Goal-directed Echocardiography | Ali JENDOUBI, MD | 2017

1. 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

2. PAS DE CONFLIT D’INTÉRÊTSD’INTÉRÊTS

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

5. 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

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

8. 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

9. 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

10. 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

11. Basic competency Advanced competency

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

13. Basic and advanced echocardiographic evaluation in the shocked patient

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

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

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

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

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

19. Epanchement péricardique

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

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

22. Quantification des épanchements péricardiques Evaluation semi-quantitative en coupe PSGA, mode TM ou bidimensionnel 3. Quels sont les indices échocardiographiques 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 d’établir le diagnostic d’une dysfonction du 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

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

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

25. 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

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

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

32. 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%

34. Dilatation de la VCI et perte modulation respiratoire

35. 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

37. 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?

38. 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

39. 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

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

41. 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

42. 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

43. 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

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

45. 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

46. 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

47. 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

48. 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

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

50. 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

51. 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

52. Collapsibilité de la VCS

53. 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

54. Variations respiratoires des veines caves Mandeville Crit Care Res Practice 2011

55. Récapitulons

56. 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

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

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

60. 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

61. 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

62. 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

63. 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

64. 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

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

67. 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

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

70. 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

71. 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

72. 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

73. 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

74. Mesure du débit cardiaque

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

77. 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

78. 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

79. 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

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

82. CONCLUSIONSCONCLUSIONS

83. 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

84. 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

85. 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

86. 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

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

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