en défaut par la superposition des cavités cardiaques et la méthode n'est valable qu'en cas d'une seule régurgitation valvulaire. Le cathétérisme cardiaque et l'angiographie étaient les examens de référence pour apprécier la sévérité d'une insuffisance aortique et restent, pour certains, nécessaires pour l'évaluation préopératoire des artères coronaires dans la pratique courante. Toutefois, le cathétérisme est invasif, la gradation de la régurgitation reste imprécise et il existe une sous-estimation de la régurgitation dans les insuffisances aortiques sévères. D'autre part, l'évaluation des artères coronaires est maintenant réalisée par le scanner multibarrettes de façon non invasive. Ainsi, le besoin d'une méthode non invasive capable d'évaluer directement le volume de régurgitation aussi bien que la fonction ventriculaire reste nécessaire et l'IRM a été reconnue comme la méthode susceptible de jouer ce rôle depuis plusieurs années.   Mesure de la surface et de la longueur de l'hyposignal sur les images de ciné-IRM La régurgitation aortique est identifiée par la mise en évidence d'un hyposignal se propageant depuis la valve aortique incompétente dans le ventricule gauche pendant la diastole ventriculaire. Elle sera le mieux démontrée dans les deux plans suivants : le plan coronal centré sur la chambre de chasse du ventricule gauche et le long axe du ventricule gauche (figure 1). Ce flux anormal de régurgitation est une structure tridimensionnelle qui peut changer de forme et de direction d'un patient à l'autre, en fonction du type d'altération valvulaire rencontrée et au cours du cycle cardiaque chez le même patient. Ainsi, la taille apparente de l'hyposignal peut varier d'un plan à un autre et il est donc recommandé d'utiliser plusieurs incidences pour évaluer sa taille. Sur la base des mêmes critères qu'en écho-Doppler, différentes mesures permettent d'évaluer la sévérité d'une régurgitation aortique sur les images de ciné-IRM : • surface ou volume de l'hyposignal dans la cavité réceptrice, • longueur maximale du jet en hyposignal dans la cavité réceptrice. Figure 1. Insuffisance aortique modérée à sévère. Le ciné-IRM en incidence long axe (A) et coronale (B) montre clairement un long et large hyposignal, provenant de la valve aortique incompétente et s'étendant dans le ventricule gauche (VG) en diastole (flèches) sur les deux plans. L'image du cycle cardiaque sur laquelle l'hyposignal est le plus important a été sélectionnée pour la mesure de la surface de cet hyposignal. Ao = aorte ascendante. Ces mesures ne représentent toutefois que des indices semi-quantitatifs de la sévérité de la régurgitation. Les limites de l'hyposignal sont tracées manuellement sur l'image où le jet de régurgitation apparaît le plus important dans l'espace RR. Ce dernier peut donc varier considérablement en fonction des paramètres de visualisation de l'image et d'un observateur à l'autre, de même qu'en fonction d'éventuelles modifications physio-pathologiques (modifications de la distribution du jet de régurgitation dues aux changements de volume et de pression dans la cavité réceptrice), expliquant les limites de la méthode.   Calcul de la FE à partir de la mesure des volumes ventriculaires sur les images de ciné-IRM Les séquences de ciné-IRM ultra-rapides en apnée sont idéales pour mesurer les volumes ventriculaires, la fraction d'éjection et la masse cardiaque. Les volumes ventriculaires peuvent être mesurés sur les incidences des quatre cavités, deux cavités ou sur plusieurs incidences court axe des ventricules, cette dernière méthode étant la plus utilisée. Plusieurs coupes contiguës selon le court axe des ventricules sont réalisées et, sur chaque série, les images télédiastoliques et télésystoliques sont choisies. Les volumes télédiastoliques et télésystoliques sont calculés en ajoutant les surfaces des cavités ventriculaires calculées à chaque niveau, multipliées par l'épaisseur de coupe. Cependant, on peut aussi appliquer différentes formules validées en échocardiographie en mesurant la surface (A) et la longueur (L) des cavités en fonction des plans de coupes réalisés. Une méthode très pratique pour mesurer les volumes ventriculaires est d'utiliser la formule de Simpson modifiée où la surface des ventricules est mesurée sur deux courts axes et la longueur des cavités est mesurée sur l'incidence des quatre chambres (28). La formule utilisée est la suivante : V= L/2 (A VM + 2/3 A MP), où L est la longueur du ventricule, A VM représente la surface du ventricule sur la coupe réalisée juste en dessous de la valve mitrale, et A MP représente la surface du ventricule sur la coupe réalisée au niveau des muscles papillaires. Dans un cœur normal, le volume d'éjection ventriculaire droit (VE VD) et le volume d'éjection ventriculaire gauche (VE VG) sont identiques. Le volume d'éjection ventriculaire est la différence entre le volume télédiastolique (habituellement calculé sur la première image du cycle après l'onde R) et le volume télésystolique (calculé sur l'image du cycle cardiaque où la plus petite surface ventriculaire est visualisée). La différence de volume d'éjection entre un ventricule régurgitant (ventricule gauche dans les régurgitations mitrale et aortique) et un ventricule normal (ventricule droit) représente le volume de régurgitation (V Reg). La fraction de régurgitation (FR) est ainsi le V Reg divisé par le volume d'éjection systolique du ventricule régurgitant. La FR a été utilisée pour évaluer la sévérité de la régurgitation : • légère : FR = 15-20 %, • modérée : FR = 20-40 %, • sévère : FR > 40 %. • Il existe toutefois deux limites à cette méthode. Les formules utilisées pour la mesure des volumes ventriculaires s'appliquent bien pour le ventricule gauche qui a une forme elliptique mais moins bien pour le ventricule droit ; la méthode ne peut être utilisée en cas de coexistence de plusieurs valvulopathies comme en scintigraphie. En cas d'insuffisances mitrale et aortique associées, c'est le volume total de régurgitation qui sera mesuré, alors que s'il existe une régurgitation des deux côtés du cœur, le calcul n'aura plus de sens.   Calcul de la FR à partir de la mesure des volumes d'éjection ventriculaires sur SSV Une autre façon de calculer les volumes d'éjection des ventricules droit et gauche consiste à mesurer le flux dans l'aorte ascendante et l'artère pulmonaire dans un plan perpendiculaire à ces vaisseaux grâce aux SSV. Le flux (débit) est le produit de la vélocité moyenne dans le vaisseau considéré par la surface du vaisseau sur chaque phase du cycle cardiaque. L'intégration du flux pour toutes les images pendant la systole permet la mesure du flux systolique. Ainsi, les volumes d'éjection systolique des ventricules droit et gauche peuvent être calculés respectivement.   Quantification du flux de régurgitation aortique par les SSV C'est la méthode la plus performante pour quantifier le degré de régurgitation aortique. Pour quantifier le flux de régurgitation dans l'aorte, la vélocité sera encodée dans un plan perpendiculaire à la direction du flux. Pour être parfaitement perpendiculaire au vaisseau, plusieurs pilotes seront réalisés auparavant pour prendre en compte l'obliquité de l'aorte ascendante. Le cycle cardiaque est habituellement segmenté en 16 à 25 phases. Pour chaque phase, la surface du vaisseau est mesurée à partir d'une région d'intérêt sur les images de magnitude, puis reportée sur l'image de phase correspondante pour mesurer la vélocité moyenne pour chaque phase du cycle cardiaque, comme cela a été décrit précédemment. Ainsi, le débit instantané est calculé pour chaque phase du cycle. L'intégration des débits instantanés permet le calcul de débit dans un cycle cardiaque. Le flux aortique rétrograde pendant la diastole représente le volume de régurgitation aortique. Représenté sur une courbe du flux aortique en fonction du temps, la surface limitée par la courbe sous la ligne de base représente le volume de régurgitation permettant le calcul de la fraction de régurgitation (volume de régurgitation divisé par le volume d'éjection systolique) (figure 2). Figure 2. Quantification du flux de régurgitation chez un patient présentant une insuffisance aortique sur les images d'une séquence sensible à la vélocité. Le signal blanc dans l'aorte ascendante (Ao asc) pendant la systole indique un flux antérograde alors que le signal noir dans l'aorte ascendante pendant la diastole indique un flux rétrograde. Des signaux opposés sont visibles dans l'aorte descendante (Ao des). Les tissus stationnaires apparaissent en gris. Des régions d'intérêt (ROI) ont été tracées sur les images de magnitude permettant la mesure de la surface du vaisseau. Ensuite, ces ROI ont été transférées sur l'image de phase correspondante pour chaque image du cycle, permettant la mesure de la vélocité moyenne (V moy). Le produit de la surface mesurée sur l'image de magnitude et de la V moy dans la ROI donne le flux instantané dans chaque image du cycle. L'intégration des flux instantanés pour chaque image du cycle permet l'estimation du volume de flux par battement cardiaque. Sur la droite, courbe du flux en fonction du temps dans l'aorte ascendante chez le même patient porteur d'une insuffisance aortique. La surface (en gris foncé) sous la portion positive initiale de la courbe en systole représente le volume d'éjection systolique. La portion terminale de la courbe sous la ligne de base (en gris clair) représente le flux rétrograde en diastole. Le volume de régurgitation est la surface limitée par la courbe sous la ligne de base en diastole. La fraction de régurgitation (FR) est égale au volume de régurgitation divisé par le volume d'éjection systolique. La position du plan de coupe sur l'aorte ascendante peut être importante pour l'exactitude de la mesure. Auparavant, il était recommandé de réaliser cette mesure sur la partie moyenne de l'aorte ascendante au niveau de l'artère pulmonaire droite pour éviter les artefacts engendrés par les flux complexes rencontrés à la racine de l'aorte proche de la valve aortique. Cependant, ce positionnement peut aboutir à des erreurs dues au flux coronaire rétrograde, qui correspond à 6,3 % du flux antérograde et à la compliance aortique. Le choix d'un plan de coupe proche de la valve a aussi l'avantage de préciser l'endroit exact de la fuite et permet l'analyse morphologique de la valve sur les images de magnitude (figure 3). Ainsi, des mesures à plusieurs niveaux sur la racine de l'aorte sont recommandés dans la mesure du possible. Figure 3. Images transverses centrées sur la valve aortique (Ao) d'une séquence sensible à la vélocité, reconstruites en magnitude (A, B) et en phase (C, D) chez un patient porteur d'une insuffisance aortique. En systole (A, C), les trois valves sigmoïdes sont ouvertes et le signal blanc indique un flux antérograde (flèches). En diastole (B, D), l'absence de coaptation des valves sigmoïdes est visible et le signal noir indique un flux de régurgitation central (flèches). Applications cliniques dans l’IM Une régurgitation mitrale peut être due à des anomalies de l'anneau mitral, des feuillets valvulaires, des cordages tendineux et des muscles papillaires. La conséquence hémodynamique majeure de l’insuffisance mitrale (IM) est une augmentation du volume d'éjection systolique du ventricule gauche. Ce dernier se dilate pour maintenir le débit cardiaque de même que l'oreillette gauche. Le moment de la chirurgie est déterminé par la sévérité des symptômes et lorsque la fraction d'éjection chute au-dessous de 60 % ou lorsque le diamètre télésystolique du ventricule gauche approche 45 mm à l'échocardiographie Doppler. Cependant, une mesure plus précise du degré de régurgitation est fondamentale. Les mesures de la surface et de la longueur du jet de régurgitation à l'échocardiographie Doppler sont des indices semi-quantitatifs. Ainsi, l'évaluation non invasive directe du volume de régurgitation reste nécessaire et peut être obtenue avec exactitude par l'IRM. Sur les images réalisées en turbo spin-écho, on mettra en évidence une dilatation de l'oreillette et du ventricule gauches.   Mesure de la surface et de la longueur de l'hyposignal sur les images de ciné-IRM Les séquences ciné-IRM permettent d'évaluer de façon semi-quatitative la sévérité de la régurgitation mitrale basée sur l'importance du jet en hyposignal se propageant en systole dans l'oreillette gauche, qui sera au mieux démontré sur l'incidence des quatre cavités et des deux cavités gauches (figure 4). Il existe une bonne corrélation entre le rapport de la surface maximale de l'hyposignal sur la surface de l'oreillette et du ventricule gauche, et la sévérité de l'insuffisance mitrale estimée au Doppler puisé et couleur. Figure 4. Ciné-IRM dans l'incidence des quatre chambres (A) et dans un plan coronal oblique passant par l'oreillette gauche (OG) et le ventricule gauche (VG) (B) montrant une dilatation de l'oreillette gauche et un flux anormal de régurgitation mitrale en systole (flèches). VD = ventricule droit, OD = oreillette droite. Comme cela a été mentionné auparavant, il est préférable d'évaluer la surface et la longueur de l'hyposignal sur les deux plans. Malgré cela, il reste difficile de choisir l'image sur laquelle l'hyposignal est le plus important car le jet de régurgitation, structure tridimensionnelle, change de forme et de direction au cours du cycle cardiaque et il est souvent excentrique dans les insuffisances mitrales.   Calcul de la FR à partir de la mesure des volumes ventriculaires sur les images de ciné-IRM Une excellente méthode pour évaluer la sévérité de l'insuffisance mitrale est le calcul de la fraction de régurgitation par la mesure des volumes ventriculaires, comme cela a été décrit précédemment (figure 5). Cependant, comme avec la scintigraphie, ce calcul n'est valable que chez des patients porteurs d'une seule valve régurgitante. Figure 5. Fraction de régurgitation calculée à l'aide des mesures de volumes ventriculaires sur des images de ciné-IRM chez un patient porteur d'une insuffisance mitrale (flèche). Les volumes ventriculaires peuvent être calculés soit sur des images en long axe (incidence des quatre chambres) (A, C) ou en court axe des ventricules (B, D). En fonction des plans d'acquisition disponibles, on peut utiliser différentes formules en mesurant la surface (A) et la longueur (L) des cavités. Les volumes télédiastoliques sont calculés sur la première image après l'onde R (A, B) alors que les volumes télésystoliques sont calculés sur l'image présentant la plus petite surface ventriculaire (C, D). Le volume d'éjection systolique est la différence entre le volume télédiastolique et le volume télésystolique. La différence en volume d'éjection systolique entre le ventricule régurgitant (ventricule gauche dans les insuffisances mitrale et aortique) et le ventricule normal (ventricule droit) est le volume de régurgitation. La fraction de régurgitation est le volume de régurgitation divisé par le volume d'éjection systolique du ventricule régurgitant. VD = ventricule droit, VG = ventricule gauche. Quantification du flux de régurgitation mitrale par SSV L'IM peut aussi être quantifiée à l'aide des SSV en comparant le flux diastolique entrant dans l'orifice mitral et le flux systolique sortant dans l'orifice aortique. Chez des sujets normaux, ces flux sont sensiblement identiques. Dans la régurgitation mitrale, le flux entrant dans l'orifice mitral est augmenté. La différence entre les deux surfaces des deux courbes correspond au volume de régurgitation mitrale. Avec cette méthode, il est possible de faire la différence entre les patients porteurs d'une insuffisance mitrale modérée ou sévère et ceux porteurs d'une insuffisance discrète ou des patients normaux. La difficulté avec cette méthode réside dans la mesure de la surface de l'anneau mitral et des vélocités transmitrales. Le volume de régurgitation peut aussi être calculé en mesurant le flux dans l'aorte ascendante et dans l'artère pulmonaire dans un plan perpendiculaire aux vaisseaux avec les SSV, comme cela a été décrit plus haut. Les volumes d'éjection ventriculaire gauche et droite peuvent être ainsi calculés respectivement. Le volume de régurgitation est la différence entre le volume d'éjection ventriculaire gauche et le volume d'éjection ventriculaire droite.   Combinaison des séquences ciné-IRM et SSV La méthode probablement la plus performante pour quantifier le volume de régurgitation consiste à combiner la mesure des volumes ventriculaires par les séquences ciné-IRM et le calcul du flux aortique par les SSV. Ces mesures ont montré une bonne corrélation avec celles obtenues par cathétérisme.   Insuffisance tricuspidienne La valve tricuspide est moins touchée que les autres valves cardiaques et l'insuffisance tricuspidienne est plus souvent fonctionnelle qu'organique. La conséquence hémodynamique majeure de l'insuffisance tricuspidienne est une augmentation du volume d'éjection systolique du ventricule droit. Sur les images réalisées en spin-écho, il existe une dilatation de l'oreillette et du ventricule droits ainsi que des veines caves et des veines sus-hépatiques. Les séquences ciné-IRM permettent d'évaluer de façon semi-quantitative la sévérité de la régurgitation tricuspidienne basée sur l'importance du jet en hyposignal se propageant en systole dans l'oreillette droite, qui sera au mieux démontré sur l'incidence des quatre cavités et des deux cavités droites (figure 6). Figure 6. Ciné-IRM dans l'incidence des quatre chambres (A) et dans un plan coronal oblique passant par l'oreillette droite (OD) et le ventricule droit (VD) (B) montrant une dilatation de l'oreillette droite et un flux anormal de régurgitation tricuspidienne en systole (flèches). VD = ventricule droit, OD = oreillette droite. - Comme en échocardiographie-Doppler les SSV permettent la quantification de la régurgitation en mesurant la vélocité maximale dans le flux de régurgitation dans un plan parallèle à la direction du flux. Par ailleurs, la pression systolique dans le ventricule droit (PVD) et dans l'artère pulmonaire (PAP) peut être déduite de cette vélocité maximum. La différence de pression entre le ventricule droit et l'oreillette droite (POD) est calculée grâce à l'équation de Bernoulli modifiée: PVD – POD = 4. (Vmax) 2 ; (POD est la pression de l'oreillette droite estimée à 10 mmHg).   Insuffisance pulmonaire L'insuffisance de la valve pulmonaire peut être due à une dilatation de l'anneau valvulaire secondaire à une hypertension pulmonaire, à une endocardite et à des complications de la chirurgie d'une sténose pulmonaire, de la tétralogie de Fallot ou d'une autre malformation cono-troncale. C'est particulièrement le cas lorsque la reconstruction de la voie pulmonaire n'inclut pas l'appareil valvulaire comme c'est le cas du patch transannulaire. La conséquence hémodynamique majeure de l'insuffisance pulmonaire est une augmentation du volume télédiastolique du ventricule droit. - L'échocardiographie Doppler et l'angiographie sont des examens peu performants pour évaluer la morphologie et la fonction du ventricule droit. - L'IRM, du fait de ses possibilités multiplanaires et la nature tridimensionnelle de la méthode permet de démontrer une dilatation ou une hypertrophie du ventricule droit de façon beaucoup plus fiable que l'échocardiographie. De plus, une mesure directe du volume de régurgitation dans le ventricule droit ainsi que l'évaluation de la fonction ventriculaire droite sont aussi possibles avec l'IRM. - Le ciné-IRM permet d'évaluer de façon semi-quantitative la sévérité de la régurgitation pulmonaire sur l'importance de l'hyposignal se propageant en diastole dans le ventricule droit, qui est le mieux mise en évidence sur un plan sagittal oblique passant par la chambre de chasse du ventricule droit et l'artère pulmonaire (figure 7). Figure 7. Insuffisance pulmonaire chez un patient opéré d'une tétralogie de Fallot plusieurs années auparavant. Images de ciné-IRM en diastole (A) dans un plan sagittal centré sur le tronc pulmonaire (AP) et sur la chambre de chasse du ventricule droit (VD). Notez l'importance de l'hyposignal en diastole (flèche), traduisant une régurgitation pulmonaire sévère associée à une dilatation du ventricule droit. Reconstructions en phase (B, C) d'une séquence sensible à la vélocité du même patient, acquise dans un plan perpendiculaire au tronc pulmonaire (mesure de la vélocité à travers le plan de coupe) en systole (B) et en diastole (C). Les images en systole montrent un signal blanc (flèche) dans le tronc pulmonaire (AP) traduisant un flux antérograde alors que les images en diastole montrent un signal noir (flèche) traduisant un flux dans la direction opposée (insuffisance pulmonaire). - La meilleure méthode pour quantifier le degré d'insuffisance pulmonaire est, comme pour l'insuffisance aortique, une SSV centrée perpendiculairement au flux dans le tronc pulmonaire, permettant le calcul du volume et de la fraction de régurgitation.   Insuffisance multivalvulaire   Dans les cas d'insuffisances mitrale et tricuspidienne associées, le ciné-IRM, dans l'incidence des quatre cavités mettra en évidence les deux jets régurgitant ; le degré de régurgitation sera évalué par la longueur et la surface des hyposignaux respectifs. Comme cela a été mentionné auparavant, la méthode basée sur les volumes ne peut pas être utilisée dans ce cas. Seules les SSV décrites précédemment, permettent une quantification adéquate des deux régurgitations. Dans les cas de régurgitations mitrale et aortique associées, la combinaison de la mesure des volumes ventriculaires et des SSV sera appliquée. La mesure des volumes permet le calcul de la régurgitation totale du côté gauche du cœur. La régurgitation aortique sera mesurée à l'aide des SSV, comme cela a été décrit précédemment. La régurgitation mitrale correspondra à la différence entre le volume total de régurgitation et la régurgitation aortique calculée grâce aux SSV.   Sténose aortique Ainsi, les paramètres les plus importants pour évaluer la sévérité d'une sténose aortique comprennent le gradient de pression transvalvulaire, la surface de la valve et le débit cardiaque, qui sont habituellement bien définis par l'échocardiographie Doppler. Cependant, dans les cas où la fenêtre acoustique est insuffisante, l'IRM peut jouer un rôle alternatif ou surtout complémentaire à l'échocardiographie. De plus, l'IRM est potentiellement plus fiable et reproductible dans l'évaluation de la fonction ventriculaire que l'échocardiographie. La sténose aortique peut être due à une atteinte des valvules sigmoïdes et/ou de l'anneau. Une bicuspidie aortique peut être mise en évidence sur les images spin-écho mais souvent celle-ci est mieux visualisée sur les images de magnitude d'une SSV où le TE utilisé est très court (figure 8). L'épaississement et le bombement des feuillets valvulaires, la dilatation de l'aorte ascendante (due à la lésion de jet) habituellement située sur le bord droit de l'aorte ascendante et l'hypertrophie ventriculaire gauche peuvent être également bien définies sur les images morphologiques. Figure 8. Image transverse en séquence ciné-IMR (reconstruction en magnitude d'une séquence sensible à la vélocité) au niveau de la valve aortique en systole. La valve aortique apparaît bicuspide par fusion de deux des trois feuillets sigmoïdiens formant une seule valvule sigmoïde (flèche). Évaluation de la taille et de l'extension de l'hyposignal sur les séquences ciné-IRM et les signes associés Les images de ciné-IRM peuvent évaluer de façon semi-quantitative la sévérité d'une sténose aortique valvulaire sur la taille et l'extension du jet anormal en hyposignal se propageant depuis la valve aortique dans l'aorte ascendante pendant la systole ainsi que l'épaississement des sigmoïdes, le bombement et la réduction d'ouverture et de mobilité des valves, de même que l'hypertrophie et/ou la dilatation ventriculaire gauche. Les meilleurs plans pour identifier l'hyposignal sont le plan coronal centré sur la chambre de chasse et le long axe du ventricule gauche (figure 9). Figure 9. Patient porteur d'une sténose aortique valvulaire. Ciné-IRM en incidence coronale (A) et long axe (B), image correspondante en phase (D) et ciné-IRM en incidence transverse (C) (reconstruction en magnitude de la séquence sensible à la vélocité) parallèle à l'anneau aortique (Ao) en milieu de systole. L'extension de l'hyposignal (flèche) dans l'aorte ascendante évalue qualitativement le degré de sténose. Une mesure directe de la surface valvulaire est possible sur l'image C car cette séquence utilise des TE courts, ce qui diminue la visibilité de l'hyposignal. Sur le ciné-IRM en incidence long axe (B), l'hyposignal correspondant au jet de sténose dans l'aorte ascendante (flèche) est bien mis en évidence et la mesure du diamètre de la chambre de chasse du ventricule gauche (Dcc) (double flèche) permet le calcul de la surface de la chambre de chasse du ventricule gauche (A cc). Le calcul du pic de vélocité (V max Ao) et de la vélocité maximale dans la chambre de chasse (V max cc) a été réalisée sur l'image de phase correspondante (D). L'équation de continuité : A Ao = A ce x V max cc / V max Ao a été utilisée pour calculer la surface aortique, dans ce cas : 0,99 cm2 . VG = ventricule gauche. Évaluation du mouvement anormal de la valve aortique et mesure directe de la surface valvulaire Le mouvement anormal de la valve sténosante peut être apprécié dans un plan parallèle à l'anneau aortique, particulièrement sur une séquence à TE court comme les images de magnitude d'une SSV. La surface valvulaire peut aussi être souvent mesurée sur ces images de magnitude d'une SSV car, sur ces séquences à TE très courts, l'hyposignal en rapport avec l'accélération du flux dans la sténose n'est pas détecté (figure 9). Il existe une bonne corrélation entre cette mesure et les données de l'échocardiographie et du cathétérisme. La surface aortique normale est > 2,5 cm2, la sténose est sévère lorsque la surface est < 0,8 cm2 et critique lorsque la surface est < 0,5 cm2.   Quantification du gradient de pression transvalvulaire et de la surface aortique par SSV Les SSV permettent le calcul de la vélocité maximale (Vmax) dans le jet de sténose aortique (figure 10). Pour les raisons qui ont été précisées plus haut, il est préférable de multiplier les mesures dans le plan de coupe par au moins deux séquences perpendiculaires (incidences coronale et long axe) et à travers le plan de coupe à l'aide de plusieurs régions d'intérêt qui peuvent intéresser l'ensemble du jet ou seulement la partie où la vélocité semble la plus élevée. Le seuil de vélocité devra être choisi à l'avance pour éviter les phénomènes de repliement du fait de la nature cyclique de la phase. Figure 10. Ciné-IRM (A) et image de phase sensible à la vélocité correspondante. (B) dans un plan sagittal centré sur le tronc pulmonaire chez un patient porteur d'une sténose pulmonaire valvulaire serrée. Le bombement de la valve pulmonaire et le flux anormal partant de la valve sténosée en systole (flèche), responsable de la dilatation poststénotique au niveau de la bifurcation sont bien mis en évidence. L'image de phase (B) permet le calcul de la vélocité maximale dans le jet de sténose (flèche). Dans ce cas, la vélocité était égale à 5 m/s ce qui correspond à un gradient de 100 mmHg. Sténose et insuffisance aortiques associées L'association d'une sténose et d'une insuffisance aortique est une condition rencontrée dans l'évolution d'une bicuspidie aortique. Il est important de déterminer la lésion dominante. Cependant, le processus physiopathologique peut parfois être parfaitement balancé. La méthode pour quantifier le degré de sténose et de régurgitation fait appel aux SSV.   Sténose mitrale - L'échocardiographie Doppler est l'examen de choix pour évaluer le degré de sténose et il est habituellement suffisant dans la majorité des cas pour planifier les options thérapeutiques. - L'IRM peut être utile quand les résultats du Doppler sont discordants avec les données cliniques ou insuffisants, en particulier lorsque la fenêtre acoustique est limitée. Inversement, l'IRM sera limitée par la fibrillation auriculaire, très souvent rencontrée dans l'évolution d'une sténose mitrale, responsable d'erreurs de mesures. - Les images réalisées en séquence spin-écho peuvent montrer un épaississement et un bombement diastolique des feuillets valvulaires, une dilatation de l'oreillette gauche alors que le ventricule gauche est de petite taille. - Le ciné-IRM peut être utilisé pour évaluer de façon semi-quantitative le degré de sténose basée sur la taille et l'extension du jet anormal dans le ventricule gauche au cours de la diastole et les signes associés déjà décrits plus haut (épaississement et bombement diastolique des feuillets valvulaires dont le mouvement est réduit, dilatation de l'oreillette gauche). Les deux plans les plus performants pour identifier l'hyposignal sont les incidences des quatre et des deux cavités. - Avec les SSV, le calcul de la vélocité maximale (Vmax) dans le jet de sténose permettra de déterminer le gradient de pression à travers l'orifice mitral grâce à l'équation de Bernoulli modifiée décrite précédemment.   Sténose pulmonaire - L'échocardiographie-Doppler est l'examen de choix pour évaluer le degré de sténose, habituellement suffisant dans la majorité des cas pour planifier les options thérapeutiques. - L'IRM peut être utile quand les résultats du Doppler sont discordants avec les données cliniques ou insuffisants, en particulier lorsque la fenêtre acoustique est limitée. Les images réalisées en séquence spin-écho et en ciné-IRM montrent, en particulier, sur une coupe sagittale oblique centrée sur la voie pulmonaire, le bombement des valves pulmonaires, l'hypertrophie ventriculaire droite et la dilatation poststénotique au niveau de la bifurcation (lésion de jet). - Le ciné-IRM peut être utilisé pour évaluer de façon semi-quantitative la sévérité de la sténose basée sur la taille et l'extension du jet anormal dans l'artère pulmonaire en systole et les signes associés déjà décrits plus haut (figure 10). - Les SSV permettront le calcul de la vélocité maximale (V max) à l'intérieur du jet, comme pour la sténose aortique, aussi bien dans un plan parallèle que perpendiculaire au jet de sténose. Le gradient de pression à travers l'orifice pulmonaire sera calculé grâce à l'équation de Bernoulli modifiée décrite précédemment.   Endocardite et morphologie valvulaire Actuellement, les techniques d'IRM utilisées restent inférieures à l'échocardiographie pour étudier la morphologie valvulaire. L'échocardiographie transœsophagienne est l'examen de choix pour préciser la morphologie et pour démontrer des végétations dans l'endocardite infectieuse. Cependant, l'IRM est probablement plus performante que l'échocardiographie pour mettre en évidence des abcès paravalvulaires associés aux processus infectieux, toujours difficiles à voir en échocardiographie, même par voie transœsophagienne (figure 11). Les images réalisées en séquence spin-écho montreront le siège exact de l'abcès et ses connexions éventuelles avec les cavités cardiaques et les gros vaisseaux. Le ciné-IRM permettra d'évaluer les répercussions sur la fonction valvulaire et les SSV permettront de quantifier une régurgitation valvulaire associée. Figure 11. Image spin-écho transverse d'un patient opéré avec mise en place d'une valve prothétique au niveau aortique, présentant de la fièvre. Un abcès paravalvulaire (flèche) situé derrière l’anneau aortique et saillant dans l’oreillette gauche est parfaitement identifié. Ao = aorte. Prothèses valvulaires Les patients porteurs de prothèses valvulaires actuelles, essentiellement en carbone peuvent être examinés sans danger dans les appareils à haut champ. Seules les anciennes valves de Starr et Bjork sont à éviter. Sur les images spin-écho, la prothèse n'est pas visualisée et n'engendre pas d'artefact. En ciné-IRM, malgré l'artefact créé par la prothèse, on peut évaluer la fonction valvulaire, en particulier lorsqu'il existe une régurgitation visible sous la forme d'un hyposignal se propageant depuis la prothèse dans la cavité réceptrice ; les SSV permettent la quantification de la régurgitation.   Conclusion Ainsi l’IRM apparaît-elle une technique complémentaire, voire une alternative dans l’évaluation des valvulopathies tant au niveau de l’imagerie anatomique que celui de l’imagerie fonctionnelle.