Dopplerographie des vaisseaux cérébraux

L'échographie cérébrale est considérée comme l'une des méthodes les plus sûres et efficaces. Cette procédure est pratiquée aussi bien chez les enfants que chez les adultes. Grâce au diagnostic échographique, il est possible d'identifier des maladies graves dès leur apparition et de prescrire un traitement.

L'objectif principal de l'examen vasculaire cérébral par échographie duplex couleur est de déterminer et de quantifier le degré de sténose induite par des modifications athéroscléreuses chez les patients se plaignant d'accidents ischémiques transitoires ou d'accidents vasculaires cérébraux. L'examen doit établir le degré de sténose et l'étendue du segment vasculaire affecté. Le système collatéral doit être évalué afin de déterminer le risque de complications avant ou après l'intervention. Cet examen requiert une connaissance de l'anatomie vasculaire cérébrale et de l'imagerie échographique normale, qui seront abordées dans ce chapitre avant de présenter la sémiotique des maladies cérébrovasculaires des bassins carotidiens et vertébraux.

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Anatomie échographique du système artériel carotidien, méthodes de recherche

De nombreux médecins préfèrent s'asseoir derrière la tête du patient, celui-ci étant allongé. L'examen peut également être commencé antérieurement, la sonde étant positionnée près de la ligne médiane et affichant une coupe transversale de l'artère carotide commune. Ce vaisseau est situé en arrière et en dedans de la veine jugulaire interne. Le diamètre de la veine jugulaire peut être augmenté par une manœuvre de Valsalva, qui permet généralement une visualisation immédiate du vaisseau en mode B. La coupe transversale est présentée comme ci-dessous, avec les côtés droit et gauche inversés.

Lorsque la sonde est tournée de 90° le long de l'axe longitudinal, le côté droit de l'image se trouve en bas et le côté gauche en haut, comme en échographie abdominale. Observez la séparation physiologique des plis oculaires qui se produit au niveau de la bifurcation de l'artère carotide commune et de la transition vers le bulbe carotidien de l'artère carotide interne. Cet élargissement brutal crée un tourbillon arrondi qui ne doit pas être confondu avec un reflux post-sténotique pathologique, une turbulence ou un flou.

Le spectre Doppler de l'artère carotide commune montre généralement une légère augmentation de la vitesse systolique maximale par rapport à celle de l'artère carotide interne, en raison d'une résistance périphérique intracrânienne relativement faible. Ce schéma diffère de celui de l'artère carotide externe, qui peut présenter un signal sonore « sifflant » avec des vitesses systolique et diastolique relativement élevées. Un spectre triphasique peut être obtenu à partir de l'artère carotide externe, incluant une composante de flux inversé. L'artère thyroïdienne supérieure est visible ici en mode couleur.

Orientation anatomique

Visualisée dans l'axe longitudinal, l'artère carotide interne est normalement située en arrière et latéralement par rapport à la sonde, tandis que l'artère carotide externe reste à proximité sur une longue distance. En cas de doute sur le vaisseau, la compression répétée de l'artère temporale superficielle entraîne des oscillations du spectre de l'artère carotide externe. La veine jugulaire interne se distingue facilement de l'artère carotide interne par la direction du flux sanguin et un tracé spectral plat.

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Lésion sténotique de l'artère carotide interne

Les dépôts athéroscléreux ne contiennent pas toujours de calcifications avec ombre. Les « plaques molles » apparaissent comme des vides hypoéchogènes, en forme de croissant ou de cercle, dans la lumière colorée le long de la paroi vasculaire. L'échographie duplex couleur permet de déterminer avec précision l'étendue cranio-caudale de la plaque. Une augmentation excentrique du flux sanguin est souvent observée.

Stratification de la paroi vasculaire

La dissection de la paroi vasculaire avec du sang entre les couches est une affection particulière qui survient généralement spontanément, mais qui peut également être associée à un traumatisme cervical ou à une surcharge physique à tout âge. Elle se caractérise par la présence d'un hématome intramural hypoéchogène, provoquant d'importantes perturbations du flux sanguin.

Un anévrisme de la paroi se développe généralement comme une complication. Le lambeau intimal peut obstruer la lumière vasculaire d'origine, qui, à l'échographie, apparaît se terminer par un angle aigu. Une recanalisation peut survenir après plusieurs semaines et peut être documentée avec précision par échographie duplex couleur.

Anatomie échographique du système artériel vertébral, méthodologie de recherche

L'artère vertébrale est scannée en coupe longitudinale par voie antérolatérale, le patient étant en décubitus dorsal, en partant de son origine (V0 _{), puis en poursuivant l'examen jusqu'à un point de la} boucle vertébrale C1 (y compris le segment V2 _). Il est préférable d'utiliser une sonde linéaire à fréquence variable (5,0-7,5 MHz). Le segment intraforaminal V2 _des foramens vertébraux est le plus accessible à l'échographie duplex. Il peut être clairement visualisé, avec la veine qui l'accompagne, entre les ombres acoustiques des corps vertébraux cervicaux.

En cas d'hypoplasie de l'artère vertébrale, le plus souvent, l'une des artères (généralement la droite) présente un diamètre inférieur à 2,5 mm, tandis que l'artère opposée présente un diamètre supérieur à 4 mm (écart supérieur à 1:1,7). Le diamètre normal de l'artère vertébrale est d'environ 3,8 ± 0,5 mm. En cas d'hypoplasie de l'artère vertébrale, on observe une diminution de la composante télédiastolique du flux sanguin (Vdiast). Il est parfois difficile de distinguer une hypoplasie de l'artère vertébrale d'une sténose ou d'une occlusion distale, car la diminution de Vdiast est toujours présente. Les localisations privilégiées de la sténose sont l'origine de l'artère vertébrale de l'artère sous-clavière, ainsi que la zone au niveau de la vertèbre C1, qui est scannée par voie postérieure, derrière l'apophyse mastoïde. Il est préférable d'utiliser un transducteur de 5,0 MHz, en le plaçant immédiatement sous le processus mastoïde et en arrière, en l'inclinant vers l'orbite opposée avec un léger tour de la tête de l'autre côté.

Le segment V4 est scanné avec un transducteur sectoriel de 2,5 ou 2,0 MHz, qui est positionné sous la protubérance occipitale et incliné vers l'orbite.

Il convient de noter qu'il n'existe pas de critères significatifs pour déterminer le degré de sténose de l'artère vertébrale, contrairement à l'artère carotide.

Avec une perméabilité normale de l'artère vertébrale, il existe un spectre biphasique avec une fenêtre spectrale claire, tandis que la sténose est caractérisée par une augmentation significative du flux sanguin et un remplissage de la fenêtre spectrale.

La dissection de l'artère vertébrale après un traumatisme peut entraîner une ischémie cérébrale embolique, aboutissant à un accident vasculaire cérébral (AVC). Les résultats de l'échographie duplex couleur peuvent être très variés, allant de la présence d'un hématome intramural à l'occlusion du segment artériel affecté. Parfois, le lambeau intimal détaché est lui-même visible.

La partie squameuse mince de l'os temporal offre la meilleure fenêtre acoustique pour scanner le cercle de Willis avec un transducteur de 2,0 MHz.

Examen transcervical de l'artère basilaire

La scintigraphie transcervicale peut être réalisée en position assise, tête penchée en avant, ou en position allongée, tête tournée sur le côté. Cela permet de visualiser les deux segments V4 à leur jonction avec l'artère basilaire.

Anatomie des vaisseaux cérébraux

Le cercle de Willis est normalement formé par les artères carotides (bassin antérieur) et vertébrales (bassin postérieur). Des plaques d'athérosclérose se forment rarement à l'origine de l'artère carotide commune, issue de la crosse aortique à droite et du tronc brachiocéphalique à gauche. Une sténose se développe généralement à la bifurcation de l'artère carotide commune en artère carotide interne et artère carotide externe. La première branche intracrânienne de l'artère carotide interne est l'artère ophtalmique. Immédiatement après, l'artère carotide interne se divise en artère cérébrale moyenne et artère cérébrale antérieure.

Les artères vertébrales naissent de la crosse aortique dans 4 % des cas, mais leur source est généralement l'artère sous-clavière. L'artère vertébrale gauche débute souvent plus proximalement que la droite. Chaque artère vertébrale est divisée en cinq segments. Le segment proximal partant de l'origine est appelé Vo. Le segment Vi continue jusqu'au processus transverse de la vertèbre C6, mais il arrive que l'artère pénètre dans le foramen au niveau de Cs. Le segment V2 est le plus accessible à l'examen au milieu du cou. La boucle de l'artère vertébrale au niveau de la première vertèbre cervicale correspond au segment V3. Le segment V4 est situé dans le crâne, et de son segment distal naît l'artère cérébelleuse postéro-inférieure. Dans certains segments ou sur l'ensemble de son trajet, l'artère vertébrale peut être hypoplasique. Les artères vertébrales droite et gauche fusionnent pour former l'artère basilaire, qui se divise en artères cérébrales postérieures droite et gauche.

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Voies collatérales

1. Sténose ou occlusion sévère de l'artère carotide interne. La voie collatérale principale reliant l'artère carotide externe au bassin de l'artère carotide interne permet au sang de pénétrer le cerveau de manière rétrograde via les artères supratrochléaires et ophtalmiques. Une autre façon de compenser une sténose importante de l'artère carotide interne est le flux transversal via l'artère communicante antérieure. Pour éviter tout risque chirurgical, le chirurgien doit être conscient de la possibilité d'hypoplasie ou d'aplasie du segment A1 proximal de l'artère cérébrale antérieure. Le système artériel vertébral peut recevoir un flux sanguin collatéral via l'artère communicante postérieure si le segment P1 de l'artère cérébrale postérieure du côté correspondant n'est pas sous-développé.
2. Sténose ou occlusion sévère de l'artère vertébrale. En cas de sténose proximale de l'artère vertébrale, les collatérales peuvent être l'artère cervicale profonde, issue du tronc thyrocervical, ou la branche de l'artère occipitale issue du bassin de l'artère carotide externe. En cas de sténose de l'artère basilaire, les seules voies collatérales sont les artères communicantes postérieures ou les anastomoses leptoméningées issues du bassin de l'artère cérébrale moyenne. Dans ces cas, l'aplasie du segment P, l'artère cérébrale postérieure, directement issue de l'artère cérébrale postérieure issue de l'artère carotide interne, présente un côté positif.

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Évaluation quantitative de la sténose de l'artère carotide interne

Le degré local de sténose peut être calculé transversalement en mesurant la lumière résiduelle intrasténotique (Ag) et en la rapportant au diamètre transversal initial du vaisseau dans la zone affectée (AN) à l'aide de la formule de réduction de la section transversale. Le mode Doppler puissance, plus sensible, permet de déterminer avec précision la section transversale de la lumière résiduelle perfusée.

Dans les deux images, la plaque hypoéchogène dans la lumière est clairement différenciée des calcifications hyperéchogènes.

Le degré de sténose peut également être évalué par balayage longitudinal en mesurant les vitesses de pointe du flux avec leur correction angulaire. L'angiographie par soustraction numérique, par exemple, ne permet pas d'évaluer la vitesse du flux. La méthode utilisée dans la plus grande étude multicentrique à ce jour (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: NASCET) a mesuré la sténose carotidienne en déterminant le rapport entre le diamètre de la lumière à la partie la plus étroite de la sténose (ds) et le diamètre carotidien normal distalement à la sténose.

Lors de l'examen de l'échographie duplex couleur pour l'évaluation de la sténose, il a été démontré que cette technique permettait de déterminer le degré de sténose avec une grande précision. Il est important de différencier une pseudo-occlusion pré-occlusive d'une véritable occlusion afin de planifier un traitement approprié. Une lumière résiduelle filiforme, invisible sur les images natives, peut parfois être détectée par injection intraveineuse de produit de contraste. Il convient de rappeler qu'une vitesse de pointe du flux sanguin plus élevée peut parfois être déterminée après injection de produit de contraste. L'échographie duplex couleur permet également une surveillance non invasive après thromboendartériectomie carotidienne ou implantation d'un stent afin d'exclure une récidive de sténose. Plusieurs études multicentriques ont montré que la thromboendartériectomie réduit le risque individuel d'accident vasculaire cérébral (AVC) chez les patients présentant une sténose carotidienne interne de haut grade (> 70 %) cliniquement évidente.

Épaisseur intima-média dans le système artériel carotidien

Des études épidémiologiques à long terme ont montré que l'épaisseur intima-média carotidienne est un facteur pronostique d'accident vasculaire cérébral (AVC) ou d'infarctus du myocarde, après prise en compte de tous les autres facteurs de risque (hypercholestérolémie, hypertension, tabagisme, etc.). Comment est-elle déterminée?

L'examen est réalisé avec une sonde linéaire d'une fréquence supérieure à 7,5 MHz, enregistrant des images avec une compression de 60 dB et mesurant les vaisseaux en systole. Les composantes harmoniques et les produits de contraste artificiels ne sont pas utilisés. Si l'examen débute par la lumière de l'artère carotide, la première couche déterminée par échographie est la jonction échogène du sang et de l'intima, suivie de l'image hypoéchogène de l'intima-média, et enfin de la média et de l'adventice. Pour des raisons physiques, l'épaisseur intima-média peut être mesurée avec plus de précision au niveau de la paroi distale (4=) qu'au niveau de la paroi proche, où la transition est moins nette. L'épaisseur intima-média au niveau de la paroi distale est mesurée comme l'épaisseur totale de ce complexe, car une mesure séparée précise des deux couches est impossible.

Dans les études de recherche, il est courant d'effectuer 5 à 10 mesures sur trois segments de l'artère carotide – l'artère carotide commune, la région de bifurcation et le bulbe carotidien interne – et de calculer la valeur moyenne pour les trois segments. Ces études utilisent souvent des modules de traitement semi-automatisés qui enregistrent séquentiellement plusieurs valeurs IMT en utilisant une échelle de gris, ce qui améliore la reproductibilité des mesures.

Pour une application pratique de cette technique, il est nécessaire de limiter l'examen à un segment de l'artère carotide commune. Un protocole consiste à mesurer un segment bien visualisé de 10 mm de longueur, à effectuer 5 à 10 mesures individuelles et à calculer la valeur moyenne. Les données obtenues dépendent de l'âge et sont corrélées aux facteurs de risque établis. Il a été démontré qu'une intervention efficace sur les facteurs de risque cardiovasculaire pendant 1 à 2 ans réduit l'épaisseur intima-média.

Sémiotique échographique des lésions vasculaires intracrâniennes

Chez les patients présentant une sténose carotidienne interne de haut grade ou une occlusion unilatérale, il est important de déterminer la présence d'un flux sanguin collatéral rétrograde traversant l'artère ophtalmique depuis le bassin carotidien externe, qu'il soit opposé à zéro ou normal. Le tableau de collatéralisation intracrânienne peut être évalué en comparant les spectres Doppler des artères.

En cas d'occlusion bilatérale des artères carotides internes, le flux sanguin collatéral provient du système artériel vertébral via le cercle de Willis intact ou les collatérales orbitaires. Pour éviter toute interprétation erronée, il est toujours nécessaire d'examiner toutes les artères principales du cercle de Willis accessibles à l'échographie Doppler.

Une augmentation du flux sanguin peut survenir pour d'autres raisons qu'une sténose. Par exemple, une anémie peut entraîner une augmentation fonctionnelle du flux sanguin dans l'artère carotide interne, comme le montre ce patient dont le taux d'hémoglobine n'était que de 6,2 g/L. Une augmentation du flux sanguin peut également survenir en cas d'anévrisme, détecté par échographie duplex couleur lorsqu'il dépasse 5 à 10 mm et se situe dans des zones accessibles à l'examen.

Évaluation critique

Les artères carotides, en raison de leur localisation superficielle et de la possibilité d'un balayage avec une bonne résolution à hautes fréquences, se prêtent idéalement à l'examen par échographie duplex couleur non invasive. Dans une certaine mesure, il en va de même pour les artères vertébrales. Il est assez difficile de visualiser l'origine de l'artère vertébrale gauche par échographie duplex couleur, souvent située à un niveau assez bas. Un problème similaire se pose également dans 4 % des cas concernant l'origine de l'artère vertébrale à partir de la crosse aortique. Une autre technique d'examen non invasive permettant d'exclure une dissection de l'artère vertébrale ou de l'artère carotide est l'angiographie par résonance magnétique (ARM), qui peut être réalisée en mode temps de vol ou avec introduction d'un produit de contraste.

Une autre méthode, plus invasive, est l'angiographie par soustraction numérique. Ses principaux avantages sont la capacité à détecter un flux sanguin lent dans les sténoses à lumière très étroite et à identifier les lumières des petits vaisseaux intracrâniens. Dans ce cas, un petit anévrisme a été détecté. L'angiographie par soustraction numérique permet également de déterminer les collatérales et le drainage veineux lorsqu'une thrombose du sinus veineux est exclue.

Dans 15 % des cas, la pénétration des ultrasons lors de l'examen Doppler est si difficile (par exemple, en cas d'os épais de la voûte) que des produits de contraste doivent être utilisés.

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