# Estimation de la Pression Systémique Moyenne par évaluation du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure en réanimation

Safwan Oufker

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Safwan Oufker. Estimation de la Pression Systémique Moyenne par évaluation du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure en réanimation. Médecine humaine et pathologie. 2025. dumas-05327688

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UFR de Médecine d'Amiens

Université de Picardie Jules Verne

Année 2025

Thèse n°52

Pour l'obtention du Diplôme d'État de Docteur en Médecine

ANESTHESIE REANIMATION

Estimation de la Pression Systémique Moyenne par évaluation
du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure en réanimation

Présentée et soutenue publiquement par

Safwan OUFKER

Le Vendredi 27 Juin 2025

Président du jury :

Monsieur le Professeur Michel SLAMA

Membres du jury :

Monsieur le Professeur Osama ABOU ARAB

Monsieur le Docteur Clément BRAULT

Directeur de thèse :

Monsieur le Docteur Yoann ZERBIB
Au Président du Jury,

Monsieur le Professeur Michel SLAMA

Professeur des Universités - Praticien Hospitalier

Médecine Intensive - Réanimation

Chevalier dans l'Ordre des Palmes Académiques

CHU Amiens – Picardie

Pour la qualité de votre enseignement, l'importance que vous accordez à la pédagogie
médicale et votre accompagnement bienveillant, je vous adresse mes plus sincères remerciements.
C'est pour moi un honneur, mais surtout un réel plaisir, de vous compter comme président de jury
pour cette thèse. J'espère avoir encore longtemps l'opportunité d'apprendre à vos côtés.
A mon directeur de thèse,

Monsieur le Docteur Yoann ZERBIB,

Maître de Conférence des Universités

Praticien Hospitalier en Médecine Intensive - Réanimation

CHU Amiens – Picardie

Pour ton accompagnement, ta rigueur enveloppée d'une agréable sympathie, et ta disponibilité constante. Travailler ensemble sur ce sujet fut un réel plaisir, j'espère que ce travail ne sera pas le dernier ensemble. Merci pour ton accueil toujours chaleureux à chaque fois que je reviens dans le service. Et surtout, merci pour les statistiques !
Aux membres du Jury,

Monsieur le Professeur Osama ABOU ARAB

Professeur des Universités - Praticien Hospitalier
Praticien Hospitalier du pôle Réanimation CTVR
CHU Amiens - Picardie

Je vous remercie chaleureusement d'avoir accepté de faire partie de mon jury de thèse, c'est pour moi un véritable honneur. J'espère que ce travail sera à la hauteur de vos attentes. Il me tarde de pouvoir échanger avec vous et de découvrir votre approche de la réanimation cardiaque.
Monsieur le Docteur Clément BRAULT,

Maître de Conférence des Universités

Praticien Hospitalier en Réanimation Médicale

CHU Amiens Picardie

Merci d'avoir accepté de participer à mon jury de thèse. Travailler à tes côtés durant mon semestre dans votre service a été une expérience aussi enrichissante que formatrice. Ta disponibilité, la clarté de tes enseignements, toujours empreints d'une pédagogie remarquable, et surtout ta bienveillance, font de toi un médecin inspirant et profondément humain. Je garderai longtemps en souvenir ces longs moments à titrer cette sacrée PEP.
REMERCIEMENT

A mes grands-parents, vous avez quitté le Maroc pour venir travailler durement dans les mines du Nord. Vous vous êtes sacrifié dans l'espoir d'offrir un meilleur avenir pour vos familles. Sachez que vous avez réussi. Mon travail est avant tout le vôtre. Chaque patient, chaque personne que j'aiderai, ce sera grâce à vous, et si Dieu le veut, vous en récolterez les fruits.

A mes parents, à qui je dois tout simplement tout. Je ne suis que le reflet de votre éducation. Vous nous avez inculqué très tôt le goût du travail et de l'effort, de la rigueur et de la passion. Maman, tu débordes d'amour à notre égard, j'aspire chaque jour à te rendre fière. Et, promis, on ira en Indonésie. Abi, après avoir guidé contre vents et marées un des meilleurs lycée de France, te voilà à te lancer dans une nouvelle aventure. J'espère un jour pouvoir faire 1% de tout ce que tu entreprends. Et j'ai hâte de retourner en montagne avec toi, mon pote.

A mon grand frère Houdaïfa, le business-man de la famille. Toujours dans les bons plans, même à 3000 km. Tu m'as toujours soutenu dans mes épreuves, ma réussite est également la tienne en tant que grand frère. Tu nous as toujours montré l'importance de la famille, des liens du sang. Et maintenant, c'est à ton tour de construire la tienne avec Maryem. Je vous souhaite le meilleur dans votre vie à deux (bientôt trois!).

A mes frères et sœurs, désolé les petits, je vous respecte pas, je vous regroupe dans un seul paragraphe. En même temps, entre Jounayd le beau-gosse, Yassine le geek et Assya Etchebest, il m'aurait fallu une dizaine de pages pour vous dire que je vous aime sans jamais utiliser ce mot terriblement tabou chez nous. Fin bref, c'est bon, maintenant je peux vous mettre bien comme jamais les gars !

A mes tantes Fatima (x2), Khadija, Isabelle, Myriam, Rachida, vous êtes mes autres mamans. Vous m'avez toujours soutenu et aidé comme votre propre fils, je vous en serai à jamais reconnaissant. Ma pauvre femme aura beaucoup de belles-mères ...

A mes tantes que je n'ai pas mentionnées, mes oncles, mes cousins et cousines, je ne me risquerai pas à tous vous citer, par peur d'en oublier. Chacun d'entre vous a contribué à façonner la personne que je suis aujourd'hui. Vous avez chacun une place particulière pour moi.

A Jawed, Kader, Ahmed, Marwan, Bichr, Mohand et Mohammed Anasse, mes potes du lycée. On a tous suivi nos chemins, certains ont leur petite famille, d'autres font des études haha. J'espère que le groupe WhatsApp vivra encore longtemps, mais, s'il te plaît, Bichr, arrête de nous partager Al Jazeera.
**A mes lyonnais et mes lyonnaises**, ma ville de cœur. Qui l'eût cru que ce mec du Nord ayant atterri par le fruit du hasard dans cette ville s'y sentirai si bien. Obligé de citer **Bouchaud**, le premier énergumène ayant croisé ma route une matinée brumeuse d'Août 2016. Je n'arrive toujours pas à comprendre ce premier contact : « Tu penses quoi de la Guerre d'Algérie ? » - même pas un bonjour. On dit que la première impression est souvent la bonne, tu es la preuve vivante que non. Tu as vraiment rendu mes années d'externat agréables, mon gars. J'espère que le temps et la distance ne changeront rien à notre amitié. **A mes Santards**, je garderai en mémoire notre première rencontre avec **Maxime et Florian**, j'avais vraiment du mal à enfiler ce treillis. A la salle de stacke qui m'a vu poncer ces cours de biostats de première année avec **Alice et Cécile**. A ma famille d'abord qui a bien grandi depuis, mais surtout à ma marraine **Nadia** et mes co-biz **Hikima, Sixtine et Paul**. A **Ulysse**, l'allergène, devenu un éminent cardiologue de l'APHP. Je garderai longtemps en souvenir ces woks post-running dans les rues de Lyon. **A mes civils**, et au 1CC – ce petit groupe d'ED qui deviendra un incontournable – entre **Aurélie** qui ne voulait pas me renseigner sur les ED et qui a laisser mourir sa tortue (Greta is watching), **Lauriane** qui me détestait avant même de me connaître mais heureusement que Bernard c'est devenu mon BFF, **Antoine** et sa fameuse PS3, **PM ... PM** quoi ! Vous m'avez fait découvrir l'hospitalité lyonnaise, j'espère vous garder auprès de moi encore loooooooooongtemps ! Au groupe de truand que j'ai rencontré que bien trop tard malheureusement, j'ai hâte d'assister à ton mariage **Anouar**. **Rayan**, même PUPH, tu resteras un petit frère pour moi. **Kenza et Ramzi**, il va vraiment falloir que vous arrêtiez de rompre le jeûne avec de la Heineken mes kabyles. **Mokhtar**, oublie pas ma place à l'ONU, la plaque diplomatique sur la 207 c'est quelque chose ! Comment ne pas mentionner **Sarah** la retardataire, **Clara** l'influenceuse et **Apolline** devenue une véritable parisienne ... Ces pauses gaufres pendant ces longues journées de BU en D4, c'était vraiment de le meilleur moment de la journée ! On a tous pris des directions différentes, mais ces souvenirs partagés resteront encore longtemps.

**A la Team Compiègne**, la Milouderie n'est jamais finie ! Ce premier semestre fut extraordinaire, découvrir la réanimation avec vous, je ne pouvais pas rêver mieux. Entre **Vincent** – qui mange de la peau de poulet cru déjà ? - et **Jérôme**, les deux urgentistes, drogués au café, notre DJ **Fanny** l'ultra-triathlète qui me fera découvrir sa passion et m'aidera à faire mon premier IronMan. Et surtout à la petite **Marie**, la gastro' qui rêvait de devenir réa, mais qui bouchait les toilettes après chaque pause repas (source : que tqt!). T'imagines si tu étais parti en Réa' Med' au lieu de Compiègne, on ne se serait peut être jamais rencontré (dommage!).

**A l'équipe de Cambrai**, et surtout à Romain et Younes, merci de m'avoir fait confiance et de m'avoir ouvert les portes de votre service.
Au groupe d'interne de Réanimation Médicale, vous avez réussi à concurrencer la Team Compiègne niveau ambiance. Entre Sami, ce personnage initialement tout timide qui en vérité est juste incroyable – je continuerai à défendre que tu ressemble à mon padre -, Yacine qui lui est vraiment pas net mais on a du faire avec, après il reste plutôt chaud pour un cardiologue de 4e semestre, Claire Emmanuelle et Juliette, le trio de jeune MIR qui m'a montré que la paix était peut être possible entre MIR et MAR finalement, Céline et Morgane, nos deux mamans du groupe, Pierre qui a fait au moins autant de jour de stage qu'un externe en anesthésie (oups), et Nawel pour qui je m'abstiendrai de tout commentaire de peur d'être clouer au pilori.

A l'équipe d'HEH, aussi bien mes co-internes que les séniors ou les paramédicaux. Vous avez rendu cet inter-CHU incroyablement incroyable. Spéciale dédicace à Anne-Claire, évidemment.

A tous ceux que j'ai rencontrés à Amiens, en commençant par Matthieu, ce vaillant toujours présent pour la moindre chose, qui prend plus le train qu'un cheminot, toujours en vadrouille. Charlène et Adèle, le duo indissociable, toujours souriante et de bonne humeur. Aymane et Anissa, mes rocco' sûr, c'est vraiment un bonheur que d'avoir croisé votre route. Issam et Nicolas, ces amiénois de pure souche, pas un pour rattraper l'autre, j'espère vraiment que la fin de l'internat ne nous éloignera pas.

A tous ceux que je n'ai pas cités, Lucas, Oussama, Thomas, David, Mahiedine, Meg', Olivier, Johan et sa clique, a tous ceux que j'ai rencontré sur ce long chemin, avec qui j'ai partagé ne serait qu'un court instant, je ne vous dirai que tout simplement, mais sincèrement, merci !
## Liste des abréviations :

**BPCO** : Broncho-pneumopathie chronique obstructive

**DC** : Débit cardiaque

**FEVG** : Fraction d'Éjection Ventriculaire Gauche

**IA** : Insuffisance aortique

**IGS2** : Index de Gravité Simplifiée 2

**IM** : Insuffisance mitrale

**IMC** : Indice de masse corporelle

**ITV** : Intégrale temps-vitesse

**MHz** : Mégahertz

**PAM** : Pression artérielle moyenne

**PLR** : Positive leg raising

**POD** : Pression oreillette droite

**PSM** : Pression systémique moyenne

**PVC** : Pression veineuse centrale

**R** : Résistance

**RA** : Rétrécissement aortique

**RM** : Rétrécissement mitral

**RV** : Retour veineux

**SDRA** : Syndrome de détresse respiratoire aiguë

**SOFA** : Sepsis-related Organ Failure Assessment

**TAPSE** : Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion

**VAC** : Ventilation Assistée Contrôlée

**VCS** : Veine cave supérieure

**Vm** : Vitesse maximale

**VS-Ai** : Ventilation Spontané avec Aide Inspiratoire

**ΔPm** : Gradient de pression
TABLE DES MATIÈRES :

<table><tr><td>1.</td><td>INTRODUCTION</td><td>19</td></tr><tr><td>1.1.</td><td>Physiologie du retour veineux</td><td>19</td></tr><tr><td>1.1.1.</td><td>La POD</td><td>21</td></tr><tr><td>1.1.2.</td><td>Les Résistances Vasculaires</td><td>24</td></tr><tr><td>1.1.3.</td><td>La PSM</td><td>24</td></tr><tr><td>1.2.</td><td>Principe de base de l'échographie</td><td>26</td></tr><tr><td>1.2.1.</td><td>Le mode Doppler</td><td>27</td></tr><tr><td>1.2.2.</td><td>L'équation de Bernoulli</td><td>27</td></tr><tr><td>1.3.</td><td>Contexte de l'étude</td><td>28</td></tr><tr><td>2.</td><td>MATERIEL ET METHODE</td><td>29</td></tr><tr><td>2.1.</td><td>Conception de l'étude</td><td>29</td></tr><tr><td>2.1.1.</td><td>Population de l'étude</td><td>29</td></tr><tr><td>2.1.1.1.</td><td>Critères d'inclusion</td><td>29</td></tr><tr><td>2.1.1.2.</td><td>Critères d'exclusion</td><td>29</td></tr><tr><td>2.1.2.</td><td>Objectifs de l'étude</td><td>30</td></tr><tr><td>2.1.3.</td><td>Collecte des données</td><td>30</td></tr><tr><td>2.1.4.</td><td>Techniques de mesure</td><td>31</td></tr><tr><td>2.1.4.1.</td><td>PSM-brassard</td><td>31</td></tr><tr><td>2.1.4.2.</td><td>PSM-calculé</td><td>31</td></tr><tr><td>2.1.4.3.</td><td>PSM-échographie</td><td>31</td></tr><tr><td>2.1.5.</td><td>Epreuve de lever de jambe</td><td>34</td></tr><tr><td>2.1.6.</td><td>Analyse statistique</td><td>34</td></tr><tr><td>2.1.7.</td><td>Considération éthique</td><td>35</td></tr><tr><td>3.</td><td>RESULTATS</td><td>36</td></tr><tr><td>3.1.</td><td>Présentation de la population étudiée</td><td>36</td></tr><tr><td>3.1.1.</td><td>Caractéristiques générales de la population</td><td>36</td></tr><tr><td>3.2.</td><td>Paramètres hémodynamiques évalués</td><td>38</td></tr><tr><td>3.3.</td><td>Analyse de corrélation selon Pearson</td><td>39</td></tr><tr><td>3.4.</td><td>Analyse des matrices de corrélation</td><td>41</td></tr><tr><td>3.5.</td><td>Analyse comparative des variations de la PSM avant et après PLR</td><td>42</td></tr><tr><td>4.</td><td>DISCUSSION</td><td>43</td></tr><tr><td>4.1.</td><td>Considération méthodologique</td><td>44</td></tr><tr><td>4.1.1.</td><td>Méthode échographique</td><td>44</td></tr><tr><td>4.2.</td><td>Limites et perspectives de l'étude</td><td>45</td></tr><tr><td>5.</td><td>CONCLUSION</td><td>46</td></tr><tr><td>6.</td><td>BIBLIOGRAPHIE</td><td>47</td></tr></table>
# 1. INTRODUCTION :

La gestion de l'hémodynamique est un challenge quotidien pour le réanimateur. L'enjeu de cette mécanique est de faire correspondre le débit cardiaque aux besoins énergétiques de l'organisme pour éviter toute dette tissulaire en oxygène. Limiter la compréhension du débit cardiaque uniquement à la capacité éjectionnelle du système circulatoire serait trompeur, et risquerait de ne donner qu'une vision biaisée de l'hémodynamique. Incorporer le retour veineux dans cette réflexion devient alors fondamental.

Le retour veineux pourrait simplement être représenté par le débit sanguin acheminé depuis le compartiment vasculaire périphérique vers l'oreillette droite. Cependant, d'un point de vue physiopathologique, le modèle de Guyton (1), bien que sujet à controverse (2 - 6), en propose une modélisation toujours utilisé en pratique (7), reposant sur trois déterminants principaux : la pression systémique moyenne (PSM), qui constitue la pression motrice du retour veineux ; la pression de l'oreillette droite (POD), qui agit comme une pression d'opposition ; et les résistances au retour veineux (R), qui influencent le débit veineux entre les compartiments veineux périphérique et central. L'équilibre entre ces trois paramètres conditionnerait ainsi le volume de sang revenant au cœur droit.

Dans ce travail, nous nous efforcerons de redéfinir les principes physiologiques du retour veineux en nous focalisant plus particulièrement sur la pression systémique moyenne, et nous discuterons des principes physiques de l'échographie. Nous développerons ensuite notre étude de recherche clinique évaluant une méthode innovante d'estimation de la pression systémique moyenne directement au lit du malade au moyen du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure en coupe supra-sternale. Puis, nous présenterons la mise en pratique de cette méthode comparativement aux autres méthodes usuelles pour l'évaluation hémodynamique et la réponse au remplissage des patients en réanimation.

## 1.1. Physiologie du retour veineux :

Chez l'adulte, le volume sanguin circulant est estimé à environ 5 litres, et près de 75 % de ce volume est contenu dans le système veineux, qui constitue ainsi le principal réservoir sanguin de l'organisme. Le système circulatoire, fonctionnant comme une boucle fermée, impose, si toutes choses étant égales par ailleurs, que le débit cardiaque sortant par le ventricule gauche correspond, à l'équilibre, au débit veineux entrant dans l'oreillette droite. Ce sang veineux qui revient au cœur est ensuite automatiquement propulsé par les ventricules, dont la capacité d'éjection s'ajuste en
fonction des variations de volémie selon le mécanisme dit de Frank-Starling (8). Ce dernier décrit les variations de la force contractile myocardique en réponse à l'étirement des fibres musculaires induit par l'augmentation du volume télé-diastolique ventriculaire, traduisant ainsi le principe dit de précharge dépendance (Figure 1.). En somme, le cœur est capable d'adaptation, mais ne peut expulser qu'autant de sang qu'il n'en reçoit.

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1 : Courbe de Frank-Starling modélisant la relation entre le remplissage ventriculaire et le volume d'éjection systolique.</figcaption></figure>

Ainsi, dans des conditions stables, tout paramètre qui régit le débit sanguin veineux influe également sur le débit cardiaque. Le retour veineux, véritable amorce nécessaire au remplissage du cœur gauche, devient alors une variable importante à déterminer pour optimiser la gestion de l'hémodynamique du patient de réanimation.

Sur le plan mécanique, le retour veineux obéit à une relation analogue à celle décrite par la loi de Poiseuille (9), selon laquelle le débit d'un fluide est proportionnel au gradient de pression et inversement proportionnel à la résistance à l'écoulement. De manière simplifiée, le modèle de Guyton applique ces principes à la physiologie circulatoire en considérant que le retour veineux est déterminé par le gradient de pression entre la pression systémique moyenne (PSM), représentant la pression d'amont dans les veines périphériques, et la pression de l'oreillette droite (POD), représentant la pression d'aval s'opposant à la PSM. Ce gradient, ou pression motrice veineuse (ΔPm), divisé par la résistance au retour veineux (R), permet ainsi d'exprimer le retour veineux selon la formule :

$$RV = (PSM - POD) / R = \Delta Pm / R.$$
Bien que la loi de Poiseuille s'applique habituellement pour un fluide harmonieux – *pour rappel, le sang est un fluide non newtonien, la répartition des globules rouges variant en fonction des conditions de pression* - circulant dans un tube rigide et uniforme, son principe général, reliant pression, débit et résistance, reste pertinent pour interpréter le comportement global du système circulatoire.

### 1.1.1. La POD :

L'oreillette droite constitue la première cavité du cœur droit. Elle représente la zone de convergence du sang veineux systémique, véhiculé par les deux veines caves. Elle assure le retour de l'ensemble du volume sanguin veineux vers le cœur. La pression qui y règne est classiquement considérée comme la pression d'aval du retour veineux, contre laquelle ce dernier doit s'exercer. Par conséquent, si la POD s'élève, il faut obligatoirement que la pression d'amont s'élève pour que soit maintenu le retour veineux, et ainsi, le débit cardiaque (Figure 2).

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 2 : Modélisation de la courbe du Retour Veineux en fonction de la POD selon Guyton</figcaption></figure>

Il convient de distinguer plusieurs régimes de pression au sein de l'oreillette droite. La première, la pression intracavitaire de l'oreillette droite correspond à la pression existante à l'intérieur de la cavité auriculaire. Elle s'oppose directement au retour veineux et en constitue l'obstacle principal.

À cette pression s'ajoute la notion de pression transmurale, définie comme la différence entre la pression intra-cavitaire et la pression extérieure (correspondant ici à la somme de la pression péricardique, équivalente à la pression intra-thoracique, et de la pression atmosphérique).
Cette pression transmurale est directement dépendante du volume sanguin contenu dans l'oreillette droite et est inversement proportionnelle à la compliance auriculaire. Elle reflète de manière plus précise la précharge du ventricule droit, en raison de sa sensibilité aux variations de remplissage et de distensibilité de la cavité auriculaire.

En conditions physiologiques, les pressions intra-cavitaire et transmurale sont généralement très proches. Toutefois, en situation pathologique, notamment en présence d'une tamponnade, d'un pneumothorax compressif ou d'une péricardite, ces deux mesures peuvent diverger de manière significative, rendant plus complexe alors l'interprétation hémodynamique.

En pratique clinique, l'estimation de la POD repose sur la mesure de la Pression Veineuse Centrale (PVC). Cette mesure est permise en plaçant un cathéter veineux central en territoire cave supérieure (par voie jugulaire ou sous-clavière droit ou gauche), dont l'extrémité se situe ainsi au plus proche de l'oreillette droite. Le bon positionnement du cathéter est le plus souvent contrôlé au moyen d'une radiographie thoracique.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 3** : Radiographie thoracique de contrôle d'une voie centrale sous-clavière droite</figcaption></figure>
Ensuite, il faut s'affranchir au maximum des pressions extérieures. Pour se faire, il convient
de réaliser une calibration de la cellule de mesure en pivotant la tête de pression vers l'extérieur,
permettant ainsi de se soustraire de la pression atmosphérique. Pour finir, il faut placer la cellule de
mesure en regard de l'oreillette droite, par convention, celle-ci se situe au niveau du croisement de
la ligne mamelonnaire et de la ligne médio-axillaire.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 4 : placement de la cellule de pression de la PVC,</figcaption></figure>

Manuel d'hémodynamique appliquée – CNEAR 2020

Le tracé de la courbe de pression auriculaire droite ainsi obtenu permet d'obtenir différentes
informations sur les variations de pressions du cycle cardiaque :

Onde a : systole auriculaire augmentant la pression dans l'oreillette.

Creux z : vidange de l'oreillette dans le ventricule.

Onde c : augmentation de la pression auriculaire liée au bombement de la valve tricuspide lors de la contraction iso-volumétrique ventriculaire.

Creux x : début du remplissage auriculaire lors de la systole ventriculaire.

Onde v : fin du remplissage passif systolique de l'oreillette

Creux y : ouverture des valves tricuspide et remplissage passif ventriculaire

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 5 : courbe de pression auriculaire en fonction du cycle cardiaque</figcaption></figure>

Manuel d'hémodynamique appliquée – CNEAR 2020
### 1.1.2 Les résistances vasculaires :

La résistance vasculaire correspond aux forces qui s'opposent au débit sanguin, principalement dues à la friction du sang contre les parois des vaisseaux. Contrairement au système artériel, où la résistance est élevée notamment au niveau des artérioles, le système veineux présente une résistance très faible en condition normale. Cette résistance varie en fonction du calibre des veines : les veines de grand diamètre présentent une faible résistance, tandis que les veines fines ou collabées présentent une résistance accrue.

Ainsi, la résistance veineuse dépend à la fois du volume sanguin contenu (un vaisseau rempli se collabe moins facilement) et du tonus vasculaire, régulé de façon autonome par le système nerveux sympathique, qui accentue la vasoconstriction ou la vasodilatation.

### 1.1.3 La PSM :

En 1884, William Baylis et Ernest Starling (10) décrivent pour la première fois l'existence d'une pression régnant dans le système cardiovasculaire à débit cardiaque nul. Ce concept évolue progressivement vers celui de « pression motrice veineuse » et de « pression systémique moyenne ».

Puis, c'est en 1955 que Guyton (11,12,13), dans une expérience réalisé sur des modèles animaux de chiens dénervé privé de système sympathique et dont le cœur droit était remplacé par une pompe extracorporelle – *dans le but de rendre impossible toute auto-régulation* – a pu mettre au point une première technique pour estimer la PSM. En effet, comme décrit précédemment, le débit de retour veineux dépendant du gradient de pression « PSM - POD », Guyton a postulé qu'il suffisait d'élever la pression d'aval jusqu'à obtenir un débit nul pour conclure que la POD avait atteinte la valeur de la PSM.

Ainsi, si POD = PSM, alors PSM – POD = 0 mmHg, et, en conséquence, RV = 0 L/min. En plus de cela, Guyton a également démontré que diminuer la POD en dessous de 0 mmHg ne permettait pas d'augmenter le retour veineux. Ceci s'explique par le collapsus du système cave quand la pression transmurale devient négative ou nulle – c'est le phénomène dit de « Vascular Waterfall » (14).

Depuis la démonstration de Guyton chez l'animal, plusieurs méthodes d'évaluation de la pression systémique moyenne ont été progressivement développées chez l'humain. En 2009, Maas et al. (15 - 17) ont décrit une technique reposant sur la réalisation de pauses inspiratoires contrôlées chez des patients intubés et ventilés pour estimer la PSM. Cette méthode s'appuie sur l'hypothèse d'une relation linéaire entre la pression veineuse centrale (PVC) et la PSM. Des manœuvres de
pause inspiratoire sont réalisées à différents paliers de pression de plateau (5, 15, 25 et 35 cmH₂O), chacune durant environ 12 secondes. La PVC et le débit cardiaque (DC) sont mesurés durant les dernières secondes de chaque pause, une fois l'état stable atteint. En reportant les couples de valeurs PVC/DC obtenus, il est alors possible de construire une courbe de retour veineux à partir de laquelle la PSM peut être extrapolée lorsque le débit cardiaque est nul.

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 6 : courbe modélisée selon la méthode des pauses inspiratoires pour extrapolée la PSM**</figcaption></figure>

Une autre approche pour estimer la PSM repose sur l'occlusion transitoire du système vasculaire brachial. Andersson (18) a émis en 1993 le postulat que le système vasculaire du bras se comporte de façon identique que le système vasculaire systémique. De cette hypothèse, Aya et al. (19) ont démontrés en 2016 que cette technique, qui consiste à gonfler rapidement un brassard pneumatique autour du bras à une pression supérieure de 50 mmHg au dessus de la pression artérielle systolique pendant au moins 60 secondes, permet de mettre les systèmes veineux et artérielle à l'équilibre avec un débit nul. Ainsi, en mesurant la pression intra-vasculaire à l'aide d'un cathéter artériel radial, on pourrait estimer la PSM de l'ensemble du système vasculaire systémique.

Enfin, l'une des méthodes les plus récentes repose sur un modèle mathématique dérivé des principes établis par Guyton (20,21). Cette approche modélise le système circulatoire comme un ensemble de compartiments artériels et veineux, chacun caractérisé par des résistances et des compliances propres. En 2022, Moller et Parkin (22,23) ont redéfini les bases théoriques de cette méthode et le calcul associé à ce modèle, aboutissant à la formule suivante :

$$PSM = a \times PVC + b \times PAM + c \times DC$$

où la PAM correspond à la pression artérielle moyenne, le DC au débit cardiaque, les coefficients a et b sont constants (généralement, a = 0,96 et b = 0,04). Le coefficient c ,par contre, est le reflet des
résistances vasculaires et est une constante dépendante des caractéristiques individuelles du patient
(âge en année, taille en centimètre et poids en kilogramme), calculée selon une formule établie par
les travaux de Parkin et Leaning (20),

avec :

$$
\begin{align*}
c &= (0,96 \times 0,038 \times (94,17 + 0,193 \times \text{[âge]})) \\
  &\quad \div \\
  & (4,5 \times 0,99^{\text{[âge} - 15]} \times 0,007184 \times \text{[taille]}^{0,725} \times \text{[poids]}^{0,425})
\end{align*}
$$

Ces trois techniques d'estimation de la PSM ont été évaluées dans plusieurs études (24 - 27), mettant en évidence une bonne corrélation entre elles. Toutefois, leur utilisation en pratique clinique reste limitée : la méthode des pauses inspiratoires est uniquement applicable aux patients intubés, ventilés, sédatés et tolérant des niveaux élevés de pression intra-thoracique, ce qui peut être préjudiciable chez les patients atteints de syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) sévère ou de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) avancée avec emphysème. La méthode au brassard nécessite un équipement spécifique (généralement réalisé avec un brassard pneumatique automatisé), rarement disponible en réanimation. Enfin, la méthode par calcul est actuellement la plus fiable, mais sa complexité limite son application directe au lit du malade.

1.2. <u>Principe de base de l'échographie :</u>

C'est en 1880 que Pierre et Jacques Curie découvrent l'effet piézoélectrique, phénomène par lequel certains cristaux sont capables de générer une charge électrique lorsqu'ils sont soumis à une pression mécanique, et inversement, de se déformer et d'émettre des ondes vibratoires lorsqu'ils sont soumis à un courant électrique. Cette découverte fondamentale a permis, plusieurs décennies plus tard, le développement de l'échographie médicale.

L'échographie médicale repose sur l'utilisation d'ondes ultrasonores, généralement
comprises entre 1 et 20 MHz. Ces ondes sont émises par une sonde contenant des cristaux
piézoélectriques, qui joue à la fois le rôle d'émetteur et de récepteur. Lorsqu'une impulsion
électrique est appliquée au cristal, celui-ci vibre et génère une onde ultrasonore. En retour, les échos
produits par la réflexion de ces ondes sur les structures internes du corps sont captés par la même
sonde, qui convertit à son tour les vibrations en signaux électriques. En analysant le temps de retour
des ondes, leur amplitude et leur intensité, le système est capable de reconstruire une image des
tissus traversés, fournissant ainsi des informations sur leur profondeur, leur densité et leur
composition.
### 1.2.1 Le mode Doppler :

Le mode Doppler est un mode d'échographie reposant sur le principe physique de l'effet Doppler. Décrit en 1842 par Christian Doppler, ce phénomène désigne la variation de fréquence d'une onde perçue par un observateur lorsque la source de cette onde est en mouvement par rapport à lui. Appliqué à l'échographie médicale, il permet de mesurer la vitesse de déplacement des structures en mouvement.

Lorsqu'une onde ultrasonore émise par la sonde rencontre des éléments en mouvement (exemple : globules rouges), la fréquence de l'onde réfléchie est modifiée proportionnellement à la vitesse et à la direction du flux. Cette variation de fréquence est ensuite analysée par l'appareil pour estimer la vitesse et le sens de déplacement du flux.

Il existe plusieurs modalités au mode Doppler :

* **Doppler couleur** : superpose une image des flux sur l'image bidimensionnelle, en codant la direction et la vitesse du flux par des couleurs (par convention : rouge pour un flux se dirigeant vers la sonde, bleu pour un flux s'en éloignant).

* **Doppler continu (CW)** : utilisé pour mesurer des vitesses élevées sur l'ensemble d'un trajet prédéfini, mais n'offrant pas d'information précise sur la localisation des vitesses.

* **Doppler pulsé (PW)** : utilisé pour mesurer précisément un flux à une certaine profondeur, mais est limité dans la mesure des vitesses très élevées.

L'échographie Doppler est un outil diagnostique essentiel, permettant une évaluation non invasive des flux sanguins en médecine.

### 1.2.2 Équation de Bernoulli :

L'équation de Bernoulli, issue de la mécanique des fluides, permet de relier les différentes formes d'énergie d'un fluide en mouvement. En échocardiographie, cette équation est simplifiée et adaptée pour estimer les gradients de pression intracardiaques ou trans-valvulaires à partir de la vitesse du flux sanguin mesurée en utilisant le mode Doppler.

Dans sa forme simplifiée, l'équation de Bernoulli utilisée en échographie est :

$$ \Delta P = 4 Vm^2 $$
où :

- $\Delta P$ est le gradient de pression (en mmHg),

- $V_m$ est la vitesse maximale du flux sanguin (en m/s), mesurée en mode Doppler.

On comprend ainsi qu'il est possible d'utiliser l'échographie pour calculer de manière non invasive des gradients de pressions entre deux cavités ou de part et d'autre d'une valve. En pratique courante, ce procédé est régulièrement utilisé pour évaluer la sévérité d'un rétrécissement valvulaire, la présence d'une insuffisance valvulaire ou encore pour estimer les pressions pulmonaires.

### 1.3. Contexte de l'étude :

Notre étude se place dans le contexte suivant : la compréhension du retour veineux et de ses déterminants semble essentielle dans la gestion de l'hémodynamique des patients de réanimation, cependant les méthodes usuelles d'estimation de la PSM présentent de nombreuses limitations ne permettant pas son utilisation en pratique courante.

De plus, en se basant sur le modèle de Guyton, si $PSM - POD = \Delta P_m$, et que la POD équivaut généralement à la $PVC$, alors nous pouvons dire que $PSM = PVC + \Delta P_m$. De ce fait, il suffirait d'obtenir le gradient de pression motrice ($\Delta P_m$) entre le système veineux et l'oreillette droite pour pouvoir en déduire la PSM.

En partant de ce postulat, et en y ajoutant la notion de l'équation de Bernoulli simplifié appliqué à l'échographie nous disant que $\Delta P = 4 V_m^2$, on pourrait supposer qu'en obtenant la $V_{max}$, entre l'abouchement de la veine cave supérieure et de l'oreillette droite, par mesure du flux Doppler Pulsé permettrait, d'obtenir le $\Delta P$ et ainsi la PSM.

L'estimation de la PSM par échographie, combinée à la mesure de la $PVC$, pourrait ainsi offrir une approche simple, non invasive et accessible au lit du malade, améliorant la compréhension et l'évaluation du retour veineux dans le cadre du monitorage hémodynamique.
# 2. MATÉRIEL ET MÉTHODE :

## 2.1. Conception de l'étude :

Il s'agit d'une étude prospective observationnelle multicentrique réalisée dans les services de réanimation médicale, chirurgicale, neurologique, cardio-thoracique et vasculaire du CHU Amiens-Picardie, ainsi que dans le service de réanimation chirurgicale et traumatologique de l'Hôpital Edouard Herriot à Lyon.

### 2.1.1 Population de l'étude :

#### 2.1.1.1. Critères d'inclusion

Tous les patients âgés de plus de 18 ans, admis en réanimation, sous ventilation mécanique, ayant comme équipement un cathéter artériel radial et une voie veineuse centrale en territoire cave supérieure, présentant une instabilité hémodynamique pour laquelle le médecin en charge souhaite une évaluation hémodynamique comprenant une échocardiographie.

#### 2.1.1.2. Critères d'exclusion

Tous les patients mineurs, les femmes enceintes et les patients dépendants sous tutelle ou curatelle. Les patients présentant des troubles du rythme à type de fibrillation auriculaire permanente.

### 2.1.2 Objectifs de l'étude :

L'objectif principal de cette étude est d'évaluer la fiabilité de la mesure de la PSM obtenue par échographie, via l'analyse du flux Doppler pulsé de la veine cave supérieure par voie sus-sternale, en la comparant aux méthodes de référence habituellement utilisées (méthode au brassard et méthode au calcul).

L'objectif secondaire consiste à déterminer s'il existe une différence significative des valeurs de PSM obtenues selon les différentes méthodes, ainsi que de leurs variations, entre les patients répondeurs et non-répondeurs, avant et après la réalisation d'une épreuve de lever de jambe passif. La répartition des patients entre répondeurs et non-répondeurs se faisant sur la base d'une variation de l'intégrale temps-vitesse sous-aortique supérieure à 12% avant et après lever de jambe passif.
### 2.1.3 Collecte des données :

Les données suivantes ont été collectées de manière exhaustive dès l'inclusion du patient :

- Données démographiques : âge, sexe, taille, poids, indice de masse corporelle (IMC)

- Score de gravité à l'admission : score SOFA (Sepsis-related Organ Failure Assessment – allant de 0 à 24), score IGS2 (Index de Gravité Simplifiée 2 – allant de 0 à 163)

- Motif d'admission : arrêt cardio-respiratoire, détresse respiratoire aiguë, coma, intoxication médicamenteuse, ischémie mésentérique, choc cardiogénique, choc hémorragique, choc septique et son point de départ supposé (pulmonaire, digestif, cutanée et urinaire)

- Assistance respiratoire : mode ventilatoire, réglage des principaux paramètres (volume courant, pression expiratoire positive, fréquence respiratoire, pression de plateau, pression d'aide inspiratoire, pression motrice, fraction inspirée en oxygène, présence et niveau de sévérité du SDRA (Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë)

- Traitement médicamenteux : sédation (oui/non), administration et posologie de noradrénaline, dobutamine et vasopressine.

- Données cliniques : fréquence cardiaque, pression artérielle systolique, diastolique et moyenne, pression veineuse centrale, PSM au brassard

- Données biologiques : lactate, urée, créatininémie

- Données échocardiographique générale : diamètre chambre de chasse aortique, FEVG visuelle ou Simpson Biplan, intégrale temps/vitesse (ITV) et vitesse maximale (Vmax) sous-aortique, analyse du flux mitral (rapport E/A, onde E et onde E', rapport E/E', ITV mitral), analyse fonction systolique du ventricule droit (onde S' et Tricuspid Annular Plan Systolic Excursion (TAPSE)), flux d'insuffisance tricuspidienne, présence d'une valvulopathie (Insuffisance Aortique – IA, Insuffisance Mitral – IM, Rétrécissement Aortique – RA, Rétrécissement Mitral - RM) et quantification, taille et compliance de la veine cave inférieure

- Données échographique de la veine cave supérieure (VCS) : ITV VCS, Gradient moyen et maximal VCS, Vmax VCS

- Durée de séjour en réanimation, durée d'hospitalisation

- Survie ou décès
### 2.1.4 Techniques de mesure :

#### 2.1.4.1. PSM-brassard :

L'ensemble des patients étaient porteurs d'un cathéter artériel radial droit ou gauche d'une taille de 8 cm et d'un diamètre de 20 Gauge (Arterial Catheterization Set ; Arrow International, Reading, USA) enregistrant en continu la pression artérielle systolique, diastolique et moyenne. Le transducteur de pression (Pressure Monitoring Set, TruWave; Edwards Lifescience, Irvine, USA) était systématiquement calibré avant la première mesure, et était placé en regard du cœur au niveau du croisement de la ligne mamelonnaire et de la ligne médio-axillaire.

Pour réaliser une occlusion rapide et complète du système vasculaire brachial, un tensiomètre manuel relié en dérivation à deux brassards pouvant être de occlus de manière différentiel a été conçu. L'un des brassards était placé sur le bras porteur du cathéter artériel radial. L'occlusion était maintenue pour une durée moyenne de 45 à 60 secondes. La PSM-brassard était déterminée en relevant la valeur moyenne de la pression de l'artère radiale, mesurée 45 secondes après l'occlusion du bras.

Cette mesure était réalisée avant et après lever de jambe passif.

#### 2.1.4.2. PSM-calculé :

L'ensemble des patients étaient également porteurs d'un cathéter veineux central en position cave supérieure (Multi-Lumen Central Venous Catheterization Set ; Arrow International, Reading, USA) enregistrant en continu la PVC. Le transducteur de pression était systématiquement calibré avant la première mesure, et était placé en regard du cœur au niveau du croisement de la ligne mamelonnaire et de la ligne médio-axillaire.

Pour permettre de réaliser le calcul à postériori, les données suivantes étaient recueillies : PVC, PAM, âge, taille et poids.

Les données de PVC et PAM étaient colligées avant et après lever de jambe passif.

#### 2.1.4.3. PSM-échographie :

La méthode de mesure par échographie de la veine cave supérieure par voie supra-sternale suivait le protocole suivant :

- Repérage de la VCS : visualisation d'une structure tubulaire anéchogène entouré d'une paroi visuellement plus échogène (Figure 7.). Visualisation du cathéter veineux central au sein de la structure. Visualisation d'un flux bleu homogène fuyant la sonde (Figure 8.).
- Éliminer les facteurs confondants : connaître et repérer les éléments d'anatomie locaux, à savoir la carotide, le tronc artériel brachio-céphalique, la crosse de l'aorte et le carrefour des veines brachio-céphaliques

- Placer le repère du flux Doppler Pulsé à environ 6 à 8 cm de profondeur, correspondant anatomiquement à l'abouchement de la VCS dans l'oreillette droite (Figure 9.)

- Mesurer sur au moins 3 cycles cardiaques et 3 cycles respiratoires le flux Doppler Pulsé obtenue

- Recueillir le gradient de pression moyen (en mmHg) de la VCS

La PSM-échographie était ensuite obtenu en réalisant le calcul suivant :

$$ 
\begin{aligned}
\text{PSM-échographie} &= \text{PVC} + \Delta\text{Pm} \\
&= \text{PVC} + \text{Gradient de pression moyen VCS}
\end{aligned}
 $$

Ces mesures étaient réalisées avant et après lever de jambe passif.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 7 : Image de la VCS en mode bi-dimensionnelle, à noter la visualisation du cathéter veineux centrale au centre de la VCS</figcaption></figure>
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>**Figure 8 :** Image de la VCS en mode Doppler Couleur</figcaption></figure>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>**Figure 9 :** Image obtenue du flux Doppler Pulsé de la VCS</figcaption></figure>
### 2.1.5 Épreuve de lever de jambe :

L'épreuve de lever de jambe passif (ou Passive Leg Raising, PLR) est une manœuvre dynamique utilisée pour évaluer les effets transitoires d'une augmentation du volume sanguin circulant par mobilisation de la masse sanguine contenue dans les membres inférieurs (± 250 ml) (28).

Elle consiste à mobiliser le patient d'une position semi-assise (30 à 45°) vers une position horizontale en maintenant un angle de 45° entre le tronc et les membres inférieurs. Ce transfert de sang veineux des membres inférieurs vers le compartiment central agit comme un test de charge volémique réversible. La réponse hémodynamique, évaluée par échocardiographie, se fait au niveau de la variation de l'ITV sous-aortique avant et après lever de jambe. Une variation supérieure à 12% de l'ITV sous-aortique est considérée comme fortement prédictive d'une précharge dépendance, et classe le patient comme répondeur au lever de jambe.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>**Figure 10 :** modélisation d'une épreuve de lever de jambe passif

Journal de Pharmacie Clinique – édition Juin 2012</figcaption></figure>

### 2.1.6 Analyse statistique :

Une analyse descriptive des données a été menée. Étant donné que la distribution des variables quantitatives n'était pas systématiquement gaussienne, celles-ci ont été décrites à l'aide de la moyenne et de l'écart-type. Les variables dichotomiques ont été exprimées en nombre et pourcentage. La comparaison entre les groupes a été réalisée à l'aide des tests de comparaison de moyennes, test T de Student ou Wilcoxon en fonction de la distribution.

Afin de répondre à l'objectif principal de l'étude et d'évaluer la force de la corrélation et de concordance entre les différentes méthodes de mesures de la PSM, une analyse de corrélation de Pearson ainsi qu'un diagramme de concordance de Bland-Altman ont été réalisée. Les analyses
statistiques ont été réalisées à l'aide du logiciel GraphPad Prism (version 9.4.1, GraphPad Software, San Diego, CA, États-Unis).

Le seuil de signification a été fixé à 5% bilatéral pour tous les tests utilisés.

### 2.1.7 Considération éthique :

Étant donné la nature prospective observationnelle de cette étude, aucune intervention directe n'a été réalisée sur les patients. L'ensemble des données collectées pour les besoins de cette recherche provenant d'actes pratiqués de manière habituelle sans procédures invasives supplémentaires. Les données ont été anonymisées pour garantir la confidentialité des patients. Cette étude a été inscrite dans le registre de traitement des données du CHU Amiens-Picardie sous le n°PI2024_843_0110, conformément au Règlement Général sur la Protection des Données (RGPD), et la méthodologie de référence MR-004 de la CNIL encadrant les traitements de données à caractère personnel à des fins d'étude, d'évaluation ou de recherche n'impliquant pas la personne humaine. La non-opposition était recueillie au cours de l'hospitalisation ou a posteriori après envoi d'une note d'information aux patients.
## 3. RÉSULTATS :

### 3.1. Présentation de la population étudiée :

Sur la période du 01 Septembre 2024 au 01 Mai 2025, 29 patients ont été inclus dans le protocole de l'étude. Parmi ces patients, 27 d'entre eux ont été inclus depuis le CHU d'Amiens Picardie (Réanimation Médicale : 18, Réanimation Chirurgicale : 5, Neuro-Réanimation : 2, Réanimation Cardio-Thoracique et Vasculaire : 2) et 2 patients ont été inclus dans le service de Réanimation Chirurgicale et Traumatologique de l'Hôpital Edouard Herriot à Lyon.

#### 3.1.1. Caractéristiques générales de la population :

Le tableau 1. résume les principales caractéristiques de la population. Parmi ces 29 patients, 15 d'entre eux étaient des hommes, représentant 51% de la population. L'âge moyen était de 61,6 ± 15,3 ans. L'IMC médian était de 28,5 ± 6,1. Le score de SOFA moyen était de 9,2 ± 3,0, tandis que le score IGS2 moyen était de 61,8 ± 16,2.

Les patients étaient admis en réanimation principalement pour des motifs médicaux, avec une nette prédominance d'admission pour détresse respiratoire aiguë liée au sepsis (31%) et de coma d'étiologie indéterminé à l'admission (14%). L'ensemble des patients inclus bénéficie d'une assistance ventilatoire mécanique. Le mode ventilatoire prédominant était le mode « ventilation assistée contrôlée » chez 24 patients soit 82% de la population. Parmi ces patients, 5 d'entre eux (17%) présentaient un tableau de SDRA sévère.

28 patients étaient sous NORADRÉNALINE (de 0,3 à 62 mg/H) au moment de l'inclusion, 3 étaient sous DOBUTAMINE (de 2,5 à 10 µg/kg/min) et 2 avaient également de la VASOPRESSINE (de 0,01 UI/min à 0,03 UI/min, selon les protocoles de service). La dose de catécholamine ou de sédatif est restée inchangée pendant la réalisation du protocole.

10 patients, soit 34% de l'effectif, ont été considérés comme précharge dépendant.
<table><tr><td>Âge (ans)</td><td>61 ± 15</td></tr><tr><td>Homme</td><td>15 (51%)</td></tr><tr><td>Taille (cm)</td><td>165 ± 6,5</td></tr><tr><td>Poids (kg)</td><td>78 ± 16</td></tr><tr><td>IMC</td><td>28 ± 6</td></tr><tr><td>IGS2</td><td>61 ± 16</td></tr><tr><td>SOFA</td><td>9 ± 3</td></tr><tr><td>Motif d'admission</td><td>DRA : 9 (31%)<br>Coma : 4 (13%)<br>IMV : 3 (10%)<br>ACR : 2 (6%)<br>Choc hémorragique : 2 (6%)<br>AVC : 2 (6%)<br>Autre : 7 (24%)</td></tr><tr><td>Ventilation mode VAC</td><td>24 (82%)</td></tr><tr><td>Ventilation mode VS-Ai</td><td>5 (18%)</td></tr><tr><td>SDRA</td><td>5 (18%)</td></tr><tr><td>Noradrénaline</td><td>28 (96%)</td></tr><tr><td>Dobutamine</td><td>3 (10%)</td></tr><tr><td>Vasopressine</td><td>2 (6%)</td></tr><tr><td>Sédation</td><td>21 (72%)</td></tr><tr><td>Lactate (mmol/L)</td><td>2,5 ± 1</td></tr><tr><td>Urée (mmol/L)</td><td>13 ± 9</td></tr><tr><td>Créatininémie (µmol/L)</td><td>102 ± 64</td></tr><tr><td>FEVG (%)</td><td>48 ± 13</td></tr><tr><td>Débit cardiaque (L/min)</td><td>5,2 ± 2,2</td></tr></table>

IMC : Indice de Masse Corporelle, IGS2 : Index de Gravité Simplifiée 2, SOFA : Sepsis-related Organ Failure

Assessment, VAC : Ventilation Assistée Contrôlée, VS-Ai : Ventilation Spontané avec Aide Inspiratoire, SDRA :

Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë, FEVG : Fraction d'Éjection Ventriculaire Gauche, ITV ssAo : Intégrale temps-vitesse sous aortique

<caption>Tableau 1 : Caractéristique générale de la population (n = 29)</caption>
## 3.2 Paramètres hémodynamiques évalués :

Les **tableaux 2. et 3.** résument les paramètres hémodynamiques en fonction du groupe d'appartenance (répondeurs / non-répondeurs) obtenues avant et après lever de jambe, ainsi que les valeurs de PSM obtenus en utilisant les différentes méthodes.

Aucune différence significative n'était observée concernant les principaux paramètres hémodynamiques entre les patients répondeurs et non-répondeurs.

<table><thead><tr><th></th><th>Répondeurs (10)</th><th>Non-répondeurs (19)</th><th>p-value</th></tr></thead><tbody><tr><td>PAS</td><td>110 ± 17</td><td>113 ± 16</td><td>0.6</td></tr><tr><td>PAD</td><td>55 ± 7</td><td>56 ± 8</td><td>0.8</td></tr><tr><td>PAM</td><td>70 ± 8</td><td>71 ± 9</td><td>0.6</td></tr><tr><td>PVC</td><td>11 ± 3,5</td><td>12 ± 5</td><td>0.33</td></tr><tr><td>PSM-b</td><td>18,4 ± 7,5</td><td>20,4 ± 7,6</td><td>0.52</td></tr><tr><td>PSM-c</td><td>16,9 ± 3,5</td><td>19,2 ± 5</td><td>0.16</td></tr><tr><td>PSM-e</td><td>11,9 ± 3,6</td><td>13,6 ± 4,8</td><td>0.29</td></tr></tbody></table>

PAS : Pression Artérielle Systolique, PAD : Pression Artérielle Diastolique, PAM : Pression Artérielle Moyenne, PVC : Pression Veineuse Centrale, PSM-b : Pression Systémique Moyenne obtenue avec méthode au brassard, PSM-c : Pression Systémique Moyenne obtenue avec méthode du calcul, PSM-e : Pression Systémique Moyenne obtenue avec méthode de l'échographie

<table><caption>**Tableau 2 :** Paramètres hémodynamiques avant lever de jambe</caption><thead><tr><th></th><th>Répondeurs (10)</th><th>Non-répondeurs (19)</th><th>p-value</th></tr></thead><tbody><tr><td>PAS</td><td>130 ± 15</td><td>127 ± 17</td><td>0.7</td></tr><tr><td>PAD</td><td>66 ± 9</td><td>61 ± 9</td><td>0.15</td></tr><tr><td>PAM</td><td>86 ± 12</td><td>81 ± 9</td><td>0.32</td></tr><tr><td>PVC</td><td>14 ± 4,8</td><td>15 ± 6</td><td>0.55</td></tr><tr><td>PSM-b</td><td>21,2 ± 8,1</td><td>23 ± 7,9</td><td>0.59</td></tr><tr><td>PSM-c</td><td>21,6 ± 5,8</td><td>21,8 ± 5,8</td><td>0.93</td></tr><tr><td>PSM-e</td><td>14,6 ± 5,1</td><td>15,8 ± 6</td><td>0.58</td></tr></tbody></table>

<caption>**Tableau 3 :** Paramètres hémodynamiques après lever de jambe</caption>
### 3.3 Analyse de corrélation selon Pearson :

L'objectif principal de l'étude est d'évaluer la corrélation entre les méthodes usuelles d'estimation de la PSM et notre méthode.

La **Figure n°11** nous indique que le coefficient de corrélation de Pearson relève une corrélation élevée (r = 0,56 ; p = 0,003), statistiquement significative, entre la méthode au brassard et la méthode au calcul. De plus, l'analyse du diagramme de Bland-Altman montre un biais limité, associé à une dispersion des mesures acceptables.

Elle montre également une excellente corrélation linéaire (r = 0,89 ; p < 0,0001) statistiquement significative, associée à une bonne concordance, entre la méthode au calcul et la méthode à l'échographie. Cependant, il convient de remarquer l'existence d'un biais quasi systématique aux alentours de -5 entre la PSM calculée et la PSM échographie.

Elle montre également une corrélation élevée (r = 0,62 ; p = 0,003) statistiquement significative entre la méthode au brassard et la méthode à l'échographie. Toutefois, le diagramme de Bland-Altman montre un biais non négligeable aux alentours de 5 associé à une dispersion plus importante des mesures obtenues.
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure n°11 :</figcaption></figure>

**Ligne du haut** : test de corrélation de Pearson. À gauche, test de corrélation entre PSM-b et PSM-c, au milieu, test de corrélation entre PSM-e et PSM-c, à droite, test de corrélation entre PSM-b et PSM-e.

**Ligne du bas** : diagrammes de Bland-Altman correspondant aux tests de corrélations réalisés.
### 3.4 Analyse des matrices de corrélations :

La **Figure n°12** correspond aux matrices de corrélation de Pearson des différentes méthodes d'obtention de la PSM avant et après lever de jambe.

Avant PLR, la corrélation entre la méthode au calcul et la méthode échographique est très forte (r = 0,89), suggérant une excellente concordance entre ces deux techniques. La corrélation entre la PSM obtenue par la méthode au brassard et les deux autres méthodes est plus faible mais reste bonne (r = 0,56 et 0,62).

Après PLR, la concordance entre la méthode au calcul et la méthode échographique reste intacte (r = 0,88). Toutefois, la corrélation entre la PSM obtenue par la méthode au brassard et les deux autres méthodes se détériore significativement (r = 0,35 et 0,39). Ces résultats pourraient suggérer une sensibilité différente de chaque méthode face aux variations rapides de précharge et de la masse sanguine circulante induite par le lever de jambe.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>**Figure n°12 :** matrice de corrélation des différentes valeurs de PSM avant et après PLR</figcaption></figure>
## 3.5 Analyse comparative des variations de la PSM avant et après PLR

La **Figure n°13** compare la variation de la PSM chez les sous-groupes de patients répondeurs et non répondeurs avant et après lever de jambe, en fonction de la méthode de mesure utilisée (calculée ou par échographie).

Concernant la PSM calculée, il semble exister de façon significative à la fois chez les patients répondeurs (p=0,01) et non répondeurs (p < 0,01) une tendance à l'augmentation après lever de jambe. De plus, il semblerait qu'il existe un différentiel dans le taux de variation en fonction du sous-groupe (p = 0,01) entre les répondeurs et non-répondeurs après lever de jambe en utilisant la PSM calculée, avec une variation de la PSM calculé supérieure dans le groupe répondeur que dans le groupe non-répondeur.

Concernant la PSM obtenue par échographie, cette méthode ne semble pas parvenir à différencier ces deux populations sur la base d'une variation relative de la PSM (p=0,33), bien qu'une élévation absolue significative soit notée chez les patients non-répondeurs (p < 0,01). Ces résultats semblent suggérer une moins bonne sensibilité de la PSM par échographie pour aider à discriminer les patients répondeurs des non répondeurs.

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>**Figure n°13 : Analyse comparative des variations de PSM calculé (en haut) et par échographie (en bas) en fonction des groupes répondeurs et non répondeurs.**</figcaption></figure>
## 4. DISCUSSION :

Cette étude prospective visait à tester la fiabilité, la concordance et d'appréhender la pertinence clinique d'une nouvelle méthode d'estimation de la PSM au moyen du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure par voie supra-sternale chez des patients de réanimation, couplé à la mesure de la PVC. À notre connaissance, il s'agit de la seule étude portant sur ce sujet.

Notre étude montre une corrélation linéaire forte entre la PSM échographie et la PSM calculée, soutenue par un bon niveau de concordance sur le diagramme de Bland-Altman, bien que l'on note un biais systématique d'environ – 5 mmHg, traduisant une possible sous-estimation relative de la PSM échographie. Cette tendance pourrait être liée à une sous-estimation du gradient de pression mesuré par Doppler Pulsé, pouvant être expliquer par la réalisation de la mesure au niveau des gros vaisseaux, où le gradient de pression motrice veineux peut être amoindri comparativement au système veineux périphérique. De plus, l'existence d'une corrélation linéaire forte entre la PSM échographie et calculée peut également être expliquée par la part que prends la valeur de la PVC dans chacune de ces deux méthodes.

La corrélation entre la PSM échographie et la PSM brassard est également statistiquement significative, mais moins robuste, avec une dispersion plus marquée sur le diagramme de Bland-Altman. Cependant, il convient de remarquer qu'aucune relation mathématique n'existe entre ces deux méthodes, et que la présence d'une corrélation ne peut être expliquée autrement que par un lien physiologique.

L'analyse dynamique après un test de lever de jambe passif révèle des différences notables dans la performance des méthodes. Contrairement à ce que l'on aurait pu attendre, la corrélation entre la PSM brassard et les autres méthodes s'est détériorée après le lever de jambe. En revanche, la corrélation entre la PSM échographie et la PSM calculé reste excellente. Ces différences pourraient suggérer une sensibilité inégale des méthodes face aux variations rapides et transitoires de la précharge.

Sur le plan fonctionnel, nous avons également exploré la variation de la PSM échographie et calculée, en distinguant les répondeurs des non-répondeurs. La méthode de la PSM calculée semble être la plus discriminante, en montrant une différence statistiquement significative du taux de variation de la PSM entre les deux groupes. Ce résultat est en concordance avec les études précédemment réalisées sur la variation du retour veineux et de la pression systémique moyenne calculée après lever de jambe (29). Toutefois, en opposition avec les hypothèses formulées, la PSM échographie ne permet pas de discriminer efficacement les deux populations, et montre même de façon paradoxale une augmentation significative de la PSM échographie chez les non-répondeurs après lever de jambe.
## 4.1. <u>Considération méthodologique :</u>

### 4.1.1. <u>Méthode échographique :</u>

La courbe d'apprentissage pour la réalisation de la mesure du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure par voie sus-sternale semble être relativement rapide. Cependant, au-delà des compétences techniques de l'opérateur, plusieurs difficultés à l'application de cette méthode ont été rencontrées au cours de l'étude.

En premier lieu, la qualité de la mesure peut être fortement limitée en fonction des caractéristiques du patient. Par exemple, un cou court, rigide, avec une masse graisseuse importante, et la présence de nombreux équipements encombrant (tels qu'un cathéter de dialyse en position jugulaire droite) peuvent rendre l'obtention d'un signal exploitable difficile, voire impossible.

Par ailleurs, chez certains patients, une variation importante du signal Doppler Pulsé au cours du cycle respiratoire a été observée (Figure 14). Dans certains cas, le signal pouvait totalement disparaître lors de l'inspiration. Ce phénomène pourrait s'expliquer par un collapsus inspiratoire majeur de la VCS, modifiant son diamètre et plaçant alors la fenêtre d'analyse hors du vaisseau lors de l'inspiration, pouvant alors indiquer une hypovolémie manifeste. Néanmoins, ce phénomène a été constaté à la fois chez des patients précharge et non précharge dépendant, ce qui suggère que cette hypothèse ne soit pas suffisante à expliquer ce phénomène.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>**Figure 14 :** Disparition du flux doppler pulsé de la VCS en fonction du cycle respiratoire</figcaption></figure>

Également, chez les patients présentant une tachycardie sinusale importante, le signal Doppler Pulsé ne revenait pas à la ligne de base entre deux cycles cardiaques, rendant alors impossible l'identification précise du gradient moyen (Figure 15.).
D'après notre expérience, ce phénomène était le plus souvent rencontré pour une valeur de fréquence cardiaque supérieure à 110 battements par minute.

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>**Figure 15 :** Absence de retour à la ligne de base du signal doppler pulsé chez un patient tachycarde</figcaption></figure>

## 4.2. Limites et perspectives de l'étude :

Cette étude présente plusieurs limites. Le nombre restreint de patients inclus (n=29), bien que cohérent avec les contraintes d'une étude prospective en réanimation, peut limiter la puissance statistique de certaines comparaisons. L'intérêt de réaliser une étude à plus grande échelle pour confirmer et préciser l'existence d'une différence dans le taux de variation de la PSM chez les patients répondeurs pourrait s'avérer intéressant.

Également, la réalisation des mesures par un seul opérateur n'apporte aucun élément quant à la validité inter-observateur de la méthode d'estimation par échographie.

De plus, les mesures obtenues à l'aide de la PSM au brassard présentent deux limites importantes : la première étant lié à la méthode utilisé. L'utilisation d'un brassard manuelle modifié bien que permettant une occlusion rapide du bras, n'est pas autant efficace qu'un brassard pneumatique. De ce fait, il est possible de l'occlusion du bras par ce moyen provoque une accumulation du volume sanguin, car l'écoulement veineux cesse avant l'arrêt du flux artériel (16). Cette accumulation potentielle peut légèrement surestimer la PSM au brassard.

Également, la seconde limite importante liée à cette technique réside dans la nécessité de mesurer la pression artérielle au niveau radial. Chez les patients septiques ou recevant des doses
élevées de vasopresseurs, la compliance de l'artère radiale peut ne pas refléter fidèlement le système vasculaire systémique, bien que la pression artérielle moyenne reste fiable (30). Dans ces conditions, il n'est donc pas forcément admis que le PSM au brassard représente fidèlement la PSM systémique, pouvant partiellement expliquer la corrélation moins importante dans notre cohorte où plus de 30% des patients présentés un terrain septique. Cependant, en pratique clinique, une hypovolémie efficace reste rarement difficile à identifier dans un contexte de choc septique.

**5. CONCLUSION :**

Cette étude prospective apporte de nouveaux éléments en faveur de la faisabilité d'une méthode non invasive et plus facile d'accès d'estimation de la pression systémique moyenne. Nos résultats mettent en évidence une excellente corrélation entre cette méthode innovante et la méthode de calcul mathématique basée sur les modèles de Guyton, malgré un biais systématique modéré. Elle présente l'avantage d'être rapide, reproductible, non invasive, et potentiellement intégrable dans l'échographie d'évaluation hémodynamique standard.

Des études complémentaires, sur de plus larges cohortes, seront nécessaires pour valider sa pertinence clinique, affiner les seuils diagnostiques et évaluer sa capacité à guider les décisions thérapeutiques en réanimation.
## 6. BIBLIOGRAPHIE :

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**Estimation de la Pression Systémique Moyenne par évaluation du flux Doppler Pulsé de la veine cave supérieure en réanimation : étude prospective multicentrique de 29 patients.**

**Introduction** : La compréhension du retour veineux, et de ses déterminants, peux aider le réanimateur dans la gestion hémodynamique de ses patients. Cependant, il n'existe pas de méthode facile et rapide pour estimer la pression systémique moyenne au lit du malade.

**Objectif** : Évaluer la fiabilité et la concordance d'une nouvelle méthode d'estimation de la pression systémique moyenne à l'aide du flux doppler pulsé de la veine cave supérieure par voie sus-sternale comparativement aux méthodes usuelles.

**Méthodologie** : Étude prospective observationnelle multicentrique sur 29 patients de réanimation.
Les adultes de réanimation présentant une dégradation hémodynamique pour laquelle le médecin en charge souhaite une évaluation hémodynamique ont été inclus. Les données obtenues ont été analysées selon le test de corrélation de Pearson et les diagrammes de concordance de Bland-Altman. Une analyse secondaire a été effectuée sur la variation relative des différentes valeurs de pression systémique moyenne obtenues.

**Résultats** : Concernant l'objectif principal, on retrouve une excellente corrélation linéaire (r = 0,89 ; p < 0,0001) statistiquement significative entre la méthode au calcul et la méthode à l'échographie. On retrouve une corrélation élevée (r = 0,62 ; p = 0,003) statistiquement significative entre la méthode au brassard et la méthode à l'échographie. Concernant l'objectif secondaire et la méthode au calcul, il semble exister une tendance significative à l'augmentation après manœuvre de lever de jambe, associé à un différentiel de variation entre les patients répondeurs et non répondeurs (p = 0,01). Concernant la méthode à l'échographie, cette méthode ne parvient pas à discriminer de façon significative les répondeurs des non répondeurs (p = 0,33).

**Conclusion** : La méthode d'estimation par échographie semble être fiable et corrélés à la méthode au calcul, cependant des études complémentaires sont nécessaire pour évaluer sa pertinence clinique.

**Mots clés** : retour veineux, pression systémique moyenne, réanimation, hémodynamique
# Estimation of Mean Systemic Pressure by Pulsed Doppler flow assessment of the superior vena cava in the intensive care unit: A prospective multicenter study of 29 Patients

**Introduction:** Understanding venous return and its determinants can assist intensivists in managing the hemodynamics of critically ill patients. However, no simple and rapid bedside method currently exists to estimate mean systemic pressure.

**Objective:** To evaluate the reliability and agreement of a novel method for estimating mean systemic pressure using pulsed Doppler flow of the superior vena cava via the suprasternal view, compared to conventional techniques.

**Methods:** A prospective, observational, multicenter study involving 29 patients in intensive care unit. Adult patients experiencing hemodynamic deterioration for whom the attending physician required a hemodynamic evaluation were included. Data were analyzed using Pearson's correlation test and Bland-Altman agreement plots. A secondary analysis assessed the relative variation of the different MSP values.

**Results:** Regarding the primary objective, there was an excellent and statistically significant linear correlation between the calculated method and the ultrasound method (r = 0.89; p < 0.0001). A high and statistically significant correlation was also observed between the cuff method and the ultrasound method (r = 0.62; p = 0.003). For the secondary objective, using the calculated method, a significant trend toward increased of the mean systemic pressure was observed following the passive leg raising maneuver, with a differential response between responders and non-responders (p = 0.01). However, the ultrasound-based method did not significantly distinguish responders from non-responders (p = 0.33).

**Conclusion:** The ultrasound-based estimation method appears to be reliable and well correlated with the calculated method. Nonetheless, further studies are needed to assess its clinical relevance.

**Keywords:** venous return, mean systemic pressure, intensive care, hemodynamics