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Radiologie
Apport de l’échodoppler en pathologie hépatique et portale
Cours de Radiologie
 

 

 

Effet doppler :

La vibration d’un émetteur selon une période T (en secondes) donnée provoque dans un milieu de propagation l’apparition d’ondes mécaniques d’ébranlement (vagues) régulièrement espacées ; l’espace entre deux vagues (fréquence en Hz) est proportionnel à la période de vibrations (1/T).

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La longueur de l’onde exprimée en mètres est égale à cT (c : vitesse de propagation de l’onde dans le milieu).

La fréquence des ondes d’ébranlement ou acoustiques est différente selon que l’émetteur ou le récepteur sont immobiles ou en mouvement.

– Si l’émetteur et le récepteur sont immobiles, la fréquence F’ perçue par le récepteur est égale à la fréquence d’émission Fe.

– Si l’émetteur ou le récepteur sont en mouvement, la fréquence F’ perçue par le récepteur est différente de la fréquence d’émission Fe.

Les ultrasons se définissent comme des vibrations mécaniques de la matière à des fréquences supérieures à celles que peut percevoir l’oreille humaine, soit supérieures à 20 000 Hz.

En ultrasonographie diagnostique, les fréquences sont comprises entre 2 et 10 MHz.

A - DÉFINITION DE L’EFFET DOPPLER :

Cette méthode ultrasonore est basée sur la rétrodiffusion d’une onde acoustique par des objets en mouvement.

Les particules en mouvement sont les globules rouges présents dans le sang.

La sonde émettrice est immobile.

Elle envoie un signal de fréquence Fe, le récepteur est le globule rouge en mouvement avec la vitesse v.

Le globule rouge réfléchit le signal reçu vers la sonde doppler ; il devient l’émetteur en mouvement d’un signal de fréquence F’.

La fréquence de l’onde reçue par le cristal récepteur est différente de celle émise par le cristal émetteur.

Le récepteur est la sonde immobile : elle perçoit un signal de fréquence Fr qui est fonction de la vitesse de propagation du signal dans l’organisme :

C = 1500 m•s-1

La fréquence doppler Fd est la différence entre la fréquence de l’onde reçue Fr et la fréquence de l’onde émise Fe :

Fd = Fr - Fe

L’effet doppler utilisé en médecine permet de déterminer la vitesse du sang et le sens du flux sanguin.

Lorsque le flux sanguin se rapproche de la sonde, Fd est positive ; lorsque le flux sanguin s’éloigne de la sonde, Fd est négative.

Le flux sanguin ne se déplace pas dans la direction de propagation des ultrasons : les deux directions font un angle θ.

Fd et la vitesse v d’écoulement du fluide s’expriment alors en introduisant un facteur correctif cosinus θ :

Fd = 2Fe x vcos θ /C

B - DIFFÉRENTS MODES DOPPLER :

La fréquence d’émission est toujours voisine de la fréquence de la sonde échographique ; l’émission des ultrasons peut être continue ou discontinue.

Il existe deux types de mode doppler : le doppler continu et le doppler pulsé.

1- Doppler continu :

Il s’agit de l’émission continue d’ultrasons par la sonde émettrice.

En doppler continu, il n’y a pas de résolution spatiale car les échos reviennent en permanence vers le cristal récepteur.

Il est donc impossible de déterminer la profondeur du réflecteur.

De plus, si plusieurs réflecteurs en mouvement se trouvent sur la trajectoire du faisceau ultrasonore, on ne peut déterminer celui qui a réfléchi le signal.

2- Doppler pulsé :

Entre deux impulsions de courte durée, le capteur en situation d’écoute reçoit l’onde réfléchie par les particules en mouvement dans un volume défini d’exploration.

Une porte électronique d’écoute réglable permet de sélectionner le volume d’échantillonnage.

Les problèmes posés par le doppler pulsé sont :

– la profondeur maximale d’exploration ; il faut que pendant la période d’écoute, l’onde émise atteigne les réflecteurs contenus dans le volume d’échantillonnage ou porte, et que l’onde réfléchie par ces derniers revienne au capteur ; il existe donc une profondeur maximale d’exploration définie par : d max = C/2PRF, PRF étant la fréquence de répétition du tir doppler ;

– la fréquence maximale ; Fd est la vitesse théorique maximale mesurable et répond à la limite de Nyquist ; cette limite découle du théorème d’échantillonnage de Shannon, selon lequel, pour caractériser un phénomène périodique, il faut nécessairement utiliser une fréquence d’échantillonnage au moins égale au double de la fréquence propre du phénomène analysé : PRF > 2Fd.

Le phénomène d’aliasing est un phénomène qui apparaît en doppler pulsé lorsque la profondeur maximale d’exploration et/ou la vitesse maximale analysable sont dépassées.

On parle de phénomène d’ambiguïté en fréquence ou en vitesse. Dans ce cas : Fd > PRF/2.

Le principal problème de l’examen doppler pulsé des vaisseaux est de trouver un compromis entre une PRF maximale pour éviter l’ambiguïté en fréquence et une PRF minimale pour éviter l’ambiguïté spatiale.

3- En pratique :

– En doppler pulsé : le repérage est aisé et permet une sélection rigoureuse de la zone d’exploration.

La PRF est fixée, aboutissant à une limitation des vitesses analysables et de la profondeur d’exploration.

– En doppler continu : il n’existe pas de repérage en profondeur et donc de sélection de la zone d’exploration.

La PRF est infinie ; il n’y a pas de limitation des vitesses analysables, ni de la profondeur d’exploration.

C - ANALYSE SPECTRALE :

1- Représentation spectrale :

Le signal est restitué sous la forme d’un spectre de fréquence.

Celui-ci donne en temps réel la gamme des vitesses ou fréquences contenues dans le signal doppler.

Cette restitution est possible grâce à la transformation de Fourier, application mathématique qui permet d’analyser tout phénomène périodique en le décomposant en constituants simples : la composante continue traduit le débit sanguin à travers les résistances artérielles ; la composante oscillatoire résulte de l’activité périodique du coeur.

Le spectre de fréquence se présente comme un ensemble de lignes verticales juxtaposées.

L’axe horizontal correspond à l’échelle du temps, l’axe vertical correspond à l’échelle des fréquences ou vitesses.

Sur chaque ligne verticale apparaît la répartition des fréquences ou vitesses dans le vaisseau à l’instant donné, avec pour chaque point une brillance qui correspond à la densité de globules à l’origine de cette valeur de fréquence.

En dessous de la courbe spectrale se situe le domaine où les mesures de vitesses sont possibles sans ambiguïté.

2- Facteurs technologiques influençant le spectre :

Les facteurs technologiques qui vont affecter le spectre de fréquence sont :

– la taille de la porte : plus le volume est grand, plus la gamme de vitesse échantillonnée dans la lumière du vaisseau est importante ;

– la position de la porte : la gamme de vitesse échantillonnée près de la paroi est différente de la gamme de vitesse échantillonnée au centre du vaisseau ;

– le seuil de filtration : un filtre de paroi passe-haut élimine les basses fréquences liées aux mouvements des parois vasculaires mais également liées aux fréquences les plus basses d’origine circulatoire.

D - ÉVALUATION DES RÉSISTANCES PÉRIPHÉRIQUES :

Il est possible d’évaluer les résistances périphériques (R) à partir de la valeur relative de la vitesse télédiastolique et de la vitesse systolique.

1- Index de résistance (IR) :

C’est le rapport de la différence entre la vitesse maximale systolique et diastolique sur la vitesse systolique maximale : IR = S - D /S

2- Indice de pulsatilité (IP) :

C’est le rapport de l’amplitude totale pic à pic du tracé sur la moyenne temporelle de la vitesse établie sur un nombre entier de cycles cardiaques : IP = P/M

E - EFFETS DES RÉSISTANCES PÉRIPHÉRIQUES :

Au repos, R est élevé dans les territoires musculaires et bas dans les territoires parenchymateux (artères carotides internes, rénales).

Dans les vasoconstrictions, R est élevé : le pic systolique diminue en amplitude et en durée ; le flux diastolique est faible, voire nul ; IP et IR augmentent.

Dans les vasodilatations, R est bas : le pic systolique s’accroît ; le temps de décélération postsystolique s’atténue ; le flux diastolique est important ; IP et IR diminuent.

F - SÉMIOLOGIE SUIVANT LE PROFIL D’ÉCOULEMENT :

1- Écoulement laminaire :

* Profil plat :

Les globules cheminent tous à la même vitesse ; la gamme des vitesses calculées à partir de la Fd est réduite.

Cela se traduit par une bande très étroite assimilable à un trait : l’enveloppe spectrale.

Il existe une fenêtre sombre sous-systolique.

* Profil parabolique :

Toutes les valeurs des vitesses sont représentées au sein du vaisseau.

La bande des vitesses est large ; la brillance spectrale est répartie sur toute la hauteur du spectre.

Il n’existe pas de fenêtre sombre sous-systolique.

2- Conditions pathologiques :

* Sténoses :

Il s’agit d’une résistance additionnelle en série.

En amont, l’amplitude du tracé diminue surtout au détriment de la vitesse diastolique.

La décélération systolique est très marquée. Au niveau de la sténose, on observe une augmentation de la vitesse axiale.

En aval se produit une diminution de la pression motrice due à la réduction du débit d’écoulement : il existe un effondrement de la composante oscillatoire par rapport à la composante continue. IR et IP diminuent.

Les circulations collatérales jouent un rôle important pour préserver un flux diastolique.

* Anévrismes et fistules :

Il se produit une diminution des résistances périphériques, ce qui entraîne une augmentation de la composante continue.

En amont : l’amplitude du tracé augmente surtout au profit des vitesses diastoliques ; la décélération systolique est lente.

Au niveau de la malformation : on observe une diminution de la vitesse et l’apparition de turbulences.

Application : échodoppler hépatique

A - RAPPEL DES PRINCIPES :

∆F = [2F x v cos θ] /C

v : vitesse des hématies ;

θ : angle entre le faisceau incident et le sang circulant ;

F : fréquence d’émission ;

C : vitesse de propagation des ultrasons dans le milieu.

Cette équation montre que la sensibilité d’enregistrement augmente avec une sonde de fréquence élevée (F) et un angle h faible.

Il existe donc une correction indispensable a posteriori de l’angle du faisceau incident pour calculer la vélocité.

B - TECHNIQUES DOPPLER APPLIQUÉES AU FOIE :

1- Doppler avec émission pulsée :

Il s’agit d’ondes émises par impulsion discontinue.

Deux paramètres entrent alors en jeu : la fréquence du transducteur et la PRF.

Il existe un problème de discrimination à distance qui nécessite de sélectionner le volume de mesure du plan d’insonation du tir doppler, dont le siège et la largeur doivent être réglables.

Le doppler pulsé autorise une analyse spectrale et donne une information sur le régime d’écoulement, le sens du flux et estime les vitesses maximales et moyennes.

2- Doppler duplex :

Il existe une représentation d’images parallèle à l’analyse spectrale.

Cependant, on observe alors une diminution du rapport signal/bruit.

3- Doppler à codage couleur :

Il s’agit de l’analyse en temps réel de tout un plan exploré donnant une image bidimensionnelle.

Les échos stationnaires apparaissent en blanc et noir.

Seuls les échos en mouvement sont codés en couleur.

Les teintes allant vers les couleurs les plus claires correspondent aux vitesses les plus élevées.

Le doppler couleur est un progrès. Il facilite et raccourcit la durée de l’examen, permet une cartographie dynamique bidimensionnelle.

Cependant, il amène une diminution de la cadence d’images et apparaît également moins performant pour les vitesses les plus basses.

Il demeure sensible aux phénomènes d’aliasing.

4- Doppler puissance ou doppler énergie :

Le codage de signal ne se fait pas par analyse spécifique des différentes fréquences qui composent le signal doppler mais en intégrant la totalité de l’amplitude du signal.

Le signal résultant a donc une intensité plus élevée que le signal doppler fréquentiel.

Toute notion d’hémodynamique est cependant perdue.

Comparativement au doppler couleur, le doppler puissance offre plusieurs avantages :

– absence totale d’aliasing ;

– faible dépendance vis-à-vis de l’angle incident ;

– sensibilité plus élevée au flux, mais cependant limite persistante en profondeur ;

– bonne résolution spatiale.

Le mode puissance apparaît plus adapté pour l’étude vasculaire que le mode couleur car il va détecter naturellement une quantité d’échos résonnants plus importante avec une meilleure sensibilité pour les petits vaisseaux.

Ce mode doppler peut être utilisé également pour l’étude de la microvascularisation des parenchymes et des tumeurs car il permet d’obtenir une visualisation continue favorisée par un fond de persistance de l’arborisation vasculaire.

5- Mode doppler convergent :

Il s’agit d’une combinaison du doppler couleur et du doppler puissance regroupant une bonne sensibilité, la faible dépendance à l’angulation et la réduction de l’aliasing.

Sur le plan abdominal et hépatique, les applications vont donc concerner essentiellement le dépistage des nodules tumoraux hypervasculaires, des vaisseaux circulants à vitesse lente, des vaisseaux situés en profondeur ou dont l’angle d’insonation est proche de 90°.

6- Imagerie d’harmonique :

L’interaction des ultrasons avec les microbulles de gaz adhérant aux particules d’un produit de contraste injecté par voie intraveineuse lente permet d’obtenir, à côté de la fréquence nominale émise et rétrodiffusée, des fréquences multiples d’intensité décroissante dites harmoniques émises par les microbulles en mouvement, et donc issues des seules structures circulantes.

Cette imagerie est destinée à développer le dépistage de nodules hépatiques peu vascularisés (métastases) ou à mieux visualiser les vaisseaux hépatiques, quelles que soient leur vitesse ou leur situation anatomique.

C - CONDITIONS PRATIQUES :

Le patient doit être à jeun. L’examen se déroule en apnée. Les sondes utilisées possèdent des fréquences de 2 à 5 MHz, soit 3 à 4 MHz pour l’exploration habituelle et 5 MHz pour les vitesses très lentes.

La PRF doit être adaptée à la profondeur du vaisseau et à sa vitesse circulatoire.

Il faut l’augmenter pour les vaisseaux superficiels et en cas de vitesse rapide.

Le filtrage doit être adapté à la vitesse circulatoire. Pour les faibles vitesses, il convient de diminuer le filtrage à 100, voire 50 Hz.

1- Aliasing ou ambiguïté de fréquence :

Il s’agit d’une limite du doppler pulsé donnant un codage inversé des fréquences élevées après un certain seuil.

Lorsque la fréquence d’échantillonnage est inférieure au double de la fréquence analysée, il se produit un repliement du spectre avec une inversion des couleurs ou du pic en doppler pulsé.

L’inversion de la couleur se produit au centre du vaisseau, après un éclaircissement, ce qui correspond à l’inversion du pic et non à un reflux.

La baisse de la PRF aboutit à une diminution du seuil de repliement, à une échelle de couleurs plus basse, ce qui augmente les phénomènes d’aliasing.

L’augmentation de la PRF donne une échelle plus large réduisant les phénomènes d’aliasing.

Les moyens pour réduire l’ambiguïté en fréquence sont nombreux : abaisser la ligne de base 0, augmenter la PRF et/ou l’échelle des vitesses, diminuer la profondeur du champ, augmenter l’angle h, diminuer la fréquence d’émission.

2- Ambiguïté en profondeur :

Avec une PRF plus élevée (HPRF), les échos arrivent en profondeur après le départ de l’impulsion suivante.

Il se produit alors la détection d’un flux superficiel paradoxal qui est en réalité profond, formant une image de flux « fantôme ».

Il faut alors diminuer la PRF et utiliser des sondes avec les plus basses fréquences d’émission.

3- Mesure des vitesses :

La mesure des vitesses circulatoires est donnée en valeur absolue en centimètre par seconde.

La moyenne spatiale instantanée est calculée sur le spectre de fréquence.

Il est ainsi possible de connaître la moyenne spatiale des vitesses et le profil d’écoulement.

Cependant, pour calculer la vitesse moyenne, il est nécessaire de connaître l’angle d’incidence et/ou de le corriger et de bénéficier d’un échantillonnage le plus long possible, allant jusqu’à 6 secondes, de façon à permettre un calcul de la moyenne temporelle.

4- Artefacts en codage couleur :

Il s’agit de structures mobiles mais non circulantes : parois des vaisseaux, tissus périvasculaires. Une fréquence basse avec une amplitude élevée amène à rendre ces structures échogènes.

Il existe parfois un nuage de points de couleurs dans une zone hypo- ou anéchogène.

Le spectre est alors nul. Le filtrage doit éliminer les amplitudes les plus basses, pour ne s’intéresser qu’aux fréquences hautes.

Les artefacts périvasculaires sont dus aux vibrations transmises par des turbulences avec mosaïque de couleurs donnant une fausse image de sténose ou de shunt.

Les mouvements péristaltiques peuvent également donner des vibrations plus importantes.

D’autres bruits, gaz, jet urétéral, mouvements des parois des organes pulsatiles, donnent des images parasites.

Il faut alors baisser le gain doppler.

Étude du système porte et des vaisseaux hépatiques :

A - SYSTÈME PORTE :

La veine porte est un système veineux placé entre deux réseaux capillaires.

La veine porte draine le tube digestif, le pancréas et la rate.

La veine mésentérique supérieure assure le drainage de l’intestin grêle et de la moitié droite du côlon.

Elle circule dans la racine du mésentère et est placée à droite de l’artère mésentérique supérieure, en avant du troisième duodénum.

Elle arrive en arrière de la tête du pancréas et de l’isthme pour rejoindre la veine splénique et donner naissance au tronc de la veine porte.

La veine splénique draine la rate, l’estomac, le duodénum et le pancréas.

À partir du hile de la rate, elle se situe sous l’artère splénique, circulant en arrière du corps du pancréas puis en avant de l’artère mésentérique supérieure.

Elle se joint à la veine mésentérique inférieure pour former le confluent splénomésaraïque.

La veine mésentérique inférieure draine la partie gauche du côlon et le rectum et se jette dans la veine splénique.

Le tronc de la veine porte naît à la hauteur de L2, en arrière de l’isthme du pancréas.

Il possède un trajet oblique en haut et à droite et suit le ligament hépatoduodénal (petit épiploon).

Son trajet mesure environ 10 cm ; son calibre doit rester inférieur à 12 mm.

Le canal cholédoque est placé en avant et à droite, l’artère hépatique en avant et à gauche.

La veine porte rejoint le hile du foie avec en avant le lobe carré, en arrière le lobe caudé.

À proximité du hile du foie, la veine porte se divise en une branche droite et une branche gauche.

La branche droite irrigue le foie droit, la branche gauche le foie gauche.

Ces branches de division sont séparées par la scissure principale dans laquelle circule la veine hépatique médiane qui va de la fossette vésiculaire au bord gauche de la veine cave inférieure.

Elles délimitent des secteurs anatomiques hépatiques, eux-mêmes divisés en huit segments.

Au contact de la veine cave inférieure arrive la scissure droite, qui part de son bord droit et se dirige vers l’extrémité droite du foie, déterminant ainsi les secteurs antérieur et postérieur du foie droit.

Le secteur antérieur est constitué par un segment antérosupérieur (segment VIII) et un segment antéro-inférieur (segment V).

Le secteur postérieur du foie est lui-même divisé en segments postérosupérieur (segment VII) et postéro-inférieur (segment VI).

La scissure gauche correspond au début de l’incision du ligament rond, puis se dirige vers le récessus de Rex et sépare le foie gauche en un secteur médian et latéral.

Le secteur médian est situé en avant de la plaque hilaire qui se prolonge à gauche par la scissure du ligament rond.

Le secteur médian ou paramédian gauche (segment IV) est divisé en segment IV supérieur et IV inférieur.

Le secteur latéral gauche est constitué du segment latéral supérieur (segment II) et latéral inférieur (segment III).

Le lobe caudé est un secteur distinct, délimité à droite par la veine cave inférieure, à gauche par le canal d’Arantius, le lobe caudé figurant le segment I.

B - ARTÈRE HÉPATIQUE :

L’artère hépatique propre est une branche terminale de l’artère hépatique commune.

Elle monte en avant de la veine porte jusqu’au hile et se divise en une branche droite et une branche gauche, avec des ramifications qui suivent celles des voies biliaires dont elle assure la vascularisation proximale et distale, et dans une moindre mesure les branches de la veine porte.

C - VEINES SUS-HÉPATIQUES :

Les veines sus-hépatiques assurent le drainage du foie vers la veine cave inférieure.

Il en existe trois principales :

– la veine sus-hépatique droite, séparant les secteurs postérieur et antérieur du foie droit, cheminant dans la scissure hépatique droite ;

– la veine hépatique médiane, drainant les secteurs antérieur et médian, cheminant dans la scissure hépatique principale ;

– la veine hépatique gauche, drainant les secteurs médian et latéral, cheminant dans la scissure gauche.

Technique d’exploration échographique du système porte :

L’examen débute par une étude d’ensemble de l’abdomen, puis explore systématiquement les branches portales droite et gauche, la veine porte, la veine mésentérique supérieure, la veine splénique dans son trajet rétropancréatique.

Cette exploration nécessite :

– un décubitus dorsal ;

– un décubitus latéral ;

– la position assise ou debout.

Les coupes sont transversales, sagittales, récurrentes.

A - ASPECTS NORMAUX ET ARTEFACTS :

Le tronc de la veine porte est oblique en haut et à droite, sa structure est anéchogène, sa paroi est fine. La veine splénique est visible sur une coupe horizontale en arrière du pancréas, en avant de l’aorte et de l’artère mésentérique supérieure.

La veine mésentérique supérieure est visible sur une coupe sagittale, en avant de l’aorte, à droite de l’artère mésentérique supérieure. Le calibre de la veine porte, à l’état normal, est de 11 ± 2 mm.

La veine coronaire stomachique, lorsqu’elle est visible, possède un calibre inférieur à 5 mm.

Le flux est hépatopète, situé au-dessus ou au-dessous de la ligne de base, rouge ou bleu en fonction du positionnement de la sonde. Des turbulences existent au contact des parois.

Seule la partie centrale de l’écoulement sanguin reste harmonieuse dans le vaisseau, donnant un aspect de flux parabolique à large bande, variable avec les mouvements respiratoires.

Cet écoulement suit les variations respiratoires et, de façon moindre, le cycle cardiaque.

Le phénomène de Flip témoigne d’une inversion rapide du flux donnant l’impression d’une circulation à double sens : cet élément est dû à un mauvais placement de la sonde ou à l’existence de vaisseaux anatomiquement sinueux ou à des difficultés techniques liées à l’existence d’un flux portal lent de l’ordre de 0,2 à 0,3 cm/s.

B - TECHNIQUE D’ENREGISTREMENT :

Le tronc de la veine porte est abordé par un angle oblique, sinon par voie latérale intercostale droite.

Par voie axillaire, le tronc porte est prolongé par sa branche droite.

Il est donc abordé sous un angle favorable.

L’examen doit comporter l’étude de la veine porte et de ses branches de division, rechercher la présence ou l’absence de flux, objectiver le sens normalement hépatopète ou inversé de l’écoulement, mesurer la vitesse et préciser l’existence de dérivations veineuses collatérales portosystémiques.

Le codage couleur permet le repérage rapide du flux.

La fenêtre d’échantillonnage doit être placée au centre du vaisseau.

L’angle de tir doit être de 40° à 60°.

La veine porte donne un signal continu, avec de discrètes modulations respiratoires qui sont abolies par une apnée volontaire.

Chez le sujet normal, les modulations sont peu marquées, le signal est presque continu, facile à différencier de la veine cave ou des veines sus-hépatiques dont les modulations triphasiques sont nettes.

Ce signal est reconnu dans la veine splénique et dans la veine mésentérique supérieure de façon moins intense.

Plus la sonde est positionnée éloignée du tronc principal, plus les modulations diminuent, pour disparaître en périphérie du foie.

L’étude de la veine splénique est pratiquée par voie antérieure épigastrique.

Une approche latérale gauche avec un angle d’incidence favorable de façon à mesurer le débit dans la veine splénique est possible.

Les collatérales portosystémiques les plus fréquentes sont la veine paraombilicale circulant dans la scissure gauche et le ligament rond, la veine gastrique gauche ou coronaire stomachique repérée à la jonction entre veine splénique et veine porte et sur les coupes échographiques effectuées dans le plan sagittal paramédian gauche passant par l’aorte et le corps du pancréas.

Enfin, les dérivations splénorénales supérieure ou indirecte vers la veine du pilier gauche, ou inférieure et directe vers la veine rénale gauche peuvent également être observées.

C - MESURE DU DÉBIT VEINEUX PORTAL :

Le tir doppler doit couvrir la totalité de la lumière du vaisseau avec une fenêtre large et une correction d’angle permettant la mesure de la vélocité en cm/s.

La pression portale est mesurée par la loi de Poiseuille, étudiant la pression d’un flux circulant :

Q X R (débit X résistance)

La section du vaisseau est mesurée au même niveau avec la formule :

A = 0,25 ∏ D1 D2

D1 et D2 étant les diamètres orthogonaux de l’ellipse, l’angle d’insonation étant inférieur à 60°.

La vélocité veineuse portale moyenne (VM) est calculée d’après la méthode :

VM = 0,57 V

Le débit portal en mL/min utilise la formule :

Q = 60 VMA

Le flux à l’état normal est hépatopète, le débit est compris entre 10 et 20 mL/min/kg.

Le débit de la veine porte, chez le sujet sain, rapporté à sa masse corporelle, est de l’ordre de 14 mL/min/kg.

Il existe une augmentation du débit en période postprandiale, avec une diminution lors de l’exercice physique en position couchée ou débout.

L’accélération de la vitesse du flux porte à diamètre constant en période postprandiale est habituelle : le débit de la veine porte passe alors de 600 mL/min à 1 200 mL/min.

D - ÉTUDE DU DÉBIT :

Il existe un certain nombre de problèmes pour les mesures de débit.

– Les vitesses circulatoires peuvent être calculées à partir de la Fd et de l’angle d’incidence du faisceau d’ultrasons sur le vaisseau.

– La surface de section est calculée à partir du diamètre en supposant que la section du vaisseau est circulaire.

Une erreur de mesure de la surface de section élevée au carré modifie significativement l’évaluation du débit.

– La détermination de l’angle d’incidence est importante : une erreur entre 0° et 30° donne une erreur de débit de 6 %, une erreur de 5° entre 80° et 85° donne une erreur de 100 %.

La mesure doit donc s’effectuer avec un angle inférieur à 70°.

– La moyenne spatiale et temporelle des vitesses circulatoires est estimée car les vitesses ne sont pas identiques en tout point du vaisseau.

Cette représentation n’est exacte que si le vaisseau est complètement couvert par le faisceau des ultrasons.

– Le filtrage des basses Fd est destiné à éviter les déplacements liés aux mouvements des parois vasculaires : cette amputation du signal peut conduire à une sous-estimation de la moyenne.

Ainsi, la mesure du débit portal ne conduit qu’à une estimation dont les résultats ne peuvent donner lieu à un diagnostic précis que rapportés à d’autres éléments sémiologiques.

1- Artères :

L’artère hépatique commune est visible à son origine.

Son trajet est horizontal, ce qui rend l’obtention d’un angle d’incidence correct difficile.

L’enregistrement peut se faire par voie épigastrique antérieure ou plus facilement par voie intercostale latérale ou antérieure, et notamment après repérage par doppler couleur.

L’artère hépatique bifurque en deux branches rapidement et la branche droite s’insinue entre le tronc porte en arrière et la voie biliaire principale en avant.

Les branches artérielles intrahépatiques sont repérables au contact des branches droite et gauche de la veine porte.

Le flux est hépatopète biphasique, avec un pic systolique et une phase diastolique positive indiquant un écoulement laminaire avec des résistances faibles.

La mesure de l’IR est donnée par la formule :

IR = S - D/S

S : vitesse systolique maximale ;

D : vitesse télédiastolique.

IR est compris entre 0,6 et 0,8.

2- Veines sus-hépatiques :

Le signal est plus intense, plus nettement modulé par l’activité auriculaire droite, donnant un aspect triphasique.

La fréquence sonore objective un premier pic positif, la diastole auriculaire, qui diminue pour remonter jusqu’à un deuxième pic positif, le remplissage ventriculaire, puis la contraction auriculaire amène un ressaut négatif.

Il existe des modulations plus amples liées aux mouvements respiratoires.

Le signal dans la veine cave inférieure haute rétrohépatique est fortement modulé par les mouvements respiratoires et l’activité auriculaire droite. La manoeuvre de Valsalva peut modifier le signal.

Ce signal peut s’arrêter en inspiration bloquée ou en apnée et reprendre en expiration.

3- Effets hormonaux et pharmacologiques :

Après injection de glucagon ou de sécrétine, on observe une augmentation de la vitesse circulatoire et du débit de la veine porte pouvant atteindre 120 %.

Après injection d’insuline, il n’y a pas de modification sur le débit veineux portal.

Après vasopressine ou somatostatine, on observe une baisse de 50 % de la vitesse circulatoire et du débit porte.

Enfin, l’étude après injection de bêtabloquants retrouve une diminution du débit des varices oesophagiennes, de la veine azygos, du débit cardiaque et du débit portal.

Méthode d’examen :

L’examen comporte de façon systématique :

– l’étude du tronc de la veine porte et de ses affluents, la veine splénique, la veine mésentérique supérieure, le tronc coeliaque, l’artère hépatique, l’artère splénique, l’artère mésentérique supérieure, les veines sus-hépatiques, la veine cave inférieure ;

– la recherche de vaisseaux collatéraux du système porte : veine paraombilicale, dérivation splénorénale, veine coronaire stomachique.

L’examen doppler doit recueillir plusieurs informations :

– présence ou absence de signal sur le vaisseau ;

– sens de circulation : hépatopète, hépatofuge ;

– présence d’un flux anormal ;

– existence de collatérales.

A - VARIANTES ANATOMIQUES :

Elles sont retrouvées dans 15 à 20 % des cas.

1- Absence de segment horizontal de la branche portale gauche :

Il persiste alors une fine bande échogène en regard du trajet du segment horizontal de la branche portale gauche, la veine porte gauche et la vascularisation du foie et du lobe gauche sont assurées par un rameau antérieur naissant de la branche antérieure de la branche droite de la veine porte.

2- Absence de branche portale droite :

Dans certains cas, il existe alors une trifurcation de la veine porte donnant une branche antérieure postérieure et une branche gauche.

Dans d’autres cas, la branche postérieure assurant la vascularisation du secteur latéral ou postérieur du foie droit naît directement du tronc de la veine porte.

3- Autres possibilités :

Les rameaux antérieurs et postérieurs destinés au foie droit naissent de la branche portale gauche.

Lorsque la vascularisation du foie gauche est assurée par une branche naissant du rameau antérieur de la branche portale droite, ou lorsque le rameau antérieur du réseau portal droit naît de la branche portale gauche, une hépatectomie droite ou une lobectomie gauche ne peuvent être envisagées.

4- Diagnostic différentiel :

Il se pose avec la thrombose portale cruorique.

À un stade précoce, il persiste une lumière veineuse échogène ou anéchogène.

Plus tardivement, la rétraction fibreuse de la veine porte thrombosée réduit son calibre.

La persistance d’une structure canalaire plus ou moins échogène associée à des voies de dérivations collatérales périportales permet d’affirmer qu’il s’agit d’un cavernome et donc d’une thrombose portale.

B - ASPECT PATHOLOGIQUE :

1- Thrombose portale :

* Étiologies :

Dans 50 % des cas, la thrombose portale apparaît idiopathique.

D’autres étiologies sont connues en dehors du carcinome primitif : infection, traumatisme, cirrhose, syndrome myéloprolifératif, grossesse, prise de contraceptifs oraux, troubles de l’hémostase, congénitale.

* Physiopathologie :

En cas de thrombose récente, le caillot peut parfois apparaître hypoéchogène et est difficile à voir en mode B.

Typiquement, la thrombose devient rapidement échogène ; le calibre est d’abord normal mais la cinétique respiratoire a disparu.

Puis le caillot présent devient fibreux, provoquant une rétraction du vaisseau et l’apparition d’un cavernome.

Il se produit alors une augmentation de la vascularisation collatérale de suppléance, circulant avec un flux hépatopète.

Le cavernome se développe aux dépens des vasa vasorum, des veines cholédociennes et vésiculaires.

Une hypertension portale d’amont peut se produire, en regard des vaisseaux du grand épiploon, vers les varices gastriques, avec l’apparition d’autres voies de dérivations, d’une splénomégalie.

Le doppler pulsé est efficace en présence de thrombose complète avec absence de signal, plus délicat en cas d’occlusion partielle, car il existe alors des flux turbulents résiduels.

Le doppler couleur confirme le diagnostic de thrombose complète ou de thrombose partielle en montrant un flux turbulent marginalisé, venant mouler le caillot.

2- Hypertension portale :

L’échographie complète l’évaluation de l’hypertension portale par une étude morphologique des veines sus-hépatiques, du parenchyme hépatique, de la veine porte préhépatique.

Les signes précoces sont avant tout une inversion du flux dans la veine coronaire stomachique dont le calibre dépasse 7 mm ; les veines périvésiculaires sont élargies.

Le flux apparaît stagnant, diminue progressivement et peut s’inverser progressivement à partir de la branche gauche de la veine porte puis, plus tardivement, devenir hépatofuge dans le tronc principal, laissant alors apparaître une circulation collatérale.

Aux stades I, II et III de l’hypertension portale, le doppler montre une diminution de la vélocité de la veine porte, une absence de modulation respiratoire, une absence de flux télédiastolique, un flux de va-et-vient, puis un flux porte stagnant.

Au stade IV, on observe une inversion du flux porte.

La circulation portale hépatofuge se fait grâce à la formation de shunts artérioportes.

Le flux porte intrahépatique provient alors de l’artère hépatique : il se produit une artérialisation du foie.

L’existence d’une ascite, d’une splénomégalie, d’une circulation veineuse collatérale, le calibre de la veine porte qui dépasse 14 mm, sont les signes classiques de l’hypertension portale.

L’évolution se fait peu à peu vers la réduction du calibre de la veine porte, la constitution d’un flux hépatofuge, le développement d’une circulation collatérale.

* Dérivations portocaves :

Elles comprennent :

– le territoire supérieur : varices oesophagiennes, veines cardiotubérositaires postérieures, veine coronaire stomachique ;

– le territoire paraombilical : la branche gauche de la veine porte donne une voie paraombilicale qui emprunte le ligament rond ;

– le territoire inférieur : territoire de la veine mésentérique inférieure qui dérive le sang vers les veines hémorroïdales supérieures, les veines pelviennes et la veine cave inférieure ;

– les dérivations splénorénales :

– dérivation splénorénale postérieure ou directe : les voies de dérivations partent du hile splénique, franchissent la capsule de la rate et se dirigent vers le rétropéritoine, puis la veine rénale gauche ;

– dérivation splénorénale indirecte : les varices cardiotubérositaires postérieures et les varices gastriques se dirigent vers la veine du pilier gauche du diaphragme, puis le réseau surrénalien gauche, puis la veine rénale gauche.

* Localisation des blocs :

L’analyse de l’hypertension portale peut s’envisager sur le plan physiopathologique en fonction du site du bloc.

+ Blocs infrahépatiques :

Il s’agit d’un obstacle siégeant sur le territoire mésentéricoportal ou splénoportal.

Le groupe de dérivation antérieur paraombilical n’est pas concerné : il se produit un cavernome par l’intermédiaire des veines cystiques.

En cas de compression veineuse splénique, il existe une hypertension portale segmentaire où seules les varices gastriques, les dérivations mésentérique inférieure et splénorénale sont présentes.

Les étiologies de l’hypertension portale pour les blocs infrahépatiques comportent : compression, obstruction, malformation congénitale, cancer de la région duodénopancréatique, de l’estomac, pancréatite chronique, adénopathies.

Les obstructions endoluminales de la veine porte sont liées à un envahissement endovasculaire : bourgeon tumoral, carcinome hépatocellulaire, métastase ou cholangiocarcinome, voire thrombose cruorique.

+ Blocs intrahépatiques :

– Blocs sinusoïdaux : l’obstacle se situe au niveau des veinules portes.

Les étiologies possibles sont : la schistosomiase, la fibrose hépatique congénitale, l’hyperplasie nodulaire régénérative, certains lymphomes.

– Bloc postsinusoïdal : ces hypertensions portales sont dues à des cirrhoses classiques.

Le bloc se situe sur la circulation portale intrahépatique, au niveau des veinules sus-hépatiques et liées à des compressions dues aux nodules de régénération.

+ Hypertensions portales suprahépatiques :

Elles sont liées au syndrome de Budd-Chiari et au foie cardiaque.

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