Goal-directed Echocardiography | Ali JENDOUBI, MD | 2017

ECHOCARDIOGRAPHIE & STRATEGIE
DIAGNOSTIQUE DE L’ETAT DE CHOC
« Goal-directed Echocardiography »
Ali JENDOUBI, MD
Service d’Anesthésie Réanimation, CHU Charles Nicolle, 1006, Tunis, Tunisie
Faculté de médecine de Tunis, Université de Tunis El ManarFaculté de médecine de Tunis, Université de Tunis El Manar
ali.jendoubi@fmt.utm.tn

PAS DE CONFLIT
D’INTÉRÊTSD’INTÉRÊTS

ICM 2014
Intensive Care Med 2014;40:1795–1815
Crit Care Med 2017; 45:486–552
CCM 2017

We do not recommend routine measurement of cardiac output for patients with shock
responding to the initial therapy.
Level 1; QoE low (C)
We recommend measurements of cardiac output and stroke volume to evaluate the
response to fluids or inotropes in patients that are not responding to initial therapy.
Level 1; QoE low (C)
We suggest that, when further hemodynamic assessment is needed, echocardiography
is the preferred modality to initially evaluate the type of shock as opposed to more
invasive technologies.invasive technologies.
Level 2; QoE moderate (B)
Echocardiography can be used for the sequential evaluation of cardiac function in
shock.
We do not recommend the routine use of the pulmonary artery catheter for patients in
shock.
Level 1; QoE high (A)
Intensive Care Med 2014;40:1795–1815
Crit Care Med 2017; 45:486–552

Curr Opin Crit Care 2015
Curr Opin Crit Care 2015
PVC
SVcO2
PA
VPP

Des résultats encourageants
L’échocardiographie est le principal examen échographique réalisé en
réanimation
L’échocardiographie améliore la performance diagnostique clinique, en
particulier au cours des états de choc
L’échocardiographie permet d’identifier dans près de 100% des cas une
défaillance myocardique majeure, ignorée par l’examen clinique dans 40%
des cas
Zieleskiewicz L, et al. Intensive Care Med 2015
Joseph MX, et al. Chest 2004
Orme RM, et al. Br J Anaesth 2009
Oks M, et al. Chest 2014
L’échocardiographie est à l’origine de 50% à 60 % de modifications
thérapeutiques, médicales ou chirurgicales
L’échocardiographie permet enfin de limiter le nombre d’examens
complémentaires tels que des radiographies ou des scanners thoraciques

MAIS .
L’échocardiographie n’est utilisée que dans moins de
10 % des épreuves d’expansion volémique
Manque de formation des réanimateurs
Boulain T, et al. Intensive Care Med 2015
Cecconi M, et al. Intensive Care Med 2015
Ramsingh D, et al. Anesthesiology 2015
Absence d’étude montrant un impact favorable sur la
mortalité

L’inclusion de l’apprentissage de l’échocardiographie
dans le cursus des résidents d’anesthésie réanimation
est faisable et souhaitable
We can
Ramsingh D, et al. Anesthesiology 2015; 123: 670-82
Charron C, et al. Intensive Care Med 2013; 39: 1019-24
We should
We will

Basic competency
Advanced competency

Proposed levels of competence of echocardiography in ICU
TRAINED
OPERATORS
TRAINING IN
PROGRESS
Cholley B et al., Intensive Care Med 2006
MINIMALLY TRAINED
OPERATORS

Basic and advanced echocardiographic evaluation in the
shocked patient

Démarche diagnostique graduée et méthodique
Tamponnade Volémie
Dysfonction
VG
CPA Vasoplégie
Drainage
péricardique
Expansion
volémique
NoradrénalineInotropes
assistance
EP
SDRA

Tamponnade Volémie
Dysfonction
VG
CPA Vasoplégie
Démarche diagnostique graduée et méthodique
Drainage
péricardique
Expansion
volémique
NoradrénalineInotropes
assistance
EP
SDRA

Diagnostic échocardiographique de tamponnade
3. Quels sont les indices
échocardiographiques
1
• Diagnostic positif d’un épanchement
2
• Quantification de l’épanchement
simples permettant
d’établir le diagnostic
d’une dysfonction du
VD ?
2
3
• L’épanchement est-il compressif?

1
2
simples permettant
VD ?
2
3
• L’épanchement est-il compressif?

Diagnostic positif d’épanchement
Coupe PSGA ou coupe sous costale
Minime Majeur
Repère = aorte thoracique descendante

Epanchement pleural gauche
L’épanchement est dans ce cas situé en arrière de l’aorte
thoracique descendante (Ao)

Quantification des épanchements péricardiques
Evaluation semi-quantitative en coupe PSGA, mode TM ou
bidimensionnel
12 heures après la mise
sous ventilation
mécanique, dégradation
Grade Décollement Volume
estimé
Grade 1 Décollement systolique postérieur < 10 mm avec
cinétique du péricarde pariétal postérieur conservée en TM
< 100 ml
Grade 2 Décollement systolique postérieur < 10 mm avec ≈ 100 mléchocardiographiques
simples permettant
VD ?
mécanique, dégradation
de l’état hémodynamique
avec PAS à 90 mmHg et
tachycardie à 130 /min.
PVC à 16 mmHg
ETT/ETO: Dysfonction du
VD
Grade 2 Décollement systolique postérieur < 10 mm avec
péricarde pariétal postérieur rectiligne en TM
≈ 100 ml
Grade 3 Décollement systolo-diastolique < 10 mm en diastole et
décollement antérieur
100 – 500 ml
Grade 4 Décollement systolo-diastolique > 10 mm en diastole et
décollement antérieur
> 500 ml

EPANCHEMENT ABONDANT
Antéropostérieur
> 10 mm en post = au moins 500 ml
Pas d’encoche
Pas de variation respiratoire

1
2
simples permettant
VD ?
2
3
• L’épanchement est-il compressif ?

Tamponnade
Epanchement péricardique associé à un ou plusieurs des signes
suivants
Compression systolique de l’OD puis diastolique du VD, plus rarement de l’OG et du VG
Coupes apicales et sous costaux
Mouvements pendulaires systolo-diastolique du cœur dans l’épanchement
« Swinging heart »
Coupes apicales et sous costale
Septum paradoxal à l’inspiration en ventilation spontanée
Coupes apicales et parasternale petit axe
Dilatation majeure de la VCI (> 25 mm) avec perte de la modulation respiratoire
Coupe sous costale
Diminution inspiratoire des vélocités des flux aortique et mitral en ventilation spontanée
pouls paradoxal échographique
Coupes apicales
Coupes apicales et parasternale petit axe

Cardiac tamponade
Collapsed RA
APC view
Collapsed RV
PSL view
PcE = pericardial effusion

« Swinging heart »
Coupes apicales et sous costale
Mouvement pendulaire systolo-diastolique du
cœur

Pouls paradoxal échographique
Diminution inspiratoire du flux aortique Diminution inspiratoire du flux transmitral
Ital Heart J. 2003;4:186-92
Augmentation inspiratoire du flux tricuspide En présence de tamponnade
Augmentation du pic de l’onde E tricuspide
De plus de 80%
Diminution du pic de l’onde E mitrale
De plus de 40%

Dilatation de la VCI et perte modulation respiratoire

Pièges diagnostiques
Le collapsus diastolique de l’OD peut manquer si tamponnade associée à HTAP ou
surcharge chronique des cavités droites
L’hypovolémie sévère peut entrainer un collapsus des cavités droites sans
tamponnade
Tamponnade extra-péricardique
Constitution d’un hématome localisé au contact du cœur, mais en dehors du péricarde
Contexte: Après chirurgie cardiaque, traumatisme thoracique,….
Siège préférentiel: déclive (rétro-auriculaire droit)
Indication d’ETO +++ car pas toujours visible en ETT

Chez tout patient présentant un état de choc
Faut-il administrer un remplissage vasculaire?
Hypotension artérielle
Tachycardie
Marbrures
Oligurie, anurie
Insuffisance rénale
Hyperlactatémie
Faut-il administrer un remplissage vasculaire?

Approche statique
Situations caricaturales
Kissing Walls
Surface télédiastolique VG (STDVG)
< 5 cm2/m2
& VG hyperkinétique
Slama & Maizel in Hemodynamic Monitoring Using Echocardiography in the Critically Ill 2011
Collapsed IVC
Diamètre VCI < 5-10 mm en fin d’expiration
IVC thickness is markedly reduced
(thickness = 6.7 mm) with complete
collapse on inspiration in a patient with
hypovolemic shock

Evaluation échographique du statut volémique
Filling pressures
Fluid responsiveness
E/A
TDE
E/E’
Respiratory variation of IVC/SVC
Passive leg raising test
Fluid challenge
Lung Ultrasound
« Conventional » Fluid Challenge
« Mini » Fluid Challenge
Integrated use of bedside
LUS/Echocardiography

Filling pressures
E/A
TDE
E/E’
Evaluation échographique du statut volémique
Fluid challenge
Lung Ultrasound

Evaluation statique de la PTDVG
Le profil mitral est corrélé à la PTDVG
L’onde E varie avec la volémie
Normal E wave velocity = 0,7 – 0,9 m/s
E < 60 cm/s Low LVEDP
E > 90 cm/s High LVEDP

VES
ITV
a'
b'
a'
b'
Flux mitral pour prédire la réponse à l’expansion volémique
Pressions hautes
E > 0.9
E/A > 2
Précharge ventriculaire
PTDVG
A B A B
EVEV EVEV
Pressions
basses
E < 0.7
E/A < 1
Zone
grise
E
0.7 - 0.9

Si l’onde E est dans la zone grise 0,7 – 0,9 m/s
Mitral flow depends on Pressure and compliance
Theoretically, TDI depends on compliance only
E = Pression (L) x Compliance Ea = Compliance
E / Ea = Pressure (L)
E/ Ea > 10 Pressions de remplissage sont élevées
Nagueh SF, et al. Eur J Echocardiogr 2009; 10: 165-93
Doppler pulsé mitral TDI anneau mitral latéral
En hypovolémie, le rapport E/E’ est donc peu affecté (baisse concomitante des vélocités
de l’onde E et de l’onde E’) et constitue un indice médiocre d’hypovolémie

E/Ea indice médiocre d’hypovolémie
Mahjoub Y. et al. ICM 2012

En résumé
Le rapport E/Ea
ne doit pas être utilisé pour diagnostiquer une hypovolémie
mais plutôt pour détecter les patients à risque d’œdème pulmonairemais plutôt pour détecter les patients à risque d’œdème pulmonaire
lorsque le profil mitral (ondes E et A) est
dans la zone grise

Utilisation conjointe du profil mitral et de l’ITV
Profil
Echocardiographique
Profil hémodynamique
classique
Status
E < 0.7
E/A < 1
ITV < 14 cm
Pressions basses
+ Débit bas
Hypovolémie
E > 0.9
E/A > 2 et E/E’ > 15
ITV < 14 cm
Pressions hautes
+ Débit bas
Défaillance cardiaque
gauche
E = 0.7 - 1
E/A = 1 à 2
ITV > 20 cm
Pressions normales ou
hautes
+ Débit haut
Vasoplégie

Filling pressures
E/A
TDE
E/E’
Fluid challenge
Lung Ultrasound

Utiliser un indice dynamique
Patient B
Répondeur
« précharge dépendant »
…réaliser une manœuvre qui augmente la précharge …mais qui ne soit pas un remplissage
VES
A B
Patient A
Non répondeur
PRECHARGE

Indices dynamiques
Evaluation de la précharge par les interactions cardio pulmonaires
Blayac Essentiels SFAR 2009

Indice de distensibilité VCI « dVCI »
Un dVCI supérieur à 12 % prédit une augmentation significative du débit cardiaque après
remplissage vasculaire avec une sensibilité et une spécificité de 90% . A contrario, une valeur
de dVCI < 12% classe bien les patients non répondeurs.
Feissel M. Intensive Care Med 2004; 30: 1834-7
Barbier C,. Intensive Care Med 2004; 30: 1740-6

Index de collapsibilité de la VCS « cVCS »
cVCS = [diamètre maximum VCS – diamètre minimum VCS] /diamètre maxi VCScVCS = [diamètre maximum VCS – diamètre minimum VCS] /diamètre maxi VCS
Cut-off = 36%
Se 90% et Sp 100%
Vieillard-Baron A, et al. Intensive Care Med 2004; 30: 1734-9
Un cVCS supérieur à 36 % prédit une augmentation significative du débit cardiaque après
remplissage vasculaire

Et en ventilation spontanée?
cIVC = (Dmax - Dmin)/Dmax
40 patients with ACF and spontaneous
breathing were included AUC 0.77 (95% CI: 0.60 - 0.88)
Muller et al. Critical Care 2012, 16:R188
breathing were included AUC 0.77 (95% CI: 0.60 - 0.88)
The best cutoff value = 40%
(Se = 70%, Sp = 80%)Fluid challenge
500 ml of a 6% 130/0.4 HEA over 15 minutes
Fluid responsiveness = subaortic VTI ≥ 15%
cVCI > 40% prédit une réponse à l’expansion volémique
cVCI < 40% ne permet pas de prédire la réponse à l’expansion volémique en VS

Variations respiratoires des veines caves
Mandeville Crit Care Res Practice 2011

Passive leg raising = the “internal” preload challenge
LPJ = + 300 ml
(MI + compartiment splanchnique)
Répondeur = +15 % ITV CCVG
Ventilation spontanée ou contrôlée
L’épreuve se juge sur l’ITV (VES) et non
sur la pression artérielle
3 précautions
Monnet X, Teboul JL. Passive leg raising. Intensive Care Med 2008; 34: 659-63
Lakhal K, et al. Intensive Care Med 2010; 36: 940-8
Jabot J, et al. Intensive Care Med 2009; 35: 85-90
sur la pression artérielle
+ PVC < 2 mmHg
volume mobilisé < 300 ml
Faux négatifs
Bascule concomitante
du tronc et des MI

Epreuve de lever passif des jambes
Muller Echographie cardiaque et remplissage vasculaire

Fluid Challenge
« Conventional » Fluid Challenge « Mini » Fluid Challenge
A fluid challenge is
“let’s give some fluid and see what happens”
Jean Louis Vincent

Titration du remplissage guidée par le monitorage de la variation du
volume d’éjection systolique
bolus répétés de 250 ml toutes les 10 à 15 minutes
Tant que l’ITV augmente de 10 à 15%, le RV est poursuivi
Lorsque l’ITV n’augmente plus, le remplissage doit être stoppé
Vallet B, Guidelines for perioperative haemodynamic optimization
Ann Fr Anesth Reanim 2013; 32: e151-8

ITV = 20
Remplissage 250 ml
ITV = 21
ITV optimal STOP
ITV
VES
Exemple d’utilisation de l’épreuve de remplissage graduée
ITV = 15
Remplissage 250 ml
PRECHARGE

Mini-fluid challenge
L’augmentation de 10% d’ITV sous aortique après la perfusion de 100 ml de soluté en
une minute permet de prédire une augmentation de 15 % du DC après 500 ml de solutés
chez des patients en état de choc intubés et ventilés
Muller L. et al. Anesthesiology 2011;115:541-7
chez des patients en état de choc intubés et ventilés

Epreuve de « minifluid » challenge
la perfusion de 100 ml en une minute permet de
prédire l’effet de la perfusion de 500 ml de solutés
ΔVTI 100 ≥ 10% predicted fluid responsiveness
Se: 95%; Sp: 78%
AUC 0.92 (95% CI: 0.78-0.98)
prédire l’effet de la perfusion de 500 ml de solutés
en limitant les risques d’un remplissage indu
Cette manœuvre peut être répétée
Muller L. et al. Anesthesiology 2011;115:541-7

Epreuve de « minifluid » challenge : Exemple
ITV = 7
ITV = 9
ITV = 14
100 ml
400 ml
PAM 45 55 mmHg
100 ml
Première épreuve
ITV = 16
ITV = 17
100 ml
400 ml
PAM 55 75 mmHg
Deuxième épreuve

Quand arrêter l’expansion volémique?
Disparition des signes de l’insuffisance circulatoire
Négativation des tests de précharge dépendance
Apparition des signes de surcharge

Couplage échocardiographie et échographie pleuropulmonaire
« Concept d’échographie thoracique »
L’association d’un profil mitral évocateur de PTDVG élevée à des lignes B
bilatérales permet de prédire le risque d’œdème pulmonaire
AUC = 0.97
Bataille B, et al. Chest 2014; 146: 1586-93

Evaluation de la fonction VG
SIMPSON Reference TEICHOLZ LVWMA
FAS: (EDA-ESA)/EDA EYEBALLING +++

Eyeballing vs. Measuring
Prospective study 2004 -2005
83 examinations in 30 patients
Septic shock
Qualitative evaluation
Significant or non significant SVC respiratory changes
Vieillard-Baron A. et al. Intensive Care Med 2006;32:1547–52
Significant or non significant SVC respiratory changes
Normal, moderately or markedly depressed LV systolic function
Nondilated or dilated right ventricle
L’évaluation visuelle de la FEVG doit être préférée
Une altération visuelle sévère de la FEVG (< 30 %)
associée à une valeur d’ITV basse (< 10 cm) alors que la volémie est normalisée
impose le recours aux inotropes ou à l’assistance circulatoire

LV longitudinal function
Mitral Annular Plane Systolic Excursion
(MAPSE)
M-Mode
Peak Systolic Velocity
(Sa)
TDI
Hu et al Eur Heart 2011
Duzenli et al JCVU 2010
VN > 10 mm VN > 8 cm/s

Quantification of LV longitudinal function
Quantification of LV longitudinal function
Has been proposed by several authors as a surrogate for EF 1
Is more reproducible than EF in critically ill patients 2
Can be affected when EF is still preserved 3
S entre 6 et 8 cm/s FEVG = 30 – 45 %
S < 6 cm/s FEVG < 30 %
Plus rapide que FEVG 4
Meilleure reproductibilité que FEVG 4
Duzenli et al JCVU 2010
1. Wenzelburger FW, et al. Eur J Heart Fail. 2011
2. Bergenzaun L, et al.; Cardiovasc Ultrasound. 2013
3. Matos J, et al.; J Am Soc Echocardiogr. 2012
4. Duzenli et al JCVU 2010
R R

Mesure du débit cardiaque
Our concern is not « contractility » per se, it is tissue perfusion
Restoring tissue perfusion is THE endpoint of hemodynamic
resuscitation
Perfusion means: pressure AND flowPerfusion means: pressure AND flow
All of our therapeutic interventions affect flow
Improvement in Stoke Volume (or aortic VTI)
direct reflect of tissue perfusion improvement

Evaluation de la fonction VG en cas d’insuffisance circulatoire
Bergenzaun et al Critical Care 2011
Feasibility 100% 93% 99% 100% 95%

Analyse échographique de la fonction VD
Analyse
fonctionnelle
Dysfonction VD
Rapport VD/VG > 0,6
dilatation VD
FRSVD* < 46 ± 7 %
Contraction longitudinale :
TAPSE < 16 mm
Pic de S anneau tric < 11,5 cm/sec
Flux d’IT** PAPs
Flux d’IP*** PAPm et PAPd
Diamètres et compliance de la VCI POD
*Fraction de raccourcissement en surface du VD
**Flux d’insuffisance tricuspide ***Flux d’insuffisance pulmonaire
TAPSE : excursion systolique de l’anneau tricuspide
VD
Analyse
morphologique
Dilatation VD
Evaluation des
pressions
pulmonaires

Récapitulons .
Dilatation VD FRSVD TAPSE
S tric PAPS POD
Contemporary management of acute right ventricular failure
European Journal of Heart Failure © 2016 European Society of Cardiology
S tric PAPS POD

Pulsed Doppler DTI / TAPSE
DTI
• Mode DTI :
– Suppression filtre
– Gain au minimum
• Acquisition au bord latéral de l’anneau tricuspide
• 1 onde systolique S
• 2 ondes diastoliques : E’ (ou Ea) et A’(ou Aa)
TAPSE
< 12 mm

Diagnostic de vasoplégie
PAM
< 65 mmHg
ITV normale
voire élevée
> 20 cm
PAD
< 40 mmHg

Algorithme décisionnel sur la stratégie diagnostique des états de choc
Tamponnade?
Embolie pulmonaire grave?O1
Epanchement / hématome péricardique
signes de compression
CPA échographique
Atteinte valvulaire sévère?
Atteinte aorte thoracique?
Régurgitation valvulaire massive
Anévrysme/ dissection aortique
Hypovolémie?H2 Petits ventricules hyperkinétiques
Collapsus inspiratoire de la VCI (VS)
Collapsibilité de la VCS (VM)
ELJP positif
1
2
ELJP positif
Dysfonction de pompe?C3 VG dilaté hypokinétique
Atteinte de la cinétique segmentaire
Vasoplégie?
D4 Hyperdébit ( ITV élevée)
Cause extracardiaque?
E5 Echographie pleurale / abdominale
3
4
5

RUSH protocol
Rapid Ultrasound for Shock and Hypotension
Pipes (Large Arteries/Veins): Aorta and femoral/popliteal veins
Pump (Heart): Tamponade, LVEF, and RV size
Tank (Intravascular): IVC, thoracic and abdominal compartments
Perera P, et al. , RUSH. Emerg Med Clin N Am. 2010;28:29–56

SIMPLE APPROACH
S
Chamber size
I
IVC thickness
IVS movement
Intimal flap
M
Myocardial thickening/motion
Masses in heart
Mok Journal of Intensive Care (2016) 4:51
P
Pericardial effusion
Pleural effusion
L
LV systolic function
E
Abdominal aorta in epigastrium
AAA rupture

CONCLUSIONS
L’échocardiographie en réanimation
1 question simple = 1 réponse simple
APPROCHE FOCALISEE
RIGUEUR
HUMILITE & COLLABORATION
« Situations require cardiology consultation. These include prosthetic valve function,
complex congenital heart disease, cardiac source of systemic embolism, and stress
echocardiography ».
ACCP SRLF recommendations Chest 2009

Je vous remercie de votre attention
ali.jendoubi@fmt.utm.tnali.jendoubi@fmt.utm.tn

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