01b - Echographie-doppler dans le diagnostic et le suivi de l’HTA réno-vasculaire

Tous les patients ayant une sténose de l’artère rénale ne bénéficieront pas d’une dilatation des artères rénales. L’échographie et surtout l’analyse Doppler de la vascularisation périphérique des deux reins, permet aussi d’aider à sélectionner les bonnes indications du geste de dilatation. Ainsi, les patients ayant un index de résistance supérieur à 0.80 au niveau des artères interlobulaires, ont peu de chance de tirer un bénéfice tensionnel ou fonctionnel rénal d’un geste de revascularisation, contrairement aux patients ayant un IR < 0.80. Dans ce cas, les lésions vasculaires périphériques prédominent alors aux lésions centrales et le flux peut ne pas être amélioré au niveau du cortex rénal.

Chez le patient jeune, par contre, en cas de fibrodysplasie, les dilatations peuvent apporter une amélioration tensionnelle. Il faut toutefois savoir qu’il s’agit souvent de lésions vasculaires multiples, qu’il est parfois impossible de dilater, notamment dans les segments distaux voire dans les branches segmentaires des artères rénales.

Après dilatation, il est très utile de réaliser une analyse Doppler de contrôle permettant de confirmer une amélioration sur la vascularisation périphérique et permettre d’avoir une référence permettant la recherche d’éventuelles resténoses ultérieures.

1. Quelques rappels anatomiques

Habituellement, les artères rénales naissent quelques centimètres en dessous de l’émergence de l’artère mésentérique supérieure qui servira de repère.

L’artère rénale droite naît de la partie latérale de l’aorte et se dirige derrière la veine cave inférieure où elle peut être facilement repéré grâce à la fenêtre hépatique. Elle est située en arrière de la veine rénale droite. Il peut exister plusieurs artères rénales, celles-ci sont alors repérables dans le segment rétro-cave. Cette disposition anatomique est actuellement bien visualisée en Doppler couleur. La veine rénale droite se vide dans la veine cave inférieure. Elle reste toujours située en avant de l’artère rénale.

Figure 1 : Image échographique sagittale en échelle de gris (A) et en couleur (B) montrant la veine cave inférieure (VCI) dans son grand axe et l’artère rénale droite (flèche) dans son petit axe. Le doppler couleur montre un flux sanguin dans la VCI, les veines hépatiques et l’artère rénale.

L’artère rénale gauche naît de la paroi latérale gauche de l’aorte. Son trajet se dirige habituellement vers le bas et vers l’arrière. Ce trajet rend difficile l’exploration de l’artère rénale gauche dans sa totalité. Les artères rénales accessoires sont également plus difficiles à visualiser car il n’existe pas, de ce côté, de bonne fenêtre acoustique. La veine rénale gauche a un trajet ascendant, habituellement, elle passe devant l’aorte, entre aorte et artère mésentérique supérieure, mais il existe, fréquemment, des malpositions anatomiques avec veine rénale gauche rétro-aortique, veine rénale gauche rétro et pré-aortique, même parfois il existe un cercle veineux, à la fois pré et rétro-aortique, sans veine dominante.

Figure 2 : Illustration de l’artère et de la veine rénale gauches. La veine rénale gauche passe entre l’aorte et l’artère mésentérique supérieure (AMS). L’artère rénale gauche est postérieure à la veine rénale. L’image échographique en haut et à droite est une vue sagittale de l’aorte abdominale. La veine rénale est visualisée entre l’AMS et l’aorte. L’image en bas et à droite est une vue transversale en doppler couleur montrant la relation anatomique entre l’AMS, le tronc coeliaque, la VCI et la veine rénale gauche.

En atteignant le hile, l’artère rénale principale se divise en 2 branches antérieure et postérieure. Ces branches se divisent en branches multiples, qui elles-mêmes donnent naissance aux artères interlobaires qui cheminent le long des faces latérales des pyramides. Celles-ci se divisent en artères arquées qui cheminent au niveau de la base de la pyramide et en artères interlobulaires qui se divisent en multiples artères glomérulaires afférentes.

Figure 3 : Image doppler couleur montrant la vascularisation rénale normale. Les artères et les veines sont encodées en couleur (artères en rouge, veines en bleu).

Les variantes anatomiques sont fréquentes. A peu près 30% des individus ont plus d’une artère par rein. Les artères surnuméraires peuvent être unilatérales ou bilatérales. Ces artères accessoires peuvent prendre naissance directement de l’aorte abdominale mais également de l’artère mésentérique supérieure, de l’artère surrénalienne et de l’artère hépatique voire de l’artère iliaque primitive. Les divisions très précoces des artères rénales sont observées dans environ 15% des cas.

2. Conduite de l’examen

Pour un meilleur résultat, certaines conditions sont à respecter. L’examen sera d’autant plus facile que le patient est à jeun, qu’il a peu de gaz digestifs, qu’il n’est pas dyspnéique et qu’il est coopérant. Pour ce faire, certains proposent une préparation médicamenteuse pendant 48 heures avant l’examen et dans tous les cas, les consignes suivantes la veille et le jour de l’examen :
— ne pas fumer,
— ne pas mâcher de chewing-gum
— ne pas boire d’eau gazeuse.

L’examen commence par une exploration complète morphologique des deux reins. Pour le rein droit, le patient est mis en décubitus latéral gauche, le bras droit au dessus de la tête. Le rein est alors facilement accessible en passant par la fenêtre hépatique. Pour le rein gauche, le patient est placé tout d’abord en décubitus dorsal puis en décubitus latéral droit. Il faut savoir, qu’en décubitus latéral droit, le rein gauche a tendance à basculer, rendant sa mesure plus difficile. De ce côté, par contre, il n’existe pas de fenêtre acoustique permettant d’accéder directement au rein.

L’analyse morphologique du rein comporte une étude de ses contours, de son échostructure, de sa différenciation, de la présence ou non de calcifications vasculaires intra-rénales mais également évalue l’importance d’une lipomatose sinusale. Il est également noté la présence ou non de lithiase ou d’une éventuelle dilatation des cavités rénales.

L’analyse Doppler débute par un repérage couleur de la vascularisation des deux reins. Ceci permet de bien visualiser les vaisseaux segmentaires, interlobaires, interlobulaires et arqués. Une exploration par analyse Doppler pulsé est réalisée sur au moins trois artères interlobulaires. L’index de résistance moyen est alors consigné dans le rapport. Il est également, dans le même temps, réalisé une exploration des veines rénales, notamment en Doppler pulsé, pour s’assurer d’un bon retour veineux.

Une fois ces analyses rénales réalisées, l’examen est terminé par l’exploration des deux artères rénales. Il importe de pouvoir aborder le vaisseau pour le tir Doppler avec un angle satisfaisant (inférieur à 60°). L’étude de l’artère rénale droite se fait d’abord en décubitus latéral gauche, où l’on arrive à dérouler en totalité le tronc artériel et ses branches de division. L’analyse Doppler couleur permet de rechercher d’éventuelles turbulences orientant vers la présence d’une possible sténose.

Figure 4 : L’abord latéral est le plus performant pour l’analyse doppler de la vascularisation intrarénale, en particulier chez l’obèse. L’abord antérieur, au travers du foie, n’est pas recommandé car il augmente la distance jusqu’au rein, donnant par là un signal trop faible avec un angle de tir supérieur à 60°.

Le diagnostic de sténose, toutefois, ne sera réalisé qu’après analyse Doppler pulsé avec mesure des vitesses, en prenant soin de corriger l’« angle de tir ». Pour l’artère rénale gauche, l’absence de fenêtre acoustique rend plus difficile l’exploration de l’ensemble du tronc artériel et des ses branches. Toutefois, dans certaines conditions, en s’aidant de la veine rénale située en avant, il est possible de dérouler l’ensemble du vaisseau. Comme à droite, on s’aidera du Doppler couleur pour rechercher d’éventuels aliasing pouvant orienter vers des sténoses localisées ostiales ou tronculaires. La voie antéro-postérieure habituellement décrite, entraîne plus d’erreurs de résultat. En effet, par cette voie, la sonde a tendance à comprimer le segment artériel à sa partie proximale sur le rachis sous-jacent. Il peut ainsi provoquer des accélérations de flux artificiels et entraîner des diagnostics par excès de sténose de l’artère rénale. Par ailleurs, l’angle d’attaque du vaisseau est proche de 90°, ce qui rend les erreurs plus importantes sur l’évaluation des vitesses circulatoires.

Figure 5 : Abord latéral montrant l’aorte abdominale et l’origine des 2 artères rénales. La sonde est déplacée le long d’un axe longitudinal jusqu’à l’obtention d’une image de l’aorte et de la VCI (A). Le doppler couleur montre l’origine des 2 artères rénales (B). Le volume d’échantillonage doppler est placé dans l’artère rénale proximale droite. Dans cette vue un angle doppler acceptable de 60 degrés environ peut être facilement obtenu (C). La lecture doppler de l’aorte abdominale est enregistrée à hauteur de l’artère rénale. Cette valeur est utilisée pour le calcul du RAR (D).

Figure 6 : Image doppler couleur transversale obtenue par abord latéral. Cette image montre une vue, dans son grand axe, de l’artère rénale droite depuis son origine jusqu’au hile rénal. Par cette voie, le curseur doppler peut être déplacé sur la longueur entière de l’artère rénale.

Figure 7 : Image doppler couleur et analyse spectrale de la vascularisation intrarénale. Le doppler couleur identifie les vaisseaux et aide à localiser une artère segmentaire ou interlobaire avec un angle optimal de 30 degré ou moins (A). Si la courbe ne présente pas de pic systolique précoce, plusieurs lectures peuvent être nécessaires avant de d’affirmer que le pic protosystolique est réellement absent. Dans cet exemple, le pic systolique précoce est absent à cause d’une sténose > 60% de l’artère rénale proximale.

3. Recherche et évaluation d’une sténose de l’artère rénale

L’exploration par échographie Doppler des reins en cas de suspicion d’hypertension artérielle réno-vasculaire, doit être complète et comporter deux approches complémentaires :
— une analyse morphologique et vasculaire du rein (méthode indirecte),
— une échographie morphologique et Doppler de l’artère rénale, de ses branches avec, si possible, évaluation de nombre des artères rénales (méthode directe).

3.1. L’analyse Doppler pulsé de la vascularisation intra-rénale

Au niveau des artères interlobulaires, l’analyse Doppler pulsé montre qu’il existe normalement une résistance périphérique basse avec des index de résistance compris entre 0.55 et à 0.70. Lorsque le flux diastolique diminue, l’index de résistance augmente. Il faut alors rechercher une cause d’obstacle en aval. Il peut s’agir :
— d’un obstacle sur l’artère en aval de l’endroit où est prise l’information,
— d’une maladie glomérulaire ou microvasculaire responsable d’insuffisance rénale chronique,
— d’une thrombose de la veine rénale,
— d’une dilatation des cavités rénales.
L’absence de flux en diastole donne un index de résistance égal à 1.

Lorsque l’analyse Doppler pulsé est normale, la montée d’ascension systolique est rectiligne, rapide, inférieure à 0.07 seconde. Tout retard à cette montée d’ascension systolique, avec surtout la disparition du pic protosystolique, doit faire penser à la possible présence d’un obstacle en amont.

Figure 8 : l’analyse spectrale doppler normale au niveau de l’artère rénale principale et d’une artère segmentaire. Une courbe de faible résistance est attendue dans l’artère rénale principale (A). Le pic systolique précoce (flèche) est représenté par une petite encoche en protosystole de la courbe normale. La montée systolique est rapide avec une temps d’accélération de 0,07 secondes ou moins.

3.2. Analyse Doppler pulsé d’une sténose de l’artère rénale

L’artériographie reste l’examen de référence pour le diagnostic de la sténose de l’artère rénale. Elle est toutefois invasive et demande l’injection de produit de contraste potentiellement néphrotoxique. De nombreuses études ont montré que l’analyse Doppler ultra-sonore peut apporter une aide effective au diagnostic et à l’évaluation de la sténose de l’artère rénale. Il importe que cet examen soit toutefois complet, évaluant l’artère rénale de manière directe et évaluant également les conséquences sur le parenchyme rénal d’une sténose de l’artère rénale ; appréciation indirecte. Lorsque l’on associe ces deux méthodes, plusieurs séries montrent que l’examen a une sensibilité et une spécificité proche de 90%. D’autres méthodes peuvent également être utilisées comme l’IRM ou le scanner spiralé.

Evaluation directe d’une sténose dans l’artère rénale principale

Nous rappelons que l’examen a commencé par l’imagerie des deux reins, avec mesure précise de la taille. Un rein normal est mesuré entre 9 et 13 cm de grand axe et il faut savoir qu’une différence supérieure à 2 cm de longueur entre les deux reins, peut suggérer une sténose voire une occlusion d’une artère rénale du côté du rein le plus petit. Le parenchyme rénal normal mesure plus d’1 cm d’épaisseur. Le parenchyme rénal doit avoir une différenciation cortico-médullaire et une échogénicité égale ou inférieure au foie.

Figure 9 : Vue sagittale du rein. L’image (A) montre un rein d’échogénicité normale (équivalente ou inférieure à celle du foie). L’image B montre un rein pathologique, anormalement hyperéchogène par rapport au foie.

La méthode directe doit pouvoir examiner l’ensemble de l’artère rénale. Cela est souvent possible à droite, grâce à la fenêtre hépatique et est beaucoup plus difficile à gauche si les conditions anatomiques ne le permettent pas. La sténose d’origine athéromateuse est souvent située à la partie proximale de l’artère. En cas de dysplasie fibro-musculaire, les sténoses sont le plus souvent situées à la partie moyenne voire distale des artères rénales. Il importe également de rechercher des vaisseaux accessoires. En effet, une artère rénale accessoire peut également être responsable d’une hypertension réno-vasculaire. Pour rechercher les zones d’accélération de flux, une analyse Doppler couleur est utile de manière à n’effectuer l’analyse Doppler pulsé qu’à l’endroit utile.

Le diagnostic définitif de sténose de l’artère rénale se fait de manière directe en mesurant les vitesses. Une vitesse supérieure à 200 cm par seconde, indique la présence d’une sténose supérieure à 60% de l’artère rénale. En aval de cette sténose, il existe des turbulences qui peuvent être documentées pour confirmer la sténose. On peut également s’aider du rapport réno-aortique (RAR). Il est calculé en divisant la vitesse systolique maximum relevée dans l’artère rénale, par la vitesse systolique maximum relevée au niveau aortique. Ce rapport doit rester inférieur à 3,5. Ce critère est actuellement peu utilisé en France.

Figure 10 : Images obtenues chez un patient porteur d’une sténose bilatérale des artères rénales. L’image (A) est une image couleur doppler d’une sténose ostiale de l’artère rénale droite. Un aliasing est observé dans le tissu entourant la zone de turbulence post-sténotique. Un enregistrement des vitesses près de l’ostium de l’artère montre une nette accélération de flux , > à 6m/s en systole et 3 m/s en diastole, témoignant d’une sténose très serrée. L’image (C) montre l’analyse spectrale dans la zone de turbulence post-sténotique ; les vitesses restent élevées (3m/s) et il existe un comblement de la fenêtre sombre en raison du flux turbulent. La courbe doppler obtenue dans les artères segmentaires du rein droit, montre un aspect de tardus parvus ou retard à la montée d’ascension systolique (RMS) avec l’absence de pic protosystolique (D). Le temps d’accélération est de 0,11 sec. (E) représente une image couleur doppler de l’origine de l’artère rénale gauche sténosée. L’image G montre une turbulence post-sténotique. L’aspect de la courbe obtenue dans une artère interlobaire gauche, montre l’absence de PSP et un aspect de tardus parvus compatible avec une sténose de l’artère principale.

Figure 11 : L’angiographie confirme la sténose bilatérale (I). Une angioplastie a été réalisée avec pose de stent dans les 2 artères.

Nous insisterons sur le fait qu’il faut, pour mesurer ces vitesses, obtenir un « angle d’attaque » de l’analyse Doppler satisfaisant, c’est-à-dire inférieur à 60°. En effet, si l’ « angle d’attaque » est supérieur à 60°, il arrive souvent que l’on surestime la vitesse au sein de la sténose. Lorsque les vitesses sont très élevées, le système de répétition du train d’ondes (PRF) utilisé pour effectuer l’analyse Doppler, peut être dépassé et créer ce que l’on appelle un phénomène d’aliasing [1] ; ce phénomène d’aliasing empêche la mesure réelle des hautes vitesses. Il sera alors utile de pouvoir s’aider d’une analyse en Doppler continu orientable.

Figure 12 : L’image A montre l’aliasing de la courbe spectrale. La vitesse mesurée à partir de la courbe ne reflète pas la vélocité du pic systolique. En augmentant le PRF et en abaissant la ligne de base, le pic de vélocité est affiché correctement et une vélocité précise peut être mesurée (B).

Il faut toujours également rechercher des artères accessoires. Elles sont souvent petites, très difficiles à repérer. A droite, il faut les rechercher en arrière de la veine cave inférieure et à gauche il faut les rechercher sur la paroi latérale gauche de l’aorte. Il faut savoir qu’une artère rénale accessoire peut échapper à l’analyse Doppler, même dans des mains « expertes ».

Evaluation indirecte d’une sténose de l’artère rénale

Ces informations sont également importantes car elles peuvent confirmer les informations directes obtenues. Il est tout d’abord recherché la présence d’un pic protosystolique au niveau des différents vaisseaux étudiés. Lorsque celui-ci est absent, cela peut orienter vers un diagnostic de sténose de l’artère rénale principale supérieure à 60%. Il est également possible de mesurer le temps de montée de l’ascension systolique qui soit être inférieur à 0.07 seconde. Ce retard à la montée de l’ascension systolique peut être secondaire à une sténose supérieure à 60%. Enfin et surtout, l’index de résistance est mesuré et surtout comparé aux index de résistance du rein contro-latéral. Une différence supérieure à 0.10 entre les deux côtés peut évoquer la présence d’une sténose, du côté où l’index de résistance est le plus bas.

Pour cette exploration, toutefois, la technique est très importante. En effet, quelques pièges doivent être connus :
— sur le patient en position oblique, une compression ferme sur le rein va majorer artificiellement les index de résistance au niveau de la vascularisation périphérique rénale.
— en décubitus dorsal, nous l’avons vu, une pression de la sonde insistante pour dégager les gaz, peut entraîner une déformation de la partie proximale des artères sur le rachis et ainsi accélérer le flux.

Figure 13 : Courbes normales d’artères segmentaires rénales (A). L’ESP est détectée sur chaque courbe. La colonne (B) montre une série de courbes anormales correspondant à des sténoses de degré croissant du haut vers le bas. Le pic systolique précoce est absent et le temps d’accélération est mesuré du début de systole jusqu’au pic systolique. Cette courbe est appelée tardus parvus en raison de l’accélération systolique retardée.

Il est également très important d’ajuster la position de la sonde pour obtenir un angle d’incidence^? Doppler le meilleur possible. Il est ainsi recommandé d’obtenir un « angle de tir » compris entre 0 et 30° pour bien visualiser le pic protosystolique. En effet, celui-ci a tendance à disparaître à un angle supérieur à 30°.

Enfin, il importe également de régler sa fenêtre d’exploration de manière à obtenir le meilleur PRF et la fréquence la plus haute. Parfois le diagnostic peut être difficile, notamment lorsqu’il existe une très importante résistance intra-rénale, le pic protosystolique peut rester et même se majorer, les index de résistance restent élevés et ce malgré une sténose très serrée sur l’artère rénale principale. En contrepartie, ceci donne une indication sur l’intérêt ou non de dilater cette sténose compte tenu des altérations vasculaires en aval.

Figure 14 : PSP exagéré associé à une courbe de haute résistance. L’index de résistance IR est de 0,78. Avec l’augmentation de résistance, le PSP devient exagéré et persiste même s’il existe une sténose dans l’artère rénale principale. Lorsque l’IR est > 0,70, la technique indirecte devient moins sensible pour détecter une sténose de l’artère principale. Une trop grande confiance accordée à la technique indirecte aboutit à des examens faussement négatifs.

Enfin, il est parfois difficile de faire un diagnostic différentiel entre une sténose très serrée et une occlusion de l’artère rénale. Souvent, une circulation collatérale prend le relais, ce qui fait que l’analyse Doppler retrouve une vascularisation intra-rénale. Pour faire le diagnostic, il importe donc de pouvoir mettre en évidence, directement, cette occlusion en analyse Doppler couleur.

4. Conclusions

— Le diagnostic et l’évaluation ultra-sonore d’une sténose de l’artère rénale comprend deux étapes, l’une directe et l’autre indirecte. Ceci permet d’évaluer l’influence hémodynamique d’une sténose proximale d’une artère rénale et de poser les bonnes indications du traitement complémentaire spécifique.

— Le diagnostic repose sur le Doppler pulsé qui doit être réalisé avec une technique parfaite pour obtenir le maximum d’information. Le repérage vasculaire est facilité par l’utilisation du Doppler couleur ou du Doppler énergie.

— Cet examen permet également le suivi des sténoses, soit leur évolution dans le temps en l’absence de traitement dans les cas où il n’est pas sûr qu’un geste de dilatation apporte une amélioration, soit pour une surveillance après dilatation à la recherche de resténoses ou d’anomalies pouvant apparaître au sein des matériels utilisés pour le traitement de la sténose.