Anatomie radiographique normale du cœur

L'examen radiologique de la morphologie du cœur et des gros vaisseaux peut être réalisé à l'aide de techniques non invasives et invasives. Les méthodes non invasives comprennent: la radiographie et la fluoroscopie; l'échographie; la tomodensitométrie; l'imagerie par résonance magnétique; la scintigraphie et la tomographie par émission (monophotonique et biphotonique). Les procédures invasives comprennent: l'angiocardiographie (injection de contraste artificiel) du cœur par voie veineuse; l'aortographie (injection de contraste artificiel) des cavités gauches du cœur par voie artérielle; la ventriculographie (injection de contraste artificiel) des artères coronaires; et l'aorte (injection de contraste artificiel).

Les techniques radiologiques – radiographie, fluoroscopie, tomodensitométrie – permettent de déterminer avec la plus grande fiabilité la position, la forme et la taille du cœur et des principaux vaisseaux. Ces organes sont situés parmi les poumons, de sorte que leur ombre se détache nettement sur le fond des champs pulmonaires transparents.

Un médecin expérimenté ne commence jamais un examen cardiaque par l'analyse de l'image. Il examinera d'abord le cœur, sachant combien sa position, sa forme et sa taille dépendent de la corpulence de la personne. Ensuite, à l'aide des images ou des données radiographiques, il évaluera la taille et la forme du thorax, l'état des poumons et le niveau du dôme diaphragmatique. Ces facteurs influencent également la qualité de l'image cardiaque. Il est essentiel que le radiologue puisse examiner les champs pulmonaires. Des modifications de ces champs, telles qu'une congestion artérielle ou veineuse, ou un œdème interstitiel, caractérisent l'état de la circulation pulmonaire et aident au diagnostic de nombreuses maladies cardiaques.

Le cœur est un organe de forme complexe. Les radiographies, la fluoroscopie et la tomodensitométrie n'en produisent qu'une image plane en deux dimensions. Pour obtenir une représentation tridimensionnelle du cœur, la fluoroscopie nécessite des rotations constantes du patient derrière l'écran, tandis que la TDM nécessite 8 à 10 coupes, voire plus. Leur combinaison permet de reconstruire une image tridimensionnelle de l'objet. Il convient ici de souligner deux nouveaux aspects qui ont modifié l'approche traditionnelle de l'examen radiologique du cœur.

Premièrement, avec le développement de l'échographie, qui offre d'excellentes capacités d'analyse de la fonction cardiaque, la fluoroscopie n'est plus nécessaire pour étudier l'activité cardiaque. Deuxièmement, des tomographes à rayons X et à résonance magnétique ultra-rapides ont été créés, permettant une reconstruction tridimensionnelle du cœur. Certains nouveaux modèles d'échographes et de tomographies d'émission possèdent des capacités similaires, mais moins avancées. Le médecin dispose ainsi d'une possibilité réelle, et non imaginaire comme avec la fluoroscopie, d'évaluer le cœur en tant qu'objet d'étude tridimensionnel.

Pendant de nombreuses décennies, la radiographie cardiaque a été réalisée en quatre projections fixes: directe, latérale et deux obliques (gauche et droite). Grâce au développement de l'échographie, la projection principale de la radiographie cardiaque est désormais une projection antérieure directe, où le patient est allongé contre la cassette, le thorax. Afin d'éviter un élargissement de la projection du cœur, l'imagerie est réalisée à une grande distance entre le tube et la cassette (téléradiographie). Parallèlement, pour améliorer la netteté de l'image, la durée de la radiographie est réduite au minimum, à quelques millisecondes. Cependant, pour obtenir une image radiologique anatomique du cœur et des gros vaisseaux, une analyse multiprojection de l'image de ces organes est nécessaire, d'autant plus que le clinicien est souvent amené à traiter des images thoraciques.

Sur la radiographie en projection directe, le cœur présente une ombre intense et uniforme, située au centre, mais de manière quelque peu asymétrique: environ 1/3 du cœur est projeté à droite de la ligne médiane du corps, et Vi à gauche de cette ligne. Le contour de l'ombre du cœur dépasse parfois de 2 à 3 cm à droite du contour droit de la colonne vertébrale; le contour de l'apex du cœur à gauche n'atteint pas la ligne médioclaviculaire. En général, l'ombre du cœur ressemble à un ovale oblique. Chez les personnes hypersthéniques, elle occupe une position plus horizontale, et chez les asthéniques, une position plus verticale. Crânialement, l'image du cœur se fond dans l'ombre du médiastin, représenté à ce niveau principalement par les gros vaisseaux: l'aorte, la veine cave supérieure et l'artère pulmonaire. Entre les contours du faisceau vasculaire et l'ovale cardiaque se forment les angles cardiovasculaires, des entailles qui forment la taille du cœur. Ci-dessous, l'image du cœur se confond avec l'ombre des organes abdominaux. Les angles entre les contours du cœur et du diaphragme sont appelés cardiophréniques.

Bien que l'ombre du cœur sur les radiographies soit absolument uniforme, ses différentes cavités peuvent néanmoins être différenciées avec une certaine probabilité, surtout si le médecin dispose de radiographies prises sous plusieurs angles. En effet, les contours de l'ombre cardiaque, normalement lisses et nets, ont la forme d'arcs. Chaque arc reflète la surface d'une partie du cœur apparaissant sur le contour.

Tous les arcs cardiaques et vasculaires se distinguent par leur rondeur harmonieuse. La rectitude de l'arc, ou de l'une de ses sections, indique des modifications pathologiques de la paroi cardiaque ou des tissus adjacents.

La forme et la position du cœur humain sont variables. Elles sont déterminées par les caractéristiques constitutionnelles du patient, sa position lors de l'examen et la phase respiratoire. Il fut un temps où l'on se passionnait pour la mesure du cœur par radiographie. Aujourd'hui, on se limite généralement à la détermination du coefficient cardiopulmonaire (CCP), le rapport entre le diamètre du cœur et celui du thorax, qui fluctue normalement entre 0,4 et 0,5 chez l'adulte (plus élevé chez les hypersthéniques, plus faible chez les asthéniques). La principale méthode de détermination des paramètres cardiaques est l'échographie. Elle permet de mesurer avec précision non seulement la taille des cavités cardiaques et des vaisseaux, mais aussi l'épaisseur de leurs parois. Les cavités cardiaques peuvent également être mesurées, à différentes phases du cycle cardiaque, par tomodensitométrie synchronisée avec l'électrocardiographie, la ventriculographie numérique ou la scintigraphie.

Chez les personnes en bonne santé, l'ombre du cœur sur la radiographie est uniforme. En pathologie, des dépôts calcaires peuvent être observés dans les valvules et les anneaux fibreux des orifices valvulaires, les parois des vaisseaux coronaires et de l'aorte, ainsi que dans le péricarde. Ces dernières années, de nombreux patients ont été porteurs de valvules et de stimulateurs cardiaques implantés. Il est à noter que toutes ces inclusions denses, naturelles ou artificielles, sont clairement détectées par échographie et tomodensitométrie.

La tomodensitométrie est réalisée avec le patient en position horizontale. La section d'acquisition principale est sélectionnée de manière à ce que son plan passe par le centre de la valve mitrale et l'apex du cœur. Les deux oreillettes, les deux ventricules, les septa interauriculaires et interventriculaires sont délimités sur le tomogramme de cette couche. Le sillon coronaire, le site d'insertion du muscle papillaire et l'aorte descendante sont différenciés sur cette section. Les sections suivantes sont réparties dans les directions crânienne et caudale. La mise en marche du tomographe est synchronisée avec l'enregistrement ECG. Afin d'obtenir une image nette des cavités cardiaques, les tomogrammes sont réalisés après une introduction automatique rapide d'un produit de contraste. Deux images prises lors des phases finales de contraction cardiaque – systolique et diastolique – sont sélectionnées parmi les tomogrammes obtenus. Leur comparaison sur l'écran permet de calculer la fonction contractile régionale du myocarde.

L'IRM ouvre de nouvelles perspectives dans l'étude de la morphologie cardiaque, notamment lorsqu'elle est réalisée sur les derniers modèles d'appareils ultra-rapides. Il est ainsi possible d'observer les contractions cardiaques en temps réel, de prendre des clichés à des phases précises du cycle cardiaque et, bien sûr, d'obtenir des paramètres de la fonction cardiaque.

L'échographie, réalisée dans différents plans et avec différentes positions de capteur, permet d'obtenir une image des structures cardiaques à l'écran: ventricules et oreillettes, valvules, muscles papillaires, cordes; elle permet également d'identifier d'autres formations intracardiaques pathologiques. Comme indiqué précédemment, un avantage important de l'échographie est sa capacité à évaluer tous les paramètres des structures cardiaques.

L'échocardiographie Doppler permet d'enregistrer la direction et la vitesse du mouvement du sang dans les cavités du cœur, en identifiant les zones de tourbillons turbulents à l'endroit où apparaissent des obstacles à la circulation sanguine normale.

Les méthodes invasives d'étude du cœur et des vaisseaux sanguins impliquent un contraste artificiel de leurs cavités. Ces méthodes sont utilisées à la fois pour étudier la morphologie du cœur et l'hémodynamique centrale. Lors d'une angiocardiographie, 20 à 40 ml de produit radio-opaque sont injectés à l'aide d'une seringue automatique par un cathéter vasculaire dans la veine cave ou dans l'oreillette droite. Dès l'introduction du produit de contraste, l'enregistrement vidéo sur film ou support magnétique commence. Pendant toute la durée de l'examen, qui dure 5 à 7 secondes, le produit de contraste remplit uniformément les cavités cardiaques droites, le système artériel et veineux pulmonaires, les cavités cardiaques gauches et l'aorte. Cependant, en raison de la dilution du produit de contraste dans les poumons, l'image des cavités cardiaques gauches et de l'aorte est floue; l'angiocardiographie est donc principalement utilisée pour étudier les cavités cardiaques droites et la circulation pulmonaire. Avec son aide, il est possible d'identifier une connexion pathologique (shunt) entre les chambres du cœur, une anomalie vasculaire, une obstruction acquise ou congénitale du flux sanguin.

Pour une analyse détaillée de l'état des ventricules cardiaques, un produit de contraste y est injecté directement. L'examen du ventricule gauche (ventriculographie gauche) est réalisé en projection antérieure oblique droite, sous un angle de 30". Un produit de contraste de 40 ml est injecté automatiquement à un débit de 20 ml/s. Une série d'images est lancée pendant l'injection du produit de contraste. L'enregistrement se poursuit quelque temps après la fin de l'injection, jusqu'à l'élimination complète du produit de contraste de la cavité ventriculaire. Deux images sont sélectionnées parmi ces images, prises en phase télésystolique et télédiastolique de la contraction cardiaque. La comparaison de ces images permet non seulement de déterminer la morphologie du ventricule, mais aussi la contractilité du muscle cardiaque. Cette méthode permet de révéler des dysfonctionnements diffus du muscle cardiaque, par exemple en cas de cardiosclérose ou de myocardiopathie, ainsi que des zones locales d'asynergie, observées en cas d'infarctus du myocarde.

Pour examiner les artères coronaires, un produit de contraste est injecté directement dans les artères coronaires gauche et droite (angiographie coronaire sélective). Les images prises sous différentes projections permettent d'étudier la position des artères et de leurs branches principales, la forme, les contours et la lumière de chaque branche artérielle, ainsi que la présence d'anastomoses entre les systèmes artériels coronaires gauche et droit. Il convient de noter que, dans la grande majorité des cas, l'angiographie coronaire est réalisée non pas pour diagnostiquer un infarctus du myocarde, mais comme première étape diagnostique d'une intervention chirurgicale: l'angioplastie coronaire.

Récemment, l'angiographie par soustraction numérique (DSA) a été de plus en plus utilisée pour examiner les cavités cardiaques et vasculaires sous contraste artificiel. Comme indiqué dans le chapitre précédent, l'angiographie par soustraction numérique (DSA) basée sur la technologie informatique permet d'obtenir une image isolée du lit vasculaire, sans ombres sur les os et les tissus mous environnants. Avec les moyens financiers nécessaires, l'angiographie par soustraction numérique (DSA) remplacera à terme complètement l'angiographie analogique conventionnelle.

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