Embolie pulmonaire aiguë : Part I

Cet article de New Frontiers passe en revue l’épidémiologie, la physiopathologie, le diagnostic, le traitement et la prévention de l’embolie pulmonaire (EP) en 2 parties. Dans cette première partie, nous résumons les mécanismes de la dysfonction du ventricule droit, de l’hypoxémie artérielle et des autres anomalies des échanges gazeux. Pour le diagnostic, nous rationalisons et accélérons le bilan. Pour la deuxième partie, nous fournissons une approche contemporaine de la stratification du risque pour déterminer quels patients peuvent justifier une intervention au-delà de l’utilisation de l’héparine et de la warfarine seules. Nous concluons par un aperçu des concepts contemporains d’optimisation de la prophylaxie.

L’EP est une maladie cardiovasculaire et cardio-pulmonaire courante dont l’incidence aux États-Unis dépasse 1 pour 1000 et dont le taux de mortalité >15% dans les 3 premiers mois après le diagnostic.1 Cela fait de l’EP une maladie peut-être aussi mortelle que l’infarctus aigu du myocarde. Néanmoins, le grand public n’a pas été bien informé sur l’EP. Par conséquent, la détection précoce et la présentation rapide pour une évaluation médicale ont pris beaucoup de retard par rapport à la sensibilisation du public aux syndromes coronariens aigus et aux accidents vasculaires cérébraux. Bien que la discussion sur l’étiologie de l’EP se soit classiquement concentrée sur les causes acquises et héréditaires d’hypercoagulabilité, il existe également une association entre la maladie athérosclérotique et la thrombose veineuse spontanée.2

Le facteur de risque réversible le plus commun pour l’EP est l’obésité, une pandémie croissante dans notre société. Les autres facteurs de risque réversibles courants sont le tabagisme et l’hypertension. Néanmoins, la fascination du public pour l’EP s’est concentrée sur les voyages aériens long-courriers, une cause rare de thromboembolie veineuse.3 L’EP se produit également dans le contexte de maladies attribuables à une chirurgie, un traumatisme, une immobilisation, un cancer,4 des contraceptifs oraux,5 une grossesse et un traitement hormonal substitutif post-ménopausique,6 ainsi que des conditions médicales telles que la pneumonie et l’insuffisance cardiaque congestive. La prédisposition génétique à la thrombose veineuse est de plus en plus reconnue7, et des études de jumeaux ont démontré la contribution importante d’un état prothrombotique héréditaire.8 L’augmentation des taux de facteurs de coagulation et de peptides d’activation contribue au risque d’EP. Les déficiences en facteurs anticoagulants augmentent également le risque thrombotique.9

Pathophysiologie

Hémodynamique

La réponse hémodynamique à l’EP dépend de la taille de l’embole, de la maladie cardiopulmonaire coexistante et des effets neurohumoraux10. La décompensation hémodynamique se produit non seulement en raison de l’obstruction physique du flux sanguin, mais aussi en raison de la libération de facteurs humoraux, tels que la sérotonine des plaquettes, la thrombine du plasma et l’histamine des tissus.

L’EP aiguë augmente la résistance vasculaire pulmonaire, en partie attribuable à la vasoconstriction hypoxique. Chez les patients sans maladie cardio-pulmonaire antérieure, la pression artérielle pulmonaire moyenne peut doubler pour atteindre environ 40 mm Hg. Un doublement supplémentaire de la pression de l’artère pulmonaire peut se produire chez les patients présentant une hypertension pulmonaire antérieure. Dans des circonstances extrêmes, chez les patients souffrant d’hypertension pulmonaire thromboembolique chronique, la pression artérielle pulmonaire peut dépasser la pression artérielle systémique.

L’augmentation de la postcharge du ventricule droit peut entraîner une dilatation du ventricule droit, une hypokinésie, une régurgitation tricuspide avec dilatation annulaire de la valve tricuspide, et finalement une insuffisance ventriculaire droite. Pendant que ce processus pathologique évolue, la plupart des patients maintiennent une pression artérielle systémique normale pendant 12 à 48 heures et peuvent donner l’impression d’être hémodynamiquement stables. Puis, souvent brusquement, une hypotension artérielle systémique résistante aux presseurs et un arrêt cardiaque peuvent s’ensuivre.

L’hypertrophie du ventricule droit attribuable à la surcharge de pression entraîne un déplacement vers la gauche du septum interventriculaire, qui est une manifestation de la dépendance interventriculaire. La contraction du ventricule droit se poursuit même après le début de la relaxation du ventricule gauche en fin de systole. Le septum interventriculaire s’aplatit pendant la systole puis se bombe vers le ventricule gauche, avec un mouvement septal paradoxal qui déforme la cavité ventriculaire gauche normalement circulaire. Il y a une atteinte diastolique du ventricule gauche, attribuable au déplacement du septum, à la réduction de la distensibilité du ventricule gauche et à l’altération du remplissage du ventricule gauche pendant la diastole. La contraction de l’oreillette gauche contribue plus que la normale au remplissage du ventricule gauche, ce qui se traduit par une onde A proéminente au Doppler, beaucoup plus élevée que l’onde E.10

Lorsque le stress de la paroi du ventricule droit augmente, une ischémie cardiaque peut se développer, car l’augmentation de la pression ventriculaire droite comprime l’artère coronaire droite, diminue la perfusion sous-endocardique et limite l’apport en oxygène au myocarde.11 Le micro-infarctus du ventricule droit entraîne des élévations de troponine,12 et la surcharge du ventricule droit provoque des élévations du peptide natriurétique de type pro-B13 et du peptide natriurétique de type B.14,15

Échange gazeux

L’EP aiguë altère le transfert efficace de l’oxygène et du dioxyde de carbone à travers le poumon (tableaux 1 et 2). Une diminution de la Po2 artérielle (hypoxémie) et une augmentation du gradient de tension d’oxygène alvéolo-artériel sont les anomalies les plus courantes des échanges gazeux. L’espace mort total augmente. La ventilation et la perfusion ne sont plus adaptées, le flux sanguin provenant des artères pulmonaires obstruées étant redirigé vers d’autres unités d’échange gazeux. Un shuntage du sang veineux dans la circulation systémique peut se produire.

Le volume courant normal comprend à la fois le gaz respiré qui entre dans les unités d’échange gazeux (bronchioles respiratoires, canaux alvéolaires et sacs alvéolaires) et l’espace mort anatomique. Dans les poumons normaux, la ventilation et la perfusion sont bien adaptées, et le rapport entre la ventilation des structures d’échange gazeux et le flux sanguin vers les capillaires pulmonaires est d’environ 1,0. Le transfert d’oxygène est altéré lorsque la ventilation alvéolaire vers les capillaires pulmonaires est réduite par rapport au débit sanguin (unités V̇/ faibles) ; le rapport entre la ventilation et la perfusion tombe à <1,0. Un shunt droit-gauche se produit lorsqu’il n’y a pas de ventilation vers les unités pulmonaires perfusées ou lorsque le sang veineux contourne les poumons et entre dans la circulation systémique.

Le transfert d’oxygène est une cascade avec un gaz circulant d’une source à haute pression (l’atmosphère) vers une destination à plus basse pression (les mitochondries). La pression partielle de l’oxygène diminue lorsque le gaz passe de l’atmosphère aux alvéoles, puis au sang artériel et enfin aux tissus. La diminution initiale de la pression d’oxygène se produit lorsque l’air pénètre dans les voies respiratoires supérieures humides, où les molécules de vapeur d’eau réduisent la pression partielle de l’oxygène. La diffusion du dioxyde de carbone des capillaires dans les unités d’échange gazeux diminue en outre la pression alvéolaire en oxygène. Le gradient de tension d’oxygène alvéolaire à artériel représente l’inefficacité du transfert d’oxygène à travers les poumons, souvent en raison d’une diminution du rapport entre la ventilation et la perfusion dans les unités d’échange gazeux pulmonaires.

Hypoxémie

Plusieurs mécanismes expliquent la présence d’une hypoxémie artérielle dans le cadre d’une EP aiguë. La mauvaise adaptation de la ventilation et de la perfusion est la cause la plus fréquente de l’altération du transfert pulmonaire d’oxygène.16 Contrairement aux poumons normaux, où la ventilation est bien adaptée au flux sanguin, l’EP entraîne une redistribution du flux sanguin de sorte que certaines unités d’échange gazeux pulmonaire présentent des rapports ventilation/perfusion faibles, tandis que d’autres unités pulmonaires présentent des rapports ventilation/perfusion excessivement élevés. L’hypoxémie artérielle se produit lorsque le sang veineux traverse les unités d’échange gazeux pulmonaires, où le rapport entre la ventilation et le débit sanguin capillaire est faible. L’Atelectasie, causée par la perte de surfactant et l’hémorragie alvéolaire, contribue également à réduire les rapports ventilation/perfusion et l’hypoxémie artérielle.

Un shunt existe lorsque le sang veineux pénètre dans le système artériel systémique sans passer par les unités d’échange gazeux ventilées du poumon. L’incapacité d’un supplément d’oxygène à corriger l’hypoxémie artérielle accompagnant l’EP aiguë reflète souvent l’existence d’un shunt de droite à gauche du sang veineux à travers le cœur, les poumons ou les deux. Dans l’EP aiguë, le shunt intracardiaque se produit généralement par un foramen ovale persistant ; la pression auriculaire droite dépasse la pression auriculaire gauche, même si les deux pressions sont normales. L’application d’une pression expiratoire positive ou d’une pression positive continue dans les voies respiratoires peut aggraver le shunt intracardiaque, car la pression positive dans les voies respiratoires augmente en outre la résistance vasculaire pulmonaire en augmentant la pression alvéolaire et en comprimant les vaisseaux pulmonaires. L’augmentation de la pression auriculaire droite qui en résulte exacerbe le shunt intracardiaque droite-gauche.

Une faible pression d’oxygène dans le sang veineux peut également contribuer à l’hypoxémie artérielle lorsque l’EP provoque une insuffisance ventriculaire droite. Un faible débit cardiaque entraîne une extraction accrue de l’oxygène dans les tissus, diminuant ainsi la pression partielle de l’oxygène dans le sang veineux en dessous des niveaux normaux. Le sang veineux dont la Po2 est anormalement basse amplifie l’effet des faibles rapports ventilation/perfusion lorsqu’il traverse des unités d’échange gazeux pulmonaires malades pour atteindre la circulation systémique. En revanche, la teneur artérielle en oxygène n’est pas affectée par une Po2 veineuse basse lorsque les poumons sont normaux et que les rapports de la ventilation au débit sanguin dans les unités d’échange gazeux pulmonaires sont approximativement de 1,0.

Autres anomalies de l’échange gazeux

Chez les patients atteints d’EP aiguë, l’espace mort total augmente parce que les unités pulmonaires continuent d’être ventilées malgré une perfusion diminuée ou absente. L’obstruction complète d’une artère pulmonaire par un embole entraîne une augmentation de l’espace mort anatomique. En revanche, l’obstruction incomplète d’une artère pulmonaire augmente l’espace mort physiologique, c’est-à-dire que le rapport entre la ventilation et la perfusion augmente. L’augmentation de l’espace mort nuit à l’élimination efficace du dioxyde de carbone. Cependant, les chimiorécepteurs médullaires détectent toute augmentation de la Pco2 artérielle, et ils augmentent la ventilation minute totale, abaissant ainsi la Pco2 artérielle à la normale et souvent en dessous de la normale. Ainsi, la plupart des patients atteints d’EP présentent une Pco2 artérielle inférieure à la normale et une alcalose respiratoire en raison d’une ventilation minute totale accrue. Des données limitées suggèrent que l’augmentation de la ventilation minute totale se produit en raison de la stimulation réflexe des capteurs capillaires irritants et juxta dans le poumon.

Dans le cadre d’une EP aiguë, l’hypercapnie reflète une embolie massive accompagnée d’une augmentation marquée de l’espace mort anatomique et physiologique. Le volume alvéolaire de chaque respiration tidale est sévèrement réduit, et les muscles ventilatoires sont incapables de soutenir l’augmentation marquée de la ventilation minute nécessaire pour maintenir une Paco2 artérielle normale. Le traitement par ventilation en pression positive et paralysie permet de réduire la production de dioxyde de carbone et de mettre au repos les muscles ventilatoires jusqu’à ce que le traitement définitif soulage l’obstruction thromboembolique et augmente le volume alvéolaire de chaque respiration tidale.

La capacité de diffusion du monoxyde de carbone (Dlco) en une seule respiration est une technique sensible et bien standardisée qui dépiste les échanges gazeux pulmonaires anormaux en mesurant le taux d’absorption du monoxyde de carbone17. Bien que la Dlco soit souvent réduite chez les patients atteints d’EP, de nombreux autres troubles pulmonaires provoquent également des réductions anormales de la Dlco.

Diagnostic

Pour diagnostiquer l’EP, il faut envisager l’EP comme une possibilité de diagnostic. Le contexte clinique, associé à une anamnèse et un examen physique ciblés, fournit souvent des indices utiles. L’ECG et la radiographie pulmonaire peuvent rapidement identifier d’autres diagnostics, en particulier l’infarctus du myocarde et la pneumonie, respectivement. Les mesures des gaz du sang artériel se sont révélées décevantes. Des valeurs normales du gradient d’oxygène alvéolo-artériel n’excluent pas une EP aiguë18 ; L’hypoxémie est peu discriminante entre les personnes qui présentent ou non une EP aiguë.19

Le diagnostic rapide et précis de l’EP est facilité par une évaluation clinique qui évalue la probabilité de l’EP et utilise de manière appropriée le test ELISA des d-dimères plasmatiques et la tomodensitométrie thoracique (Figure).20 Wells et al21 ont développé un modèle clinique simple pour prédire la probabilité de l’EP. Leur système de notation comporte un maximum de 12,5 points, basés sur 7 variables : 3 points pour chaque preuve clinique de thrombose veineuse profonde et un diagnostic alternatif moins probable que l’EP, 1,5 point pour chaque fréquence cardiaque >100 par minute, immobilisation/chirurgie dans les 4 semaines, et thrombose veineuse profonde/ EP antérieure, et 1 point pour chaque hémoptysie ou cancer. Un score de <2 points rend l’EP peu probable (probabilité de 2%), et un score de >6 points rend l’EP hautement probable (probabilité de 50%). Dans une cohorte consécutive de patients suspectés d’EP, près de la moitié avait un score de faible probabilité.

Les d-dimères sont élevés chez presque tous les patients atteints d’EP en raison d’une fibrinolyse endogène bien qu’inefficace, qui amène la plasmine à digérer une partie du caillot de fibrine et à libérer des d-dimères dans la circulation systémique. Parmi les patients se présentant au service des urgences du Brigham and Women’s Hospital, des taux normaux de d-dimères par ELISA ont une valeur prédictive négative élevée pour l’EP, indépendamment de la probabilité clinique.22 Sur 1109 dosages consécutifs de d-dimères chez des patients suspectés d’EP, 547 étaient normaux. Seuls 2 des 547 ont présenté une EP malgré un taux de d-dimères normal. Dans cette cohorte, la sensibilité des d-dimères pour l’EP aiguë était de 96,4 %, et la valeur prédictive négative de 99,6 %. En incorporant le test ELISA des d-dimères dans l’algorithme de diagnostic, moins de tomographies thoraciques seront nécessaires, ce qui améliorera l’efficacité du diagnostic et réduira les coûts. Cependant, ces résultats ne concernent pas les patients hospitalisés suspects d’EP.

Dans l’EP aiguë, le taux de fibrinogène diminue, probablement en raison de l’activation de la fibrinolyse endogène. Lorsque le taux de fibrinogène diminue, le taux de d-dimères augmente. À l’avenir, un rapport élevé entre le taux de d-dimères et le taux de fibrinogène pourrait aider à exclure l’EP aiguë.23

La tomodensitométrie thoracique est devenue la modalité d’imagerie privilégiée.20,24 En l’absence d’EP, la tomodensitométrie thoracique peut révéler une raison jusqu’alors insoupçonnée des symptômes imitant l’EP, comme une pneumonie ou une fibrose interstitielle qui n’étaient pas apparentes sur la radiographie thoracique. La scintigraphie pulmonaire est de moins en moins utilisée car ses résultats sont souvent équivoques. La scintigraphie pulmonaire reste néanmoins l’examen d’imagerie de première intention pour les patients présentant une anaphylaxie au produit de contraste, une insuffisance rénale ou une grossesse, ainsi que pour les patients ayant déjà eu une EP diagnostiquée par scintigraphie pulmonaire.

Connaître la génération de scanner thoracique utilisée est crucial pour interpréter les résultats de l’examen d’imagerie. Les scanners de première génération ont une résolution de 5 mm et peuvent ne pas détecter un tiers des EP, en particulier dans les artères pulmonaires sous-segmentaires.25 Cependant, les scanners de troisième génération offrent une résolution de 1 mm avec une seule inspiration. Pour les établissements ne disposant pas de scanners de troisième génération, une stratégie alternative utile est l’échographie veineuse des jambes lorsque le scanner thoracique ne montre aucun signe d’EP.26

Notes de bas de page