Strain myocardique

🎯 Objectifs pédagogiques

Expliquer les principes physiques du strain myocardique et de la technique de speckle tracking 2D.
Décrire la méthodologie d'acquisition et d'analyse du strain global longitudinal (SGL) du VG.
Connaître les valeurs normales du SGL du VG, du strain de la paroi libre du VD et du strain de réservoir de l'OG.
Identifier les principales applications cliniques (insuffisance cardiaque, cardio-oncologie, valvulopathies, HVG) et l'intérêt pronostique du strain.
Reconnaître les limites, pièges et facteurs modifiant le strain pour une interprétation multiparamétrique fiable.

Mots-clés

Le strain myocardique, ou imagerie de déformation par speckle tracking 2D, s'est imposé comme un outil de quantification objective et reproductible de la fonction contractile. Là où l'analyse visuelle de la cinétique segmentaire reste qualitative et opérateur-dépendante, le strain mesure la déformation myocardique dans les trois axes de l'espace et détecte des altérations infracliniques invisibles à la simple fraction d'éjection.

1. Principes physiques du strain

Le strain est un paramètre sans unité physique, exprimé en pourcentage : il quantifie la modification de longueur d'un segment myocardique par rapport à sa dimension initiale, selon la formule Strain (%) = (L − L₀)/L₀, où L₀ est la longueur en télédiastole et L la longueur au moment considéré.

Schéma d'un cylindre myocardique se raccourcissant entre la télédiastole et la télésystole, avec la formule du strain et un exemple de courbe réelle. — Figure 1 — Suivez le cylindre rouge de gauche à droite : en télédiastole, sa longueur de référence est notée L₀ ; en télésystole, il se raccourcit à une longueur L. L'encart jaune donne la formule du strain, directement appliquée à ce raccourcissement. La courbe en bas à droite montre à quoi ressemble, une fois tracée sur un cycle cardiaque complet, la déformation d'un seul segment myocardique réel.

Un raccourcissement donne une valeur négative, un allongement une valeur positive. La technique suit image par image le déplacement spatial (« tracking ») de marqueurs acoustiques naturels (« speckles »), motifs d'interférence stables générés par l'interaction des ultrasons avec le tissu, au sein de l'image 2D en niveaux de gris — aucun marqueur de contraste ni aucune électrode n'est nécessaire.

2. Architecture des fibres et les trois composantes du strain

2.1. Une architecture en hélice

La contractilité myocardique associe épaississement, raccourcissement et torsion, sous-tendus par une architecture en hélice : les fibres sous-endocardiques s'enroulent dans un sens, les fibres sous-épicardiques dans le sens opposé, avec une couche médio-pariétale à orientation circonférentielle.

Schéma et pièces anatomiques montrant l'architecture hélicoïdale des fibres myocardiques du ventricule gauche. — Figure 2 — Trois représentations d'un même principe : à gauche, un schéma en fil de fer montrant les fibres qui s'enroulent en hélice autour de la cavité ventriculaire ; au centre et à droite, deux pièces anatomiques réelles où cette même architecture hélicoïdale des fibres myocardiques est directement visible à l'œil, sans dissection supplémentaire.

Cette architecture explique la torsion systolique du VG : la pointe tourne dans un sens, la base dans le sens opposé, un mouvement qui s'annule à l'inverse en diastole (détorsion).

Schéma de la torsion systolique et de la détorsion diastolique du ventricule gauche, aux niveaux basal, équatorial et apical. — Figure 3 — Trois anneaux superposés, du niveau basal en haut au niveau apical en bas. Suivez les deux flèches : en systole (torsion), la base et l'apex tournent en sens opposés autour de l'axe du ventricule ; en diastole (détorsion), ce mouvement s'inverse et restitue l'énergie emmagasinée. Le niveau équatorial, au milieu, est celui où cette rotation s'annule.

2.2. Trois composantes, trois plans de coupe

Cette architecture explique aussi pourquoi trois composantes distinctes du strain sont décrites, chacune explorant préférentiellement une couche de fibres et se mesurant sur un plan de coupe différent :

Trois coupes échographiques réelles illustrant les strains longitudinal, radial et circonférentiel, avec le sens de leur variation en systole. — Figure 4 — Trois coupes échographiques réelles, une par direction. À gauche, la coupe apicale utilisée pour le strain longitudinal, où les points suivis se rapprochent en systole (raccourcissement). Au centre, la coupe petit axe du strain radial, où les points s'écartent en systole (épaississement pariétal). À droite, la même coupe petit axe pour le strain circonférentiel, où les points suivis, cette fois répartis sur la circonférence, se rapprochent également en systole.

Composante	Fibres explorées	Plan de coupe	Sens en systole
Longitudinal	Sous-endocardiques	Apical (4, 2, 3 cavités)	Raccourcissement (négatif)
Radial	Toutes couches, épaisseur pariétale	Petit axe	Épaississement (positif)
Circonférentiel	Médio-pariétales	Petit axe	Raccourcissement (négatif)

En pratique clinique courante, c'est le strain longitudinal qui domine très largement les autres, pour une raison directement liée à cette architecture : les fibres sous-endocardiques qu'il explore sont les premières touchées par la plupart des agressions myocardiques, ischémiques ou toxiques, et sa mesure ne demande que les trois coupes apicales déjà acquises en routine, sans coupe petit axe supplémentaire.

3. Acquérir un strain global longitudinal fiable

Le strain global longitudinal (SGL) du VG est le paramètre le plus robuste et le plus utilisé en pratique. Son acquisition repose sur trois coupes apicales : 4 cavités, 2 cavités et 3 cavités (grand axe apical), qui explorent ensemble la totalité des 17 segments du VG.

3.1. Les conditions qui conditionnent la fiabilité

Bonne échogénicité et coupes apicales non raccourcies (le foreshortening, déjà rencontré pour d'autres mesures dans cette discipline, fausse également le strain).
ECG de qualité avec bonne détection des QRS, sur un rythme régulier — un tracé bruité ou une arythmie compromettent le repérage temporel du cycle.
Cadence image (frame rate) de 50 à 80 images par seconde, adaptée à la fréquence cardiaque du patient.
Définition de la fermeture aortique, en 2D ou au Doppler, pour repérer précisément la télésystole.

3.2. Le tracé de la région d'intérêt, un geste qui compte

Deux tracés de la région d'intérêt sur la même coupe apicale, l'un suivant le contour réel de l'endocarde, l'autre plus rectiligne, avec leurs valeurs de strain respectives. — Figure 5 — Même examen, deux tracés de la région d'intérêt. À gauche, un contour qui suit fidèlement le relief réel de l'endocarde ; à droite, un contour plus rectiligne, qui coupe au plus court entre les mêmes points de départ et d'arrivée. Comparez les six valeurs segmentaires affichées sur chaque image : chacune diffère légèrement d'un tracé à l'autre, et la moyenne globale en bas passe de −16,0 % à −17,2 % entre les deux.

La région d'intérêt (ROI) doit inclure l'endocarde et le myocarde, sans le péricarde, en excluant la chambre de chasse et l'oreillette gauche du tracé ; un contrôle visuel du tracking image par image reste indispensable avant de valider la mesure. Sur cet exemple, un contour tracé au plus près de l'endocarde réel (à gauche) donne un SGL global de −16,0 %, contre −17,2 % pour un contour plus rectiligne du même examen (à droite) : l'écart, ici de plus d'un point, se répercute segment par segment et illustre pourquoi le tracé de la ROI n'est jamais un geste anodin.

⚠️ Convention de signe Le SGL est une valeur négative. Un SGL « plus négatif » (par exemple −22 %) traduit une meilleure fonction ; un SGL « moins négatif » (par exemple −13 %) traduit une altération. Par commodité, on discute souvent sa valeur absolue, mais le signe reste porteur de sens et ne doit jamais être ignoré en le lisant.

4. Valeurs normales et lecture d'une courbe

Une courbe de strain longitudinal met en regard, pour chaque segment, la déformation au cours du cycle cardiaque, généralement repérée par rapport à la fermeture de la valve aortique (AVC) :

Courbes de strain longitudinal comparant un segment myocardique normal et un segment infarci sur un même cycle cardiaque. — Figure 6 — Deux courbes de strain longitudinal superposées sur un même cycle, repéré par les ondes R et par la fermeture aortique (AVC) au centre. La courbe verte, myocarde normal, descend nettement plus bas avant l'AVC que la courbe rouge, segment infarci, qui reste beaucoup plus proche de la ligne de base et atteint son minimum plus tardivement. La courbe blanche en pointillés moyenne l'ensemble des segments suivis.

Sur cet exemple, la courbe verte (myocarde normal) atteint un pic bien plus négatif, aux alentours de −16 %, avant la fermeture aortique, que la courbe rouge (segment infarci), qui plafonne à peine sous −8 % : un territoire infarci se déforme moins, et souvent plus tardivement, que le myocarde sain qui l'entoure. La courbe blanche en pointillés est la moyenne globale de tous les segments, c'est-à-dire le SGL proprement dit.

Les valeurs normales varient sensiblement d'un constructeur et d'un logiciel à l'autre :

Cavité	Paramètre	Valeur normale (ordre de grandeur)
VG	Strain global longitudinal	≈ −20 % (valeur absolue > 18 %)
VD	Strain longitudinal de la paroi libre	> 20 % en valeur absolue
OG	Strain de réservoir (PALS)	> 35-39 %

Tableau publié comparant les valeurs normales de strain global longitudinal du ventricule gauche selon le constructeur et le logiciel utilisés. — Figure 7 — Un extrait d'un tableau publié réunissant plusieurs séries et une méta-analyse : pour chaque logiciel testé, la valeur moyenne de strain global longitudinal normal, son écart-type et sa limite inférieure de la normale. Comparez simplement les colonnes « Mean » d'une ligne à l'autre : l'écart entre un système et un autre dépasse parfois deux points de pourcentage pour des sujets tout aussi sains.

Une synthèse publiée de plusieurs séries donne une moyenne autour de −19,7 % toutes plateformes confondues, mais avec un écart net d'un logiciel à l'autre : environ −21 % avec certaines versions d'EchoPAC, contre environ −19 % avec QLAB ou Mylab. Cet écart n'est pas une imprécision à corriger : c'est la raison pour laquelle le suivi longitudinal d'un même patient doit se faire avec le même appareil et le même logiciel, sous peine de confondre une évolution réelle avec un simple changement d'outil de mesure.

En pratique courante, ces dix-sept valeurs segmentaires ne se lisent pas une par une dans un tableau : elles se présentent sous forme de carte polaire, tous les segments dépliés autour d'un même centre :

Carte polaire (bullseye) du strain longitudinal systolique du ventricule gauche, tous les segments représentés en cercles concentriques colorés. — Figure 8 — Une carte polaire du strain longitudinal systolique, tous les segments du ventricule gauche dépliés en cercles concentriques autour d'un centre représentant l'apex. Chaque secteur porte sa propre valeur et sa propre couleur, l'échelle allant du bleu (strain positif, anormal en systole) au rouge foncé (fortement négatif) ; toutes les valeurs affichées ici sont négatives, donc dans les teintes rouges. Cette planche illustre surtout le format de lecture lui-même : la répartition des valeurs d'un patient à l'autre se discute au cas par cas, notamment en section 8.

Chaque secteur de la carte correspond à un segment myocardique, sa couleur et sa valeur numérique donnant sa déformation propre ; c'est cette représentation, bien plus que le seul chiffre global du SGL, qui permet de repérer d'un coup d'œil un contraste topographique entre segments — un contraste qui devient central pour orienter certains diagnostics différentiels (section 5.2 et section 8).

5. Applications cliniques

Le SGL trouve sa place dans de nombreuses situations, toujours selon la même logique : détecter une altération avant qu'elle ne devienne visible sur les paramètres standards.

5.1. Insuffisance cardiaque et cardio-oncologie

Dans l'insuffisance cardiaque, le SGL détecte une dysfonction systolique infraclinique avant que la fraction d'éjection ne commence à chuter, et constitue un marqueur pronostique puissant, indépendant de cette dernière. En cardio-oncologie, une baisse relative du SGL supérieure à 15 % par rapport à la valeur de base, sous chimiothérapie cardiotoxique (anthracyclines, trastuzumab), définit une cardiotoxicité infraclinique et justifie la mise en route d'une cardioprotection, avant même que la FEVG ne bouge.

5.2. Hypertrophie, valvulopathies et cardiopathie ischémique

Devant une hypertrophie ventriculaire gauche, la topographie du strain oriente le diagnostic étiologique : une altération diffuse et homogène évoque une cardiomyopathie hypertrophique, tandis qu'une préservation relative des segments apicaux au milieu d'une atteinte basale et médiane — un aspect dit de préservation apicale — est évocatrice d'une amylose cardiaque (approfondi en section 8). Dans les valvulopathies (insuffisance et rétrécissement aortiques), le SGL est un marqueur précoce du retentissement myocardique, utile pour discuter le moment opératoire chez le patient encore asymptomatique. Dans la cardiopathie ischémique, il quantifie l'étendue réelle de l'atteinte segmentaire, y compris dans les territoires où l'œil ne détecte encore aucun trouble net de la cinétique.

⭐ Un même fil conducteur Insuffisance cardiaque, cardio-oncologie, hypertrophie, valvulopathie, ischémie : dans chacune de ces cinq situations, le strain n'apporte jamais un diagnostic à lui seul, il avance la détection d'un trouble déjà réel avant que les paramètres standards ne le rendent visible.

5.3. Ventricule droit et oreillette gauche

Le strain de la paroi libre du VD se mesure en coupe apicale 4 cavités centrée sur le ventricule droit, sur sa seule paroi libre, et détecte précocement une dysfonction ventriculaire droite avant l'altération des paramètres usuels comme le TAPSE.

L'oreillette gauche se déforme elle aussi, selon trois phases physiologiques : réservoir pendant la systole ventriculaire, conduit lors du remplissage passif précoce, puis pompe contractile assurant, par sa propre contraction, 15 à 30 % du remplissage ventriculaire total.

Courbe de strain atrial longitudinal montrant les trois phases réservoir, conduit et contraction, avec un panneau échographique associé. — Figure 9 — Une courbe de strain atrial, construite sur le même principe que les courbes ventriculaires déjà vues dans ce cours, mais avec trois temps repérés en couleur sous l'axe : réservoir, remplissage passif (conduit) et remplissage actif (pompe contractile). Sur cet exemple, le strain réservoir atteint 31 %, le strain conduit 16 %, le strain contractile 15 %. Le détail de ces trois phases et de leurs seuils fait l'objet du cours 08 de cette discipline.

Le strain de réservoir (PALS, pour peak atrial longitudinal strain) correspond au pic de déformation atteint en télésystole ventriculaire ; abaissé, il traduit surtout une élévation des pressions de remplissage du VG, et non une pathologie de l'oreillette elle-même.

Quatre courbes de strain atrial de réservoir chez un témoin sain et des patients hypertendus, diabétiques ou les deux, montrant un gradient de réduction. — Figure 10 — Quatre patients, quatre courbes de strain atrial de réservoir obtenues selon le même protocole : un témoin sain à 50 %, un hypertendu à 29 %, un diabétique à 25 %, un patient à la fois hypertendu et diabétique à 18 %. Suivez la hauteur du pic sur les quatre tracés plutôt que les quatre chiffres isolément : elle diminue régulièrement à mesure que les comorbidités s'additionnent, bien avant qu'un volume ou un diamètre atrial ne se modifie visiblement.

Un net gradient a été montré entre un témoin sain et des patients porteurs d'une hypertension artérielle, d'un diabète, ou des deux associés — la charge de comorbidités dégradant progressivement ce strain de réservoir bien avant l'apparition d'une dilatation atriale visible. Ce strain atrial, avec ses trois composantes détaillées, ses seuils et ses particularités de mesure en fibrillation atriale, est développé au cours 08 de cette discipline, Étude des oreillettes.

6. La torsion et la mécanique ventriculaire — pour aller plus loin

📘 À partir d'ici Les sections qui suivent dépassent l'utilisation courante du strain en routine : elles s'adressent à qui doit déjà expliquer un écart entre deux mesures, choisir entre deux hypothèses diagnostiques sur la seule topographie du strain, ou situer le strain droit et atrial dans une décision clinique complexe.

La torsion systolique du VG, déjà évoquée en section 2, n'est pas un simple sous-produit esthétique de l'architecture en hélice des fibres : elle emmagasine une énergie potentielle restituée en protodiastole, sous forme de détorsion rapide, qui participe activement à la succion diastolique précoce du ventricule. Un VG qui se tord peu, ou dont la détorsion est retardée, présente souvent une dysfonction diastolique avant même qu'un trouble de la relaxation ne soit mesurable au Doppler transmitral.

Cette torsion se mesure comme la différence de rotation, en degrés, entre la base et l'apex, vus chacun en coupe petit axe : la base tourne dans le sens horaire, l'apex dans le sens antihoraire, vus depuis l'apex — un gradient de rotation qui s'annule au niveau du plan équatorial, ni tout à fait basal ni tout à fait apical. La torsion nette, exprimée en degrés, complète le strain longitudinal en apportant une information sur la mécanique tridimensionnelle du ventricule, plutôt que sur sa seule déformation dans un axe.

7. Les pièges méthodologiques du strain — pour aller plus loin

Trois pièges reviennent systématiquement dans la littérature de standardisation du strain, et chacun a déjà été rencontré, sous une forme ou une autre, dans les sections précédentes de ce cours.

Le premier est la variabilité inter-logiciels (section 4) : deux logiciels différents, appliqués à la même boucle échographique, ne rendent jamais exactement le même chiffre. Ce n'est pas un défaut à corriger mais une propriété du système de mesure, qui impose le suivi longitudinal avec un seul et même outil. Le deuxième est la sensibilité au tracé de la ROI (section 3.2) : un contour légèrement différent, sur la même image, peut changer le SGL global de plus d'un point de pourcentage — un écart parfois suffisant pour faire basculer une décision de cardioprotection en cardio-oncologie. Le troisième est la dépendance aux conditions de charge : comme la fraction d'éjection, le strain longitudinal se modifie avec la précharge, la postcharge et la fréquence cardiaque, et une valeur isolée, sans contexte hémodynamique, s'interprète toujours avec prudence.

Le strain ne remplace donc jamais les paramètres standards — fraction d'éjection, Doppler, dimensions des cavités — il les complète, en apportant une sensibilité que ces paramètres n'ont pas pour détecter une atteinte encore infraclinique.

8. Le strain dans les cas cliniques limites — pour aller plus loin

La préservation apicale évoquée en section 5.2 mérite d'être précisée : ce n'est pas l'absence de toute anomalie apicale qui signe l'amylose, mais un contraste net entre un apex relativement épargné et une base sévèrement altérée, à l'inverse du gradient habituellement observé dans la cardiopathie ischémique ou hypertensive, où c'est plutôt l'apex qui souffre le plus. C'est ce contraste, visible d'un coup d'œil sur une carte polaire du strain comme celle de la section 4, plutôt qu'un seuil chiffré unique, qui oriente le clinicien vers une biopsie ou une scintigraphie osseuse de confirmation.

Dans la cardiopathie ischémique aiguë, le strain apporte une information que la seule cinétique visuelle ne donne pas toujours : un segment peut sembler se contracter à l'œil nu tout en présentant une déformation nettement diminuée, en particulier dans les zones de sidération périphériques à une nécrose constituée. À l'inverse, en cardio-oncologie, c'est la trajectoire dans le temps qui prime sur la valeur isolée : une baisse relative franchie entre deux mesures successives, faites avec le même appareil, pèse davantage dans la décision qu'une valeur unique comparée à un seuil de population générale.

Ce dernier point mérite d'être retenu au-delà du seul cadre de la cardio-oncologie : chaque fois qu'un strain sert à suivre un patient dans le temps plutôt qu'à poser un diagnostic ponctuel, c'est la tendance de plusieurs mesures comparables entre elles, acquises dans des conditions techniques aussi proches que possible, qui doit guider la décision — jamais un chiffre isolé comparé mentalement à une valeur normale apprise par cœur.

9. Points clés à retenir

⭐ Points clés à retenir

Le strain est une déformation exprimée en pourcentage, (L − L₀)/L₀, mesurée par le suivi de marqueurs acoustiques naturels (speckle tracking).
Trois composantes : longitudinal (sous-endocarde, le plus utilisé), radial et circonférentiel (petit axe).
Le SGL du VG s'acquiert sur trois coupes apicales (4, 2 et 3 cavités) ; valeur normale ≈ −20 %, en valeur absolue > 18 %.
Un SGL « moins négatif » traduit une altération ; le signe est toujours porteur de sens.
Les conditions techniques (échogénicité, ECG, cadence image 50-80/s) et le tracé précis de la ROI conditionnent la fiabilité de la mesure.
Le SGL détecte une dysfonction infraclinique avant la chute de la FEVG : insuffisance cardiaque, cardio-oncologie (seuil de 15 % de baisse relative), valvulopathies, ischémie.
La préservation apicale au milieu d'une atteinte basale oriente vers une amylose cardiaque ; une atteinte diffuse et homogène, vers une CMH.
Le strain de la paroi libre du VD (coupe 4 cavités centrée VD) et le strain de réservoir de l'OG (PALS) détectent, chacun précocement, une dysfonction de leur cavité respective.
Le strain ne se compare jamais entre deux logiciels différents : le suivi d'un patient exige le même appareil et le même software.
Le strain est un outil complémentaire, jamais substitutif, des paramètres échocardiographiques standards.

10. Pièges fréquents

⚠️ Pièges fréquents

Comparer deux valeurs de SGL obtenues avec deux logiciels différents, alors que l'écart entre plateformes peut dépasser deux points de pourcentage sur un cœur strictement inchangé.
Lire le SGL sans tenir compte de son signe, en confondant une valeur « plus négative » (meilleure) avec une valeur « plus élevée » lue sans son signe.
Accepter une mesure sur une coupe apicale raccourcie (foreshortening), qui fausse le strain exactement comme elle fausse les volumes.
Valider un tracking sans contrôle visuel image par image, alors que le logiciel peut décrocher un segment sans le signaler explicitement.
Inclure le péricarde ou l'oreillette gauche dans la région d'intérêt du VG, ce qui fausse la déformation mesurée sur les segments basaux.
Conclure à une cardiotoxicité sur une seule mesure de SGL, sans disposer d'une valeur de base pour calculer la baisse relative qui définit le seuil de 15 %.
Attribuer systématiquement une préservation apicale à une amylose sans intégrer l'âge, le contexte clinique et les autres marqueurs d'infiltration.
Mesurer le strain du VD en coupe parasternale plutôt qu'en coupe apicale 4 cavités centrée sur le ventricule droit.
Interpréter un strain de réservoir de l'OG abaissé comme le signe d'une pathologie atriale isolée, alors qu'il reflète le plus souvent une élévation des pressions de remplissage du VG.
Considérer le strain comme un substitut de la fraction d'éjection et du Doppler, alors qu'il ne fait que les compléter par une sensibilité qui leur manque.

Sources

MESSAOUDI Y. Strain myocardique. Diaporama de référence, Certificat d'Études Complémentaires d'Échographie Cardiaque, Faculté de Médecine de Sousse ; 2025. document interne, non publié
Voigt JU, Pedrizzetti G, Lysyansky P, et al. Definitions for a common standard for 2D speckle tracking echocardiography: consensus document of the EACVI/ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2015;16(1):1-11. doi:10.1093/ehjci/jeu184
Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(1):1-39.e14. doi:10.1016/j.echo.2014.10.003
Lyon AR, López-Fernández T, Couch LS, et al. 2022 ESC Guidelines on cardio-oncology developed in collaboration with the European Hematology Association (EHA), the European Society for Therapeutic Radiology and Oncology (ESTRO) and the International Cardio-Oncology Society (IC-OS). Eur Heart J. 2022;43(41):4229-4361. doi:10.1093/eurheartj/ehac244
Badano LP, Kolias TJ, Muraru D, et al. Standardization of left atrial, right ventricular, and right atrial deformation imaging using two-dimensional speckle tracking echocardiography: a consensus document of the EACVI/ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2018;19(6):591-600. doi:10.1093/ehjci/jey042

Cours de la Pr Ag Yosra Messaoudi, Faculté de Médecine de Sousse.