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1. Physiologie cardiaque et artérielle cur et
valvules cardiaques pression artérielle sons
cardiaques 2. Auscultation cardiaque 3. Mesure
de la pression artérielle cathétérisme sons de
Korotkoff oscillométrie tonométrie 4. Gradient
de pression transvalvulaire aortique cathétérisme
et échocardiographie Doppler
3
Introduction

• Le sang transporte lO2 et les nutriments
  (glucose lipides vitamines) vers les tissus
  et les délivre de leurs déchets métaboliques
  (urée CO2 )
• Ce transport est assuré par un système de
  vaisseaux sanguins pressurisé artères
  artérioles capillaires veinules veines
  100000 km au total
• La pression est fournie par une pompe mécanique
  le coeur
• Mesurer cette pression à différentes locations du
  système sanguin apporte dimportantes
  informations cliniques. Ces mesures peuvent être
  réalisées de manière directe ou indirecte

4
Introduction
Le Coeur chez les Egyptiens
5
Introduction
Publication (1628) de on the motion of the heart
and blood in animals
Distance Terre-soleil 150 106 Km Distance
peau-coeur 3 cm
1578 Harvey 1657
1571 Kepler 1630
1473 Copernic 1543
William Harvey
Avril 1 1578 Juin 3 1657
6
Circulation sanguine
7
Circulation sanguine
1. Ventricule gauche 2. Aorte 3. Système
périphérique 4. Veines caves 5. Oreillette
droite 6. Ventricule droit 7. Artères
pulmonaires 8. Poumons 9. Veines
pulmonaires 10. Oreillette gauche 11. Ventricule
gauche
8
Cur et valvules cardiaques
9
Valvules cardiaques
10
Systole et diastole
Diastole Remplissage ventriculaire
Systole Contraction ventriculaire
11
Pression définition
Pression Force exercée par unité de surface
unité SI N/m2 Pa (Pascal)
En clinique on utilise le millimètre de mercure
(mmHg) 1 mmHg 133 Pa
12
Pressions et sons cardiaques
Systole
Diastole
13
Pressions ventriculaire et aortique
14
Cycle cardiaque et dynamique des valves
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Pressions cardiaques et artérielles normales
unité mmHg
Oreillette gauche 2-11 Ventricule gauche 90-140
/ 5-12 Aorte 90-140 / 60-90 Oreillette
droite 0-8 Ventricule droit 15-30 / 0-8 Artère
pulmonaire 15-30 / 4-12
16
Pressions cardiaques et vasculaires
17
Hypertension
Plusieurs facteurs peuvent accroître la pression
artérielle - Propriétés des vaisseaux
sanguins - Propriété hémodynamique - Présence de
pathologies cardio-vasculaires
Lensemble de ces facteurs augmente le travail
cardiaque. Le cur compense cette demande accrue
en shypertrophiant. À long terme il peut
apparaître une insuffisance cardiaque.
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Pressions et débit
19
Classification de la pression sanguine (gt 18 ans)
Pression systolique pression
maximale Pression diastolique pression
minimale CATÉGORIE SYSTOLIQUE (mmHg)
DIASTOLIQUE (mmHg) Normale lt 130 lt 85
Normale 130-139 85-89 Hypertension
STAGE 1 (Légère) 140-159 90-99 STAGE 2
(Modérée) 160-179 100-109 STAGE 3
(Sévère) 180-209 110-119 STAGE 4 (Très
Sévère) gt209 gt119 Une pression
optimale est inférieure à 120/80 mm Hg. Une
pression trop basse doit aussi être évaluée par
un médecin.
20
Courbe pression-volume ventriculaire
120
100
100
Pressions (mmHg)
80
50
Pression ventricualire (mmHg)
60
volume déjection
0
40
0
0.2
0.4
0.6
0.8
20
160
0
140
60
80
100
120
140
160
volume déjection
120
Volume ventriculaire (mL)
Volume ventriculaire (mL)
100

• Contraction isovolumique
• 2. Éjection ventriculaire
• Relaxation isovolumique
• Remplissage ventriculaire

80
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Temps (s)
21
Travail ventriculaire
1 J
P pression ventriculaire V volume
ventriculaire
unité SI J (Joule)
Le travail fourni par le ventricule gauche dans
des conditions normales et au repos est de 1 J
22
Effet de lhypertension systémique
23
Un modèle simple de circulation sanguine Modèle
de Windkessel
C Compliance artérielle R résistance
vasculaire
La compliance artérielle caractérise lélasticité
globale des grosses artères La résistance
vasculaire caractérise la résistance hydraulique
globale des petits vaisseaux
Compliance
Resistance
24
Un modèle simple de circulation sanguine Modèle
de Windkessel
C
R
Q1
Q2
Paorte
P 0
W1
W2
Q débit W volume P pression C
compliance R résistance
artérioles capillaires veines...
aorte grosses artères
La compliance C exprime une variation de volume
dW en fonction dune variation de pression dP
dW C dP
25
Modèle de Windkessel
C
R
Q1
Q2
Paorte
P 0
W1
W2
artérioles capillaires veines...
aorte grosses artères
dW1- dW2 C dPaorte i.e. Q1dt - Q2dt C dPaorte
Q2 Paorte / R
et
Q
P
dP
a
a
1


C
dt
RC
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Modèle de Windkessel
Solution du modèle de Windkessel
air
Ts
Q
P
V
t
R
T
Q
Q1
Systolic phase
air
with
P
V
R
Q
Q1
Diastolic phase
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Pressions moyenne (MAP) et pulsée (PP)
MAP 2/3 DP 1/3 SP PP SP DP
28
Résistance et compliance
Résistance R MAP / CO MAP mean arterial
pressure CO cardiac output (débit
moyen) Compliance C SV / PP SV stroke
volume (volume déjection) PP pulse
pressure (pression pulsée)
Sujet normal (120/80 mmHg) R 1.1
mmHg.s/mL C 2.0 mL/mmHg Hypertension
sévère (190/115 mmHg) R 1.7
mmHg.s/mL C 0.8 mL/mmHg
29
Résistance et compliance
débit au repos normal SV 70 mL CO
5L/min Résistance R MAP / CO R augmente
MAP augmente Compliance C SV / PP C
diminue PP augmente
MAP
100
PP
mmHg
50
0
0
0.5
1
1.5
30
Hypertension et pression aortique
Normotendu (120 / 80)
200
R 1.1 mmHg.s / mL C 2.0 mL / mmHg MAP
95 mmHg PP 40 mmHg R 1.7 mmHg.s
/ mL C 0.8 mL / mmHg MAP 140 mmHg PP
75 mmHg
MAP
100
95
PP
0
0
0.5
1
1.5
Hypertension sévère (190 / 115)
200
MAP
140
PP
100
0
0
0.5
1
1.5
31
Pression aortique
Le débit la résistance périphérique et la
compliance artérielle influencent la pression
artérielle. Une autre composante importante
non prise en compte dans le modèle de Windkessel
est la réflexion des ondes de pression.
32
Réflexion des ondes de pression
La réflexion des ondes de pression au niveau des
bifurcations artérielles entraîne une
modification des amplitudes
aorte
artère fémorale
dorsalis pedis
33
Réflexion des ondes de pression
onde incidente
onde réfléchie
34
Pression pulsée (pulse pressure PP)

• La pression pulsée dépend de 3 facteurs
• la vitesse de léjection ventriculaire
• le degré de rigidité aortique (compliance)
• le régime des ondes de réflexion

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Pression pulsée (pulse pressure)
PP est un facteur prédicteur du risque
cardio-vasculaire. Laugmentation de la
pression pulsée est avant tout un prédicteur
dinfarctus du myocarde

• x PP 45 mmHg
• 45 lt PP 50 mmHg
• 50 lt PP lt 65 mmHg
• PP 65 mmHg
• 19 083 hommes (40 à 69 ans)
• Source Hypertension 199934372-4

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Pertes de charge
Outre la compliance artérielle et la réflexion
des ondes les pertes de charge régulières et
singulières affectent la pression
artérielle. Cest lensemble de ces pertes de
charge qui détermine la résistance périphérique
37
Pertes de pression
Deux types de pertes de pression

• Pertes régulières liées à la viscosité du
  fluide et au type découlement ex
  écoulement dans une longue conduite rectiligne
• Pertes singulières dues aux changements
  brusques de géométrie ex bifurcation
  coude obstruction

38
Pertes régulières dans lécoulement sanguin
39
Pertes singulières dans lécoulement sanguin
Les changements brusques de la géométrie de
lécoulement entraîne des pertes de pression
dites singulières dues à la présence de
turbulence et daccélération.

• Exemples
• Coude
• Divergence
• Embranchement
• Bifurcation

40
Pertes de pression patho-physiologiques
Pertes régulières
Viscosité sanguine élevée vasoconstriction
débit élevé
Pertes singulières
Sténose artérielle sténose aortique
bifurcation coude
Pression
sténose artérielle
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Sons cardiaques
Deux sons S1 et S2 composent les sons
cardiaques. S1 est synchronisé avec le début de
la systole. S2 est synchronisé avec la fin de la
systole.
42
Sons cardiaques
Lexplication de la genèse des sons cardiaques
est controversée. Les sons cardiaques
proviendraient de la vibration des valvules
cardiaques et du cur provoquée par la fermeture
des valvules. S1 est liée à la fermeture
des valvules auriculo-ventriculaires. S
2 est liée à la fermeture des valvules
aortique et pulmonaire.
43
Sons cardiaques

• 1 1er son
• M composante mitrale
• T composante tricuspide
• SM souffle systolique
• 2 2ième son
• A composante aortique
• P composante pulmonaire

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Sons cardiaques pathologiques
Plusieurs pathologies cardiaques engendrent de la
turbulence dans lécoulement sanguin. Les hautes
fréquences présentes dans les vitesses de
lécoulement turbulent crées un souffle audible.
45
Sons cardiaques pathologiques
Certaines pathologies intensifient ou atténuent
les 1er et 2ème sons. Dautres entraînent la
présence dun 3ème ou dun 4ème son.
46
3eme et 4eme sons
47
1. Physiologie cardiaque et artérielle cur et
valvules cardiaques pression artérielle sons
cardiaques 2. Auscultation cardiaque 3. Mesure
de la pression artérielle cathétérisme sons de
Korotkoff oscillométrie tonométrie 4. Gradient
de pression transvalvulaire aortique cathétérisme
et échocardiographie Doppler
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Sons cardiaques et diagnostic
Lécoute des sons cardiaques permet de
diagnostiquer de nombreuses pathologies
cardiovasculaires. Exemples maladies
congénitales - persistance du canal
artériel - défaut de septation ventriculaire
49
Sons cardiaques et diagnostic
Autres exemples maladies dégénératives -
hypertension systémique ou pulmonaire - sténose
ou régurgitation valvulaire
50
Auscultation des sons cardiaques
51
Le 1er stéthoscope

• 1816 Laennec was examining a young female patient
• He was embarrassed to place his ear to her chest
• Rolled up 24 sheets of paper placed one end to
  his ear and the other end to the womans chest
• Discovered that the sounds were also louder and
  clearer

52
Exemples de stéthoscopes mono-auriculaires
En 1819 le médecin français René Laënnec invente
le sthétoscope
53
Exemples de stéthoscopes bi-auriculaires
En 1851 Dr. Marsh développe le 1er modèle
commercial bi-auriculaire.
54
Sites classiques dauscultation cardiaque
55
Distribution spectrale des sons cardiaques
56
Stéthoscopes acoustiques modernes

• Limitations
• Atténuation des sons avec la fréquence
• Résonance tubulaire
• Pression sur les oreilles pour atténuer le bruit
  ambiant

• Avantages
• Ergonomie
• Robustesse

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Stéthoscopes électroniques

• Limitations
• Sensibilité aux artéfacts de manipulation bruit
  ambiant impacts
• Bruit électronique
• Résonance tubulaire pour certains modèles

• Avantages
• Amplification
• réponse en fréquence plus uniforme
• Filtrage

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Le stéthoscope idéal

• Amplification haute fidélité
• Bruit de fond faible
• Faible sensibilité aux impacts au bruit ambiant
  et aux bruits de manipulation
• Robustesse et image professionnelle des
  stéthoscopes acoustiques
• Pression ajustable sur le canal auditif
• Bonne isolation aux bruits ambiants

59
Le stéthoscope idéal

• Accès facile aux boutons de contrôle durant
  lauscultation
• Faible poids lt 200 gr
• Détection avancée de piles faibles

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1. Physiologie cardiaque et artérielle cur et
valvules cardiaques pression artérielle sons
cardiaques 2. Auscultation cardiaque 3. Mesure
de la pression artérielle cathétérisme sons de
Korotkoff oscillométrie tonométrie 4. Gradient
de pression transvalvulaire aortique cathétérisme
et échocardiographie Doppler
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Méthodes effractives de mesure de la pression
artérielle
1. Cathéter hydraulique 2. Cathéter Millar
62
Cathéters
Millar
Hydraulique
63
Cathéter hydraulique

• Le cathéter est connecté à un senseur de pression
  extra-vasculaire
• Le système est rempli avec une solution
  saline/héparine (anticoagulant)
• La pression sanguine est transmise via le fluide
  jusquau senseur extra-vasculaire

64
Cathéter hydraulique

• Désavantage La réponse fréquentielle du système
  est limitée par le tube filtre passe-bas
• Solution utiliser un senseur de pression
  intra-vasculaire.
• Élimine le délai temporel introduit par le tube
• Excellente réponse fréquentielle
• Senseurs utilisés
• Jauge de contrainte positionnée sur lextrémité
  du cathéter (ex cathéter Millar)

65
Cathéter Millar
66
Cathéters Millar
67
Hydraulique versus Millar
68
Cathéters

• Hydraulique Millar
• Avantages Avantages
• Non dispendieux - Excellente réponse
  fréquentielle
• Jetable
• Inconvénients Inconvénients
• Mauvaise réponse fréquentielle - Dispendieux

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Méthodes non effractives de mesure de la pression
artérielle
1. Méthode auscultatoire (sons de Korotkoff) 2.
Méthode oscillométrique 3. Tonométrie
70
Sons de Korotkoff
N. Korotkoff. Médecin militaire russe. 1905

• Manchon gonflable comprimant lartère brachiale
• Manomètre
• Stéthoscope distal

• Manchon gonflé à 30 mmHg au-dessus de la
  pression systolique puis dégonflé à 2-3 mmHg /
  s
• Écoute des sons produits phases I à V
• I pression systolique IV ou V pression
  diastolique

71
Sons de Korotkoff
72
Méthode oscillométrique
Marey. Physiologiste français. 1885

• Manchon gonflable comprimant lartère brachiale
• Transducteur de pression
• Automatique

• Oscillations maximales Om pression moyenne
• Om / Os 0.55 pression systolique
• Od / Om 0.85 pression diastolique

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Méthode oscillométrique
Pression du brassard
Filtrage passe-haut 0.5 Hz
74
Méthode oscillométrique

• Oscillations maximales Om pression moyenne
• Om / Os 0.55 pression systolique
• Od / Om 0.85 pression diastolique

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Méthode oscillométrique

• Méthode automatique
• hôpital clinique
• à la maison
• cest gratuit chez Jean Coutu

Méthode ambulatoire 300 mesures pendant 24 h
76
Auscultatoire vs. oscillométrique

• La méthode auscultatoire
• mesure les pressions systolique et diastolique
• estime la pression moyenne
• La méthode oscillométrique
• estime les pressions systolique et diastolique
• mesure la pression moyenne

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Tonométrie principe
La tonométrie permet de déduire la pression
aortique (instantanée) à partir de la pression
radiale
78
Tonométrie principe
79
Tonométrie

• Permet une mesure continue
• de la pression artérielle
• Nécessite une calibration préalable
• Problèmes
• Très sensible à la position et à langle
• du senseur

80
Tonométrie principe
La tonométrie nécessite une calibration afin de
construire la fonction de transfert individuelle
ITF pression aortique ITF pression
radiale Il a été montré chez plusieurs
patients quune fonction de transfert
généralisée donne dexcellents résultats
A pression radiale B pression aortique
(fonction de transfert généralisée) C pression
aortique (fonction de transfert
individuelle) Chen et al. Circulation. 1997
81
SphygmoCor Validation clinique
Pauca et al. Circulation. 2001
82
1. Physiologie cardiaque et artérielle cur et
valvules cardiaques pression artérielle sons
cardiaques 2. Auscultation cardiaque 3. Mesure
de la pression artérielle cathétérisme sons de
Korotkoff oscillométrie tonométrie 4. Gradient
de pression transvalvulaire aortique cathétérisme
et échocardiographie Doppler
83
Sténose aortique
84
Valvule aortique Normale et sténosée
85
Sténose aortique différentes causes
86
Sténose aortique
La sténose aortique est la valvulopathie la plus
commune dans les pays développés. Environ 1 à 2
des personnes âgées de 65 ans et plus contractent
une sténose aortique.
Chirurgie valvulaire au Canada (1996-1997)
87
Survie en présence de sténose aortique
Source Carabello et al. NEJM 1997
88
Symptômes

• Angine de poitrine
• Syncope
• Intolérance à lexercice

89
Remplacement valvulaire
90
Bioprothèses

• Valve bovine
• péricarde bovin

• Valve porcine
• avec ou sans armature

91
Prothèses mécaniques
92
Chirurgie
Le cur est arrêté. La circulation et
loxygénation sont assurées par une pompe
cardio-pulmonaire.
93
Chirurgie
http//heart-surgeon.com
94

• Une sténose aortique est généralement détectée à
  la suite dun examen auscultatoire
• Sa sévérité est estimée au moyen de
  léchocardiographie Doppler ou du cathétérisme

95
Écoulement transvalvulaire
Pression statique transvalvulaire

• chambre de chasse ventriculaire
• valvule
• vena contracta
• aorte ascendante

96
Aire valvulaire efficace
LEOA (effective orifice area) représente laire
de la section de la vena contracta
97
Gradient de pression transvalvulaire maximal
Le TPGmax (maximal transvalvular pressure
gradient) représente la différence entre la
pression ventriculaire et la pression à la vena
contracta
98
Sévérité de la sténose aortique TPGmax et EOA
Le TPGmax et lEOA sont les deux principaux
paramètres cliniques utilisés pour caractériser
la sévérité dune sténose aortique. TPGmax gt
50 mmHg et EOA lt 1 - 1.5 cm2
99
Mesure effractive du TPGmax Cathétérisme cardiaque
Le senseur du cathéter est placé dans le
ventricule puis en aval de la sténose aortique
100
Cathétérisme cardiaque
101
Échocardiographie Doppler
Léchocardiographie Doppler par réflexion et
rétrodiffusion dondes ultrasonores permet de
faire de limagerie et de la vélocimétrie non
effractives
102
Effet Doppler
103
Effet Doppler
c vitesse de londe V vitesse
des érythrocytes F fréquence de londe
104
Échocardiographie Doppler
105
Equation de Bernoulli (conservation de lénergie)
Hypothèses - Fluide incompressible (densité
constante) - Fluide parfait (viscosité
nulle) - Ecoulement permanent
P ½ V2 g z constante
le long d une ligne de courant
PA ½ VA 2 g zA PB ½ VB 2
g zB
106
Échocardiographie Doppler
La sonde placée en position apicale le Doppler
continu permet de mesurer la vitesse du sang dans
la vena contracta
107
Mesure du TPGmax par échocardiographie Doppler
Équation de Bernoulli
où Vvc vitesse dans la vena contracta
108
Gradient de pression cathéter vs Doppler
Currie et al. Circulation 71. 1985
109

• Lestimation de la sévérité de la sténose
  aortique est désormais toujours réalisée au moyen
  de lécho-Doppler
• Un cathétérisme est nécessaire si les résultats
  de lécho-Doppler sont peu concluants ou si une
  chirurgie est envisagée

110
La base de la base des mesures optiques du champ
de vitesses
Vous êtes ici
111
La base de la base des mesures optiques du champ
de vitesses
Vous êtes ici
112
La base de la base des mesures optiques du champ
de vitesses
Paroi
Nappe LASER
Particule
CCD Camera
113
(No Transcript)
114
MRI
115
(No Transcript)
116
MRI