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La pathologie pleuro parenchymateuse regroupe de nombreuses entités pathologiques. L'objectif de ce résumé n'est pas d'être exhaustif, mais d'essayer de définir l'apport des différentes méthodes d'imagerie en insistant sur leur réalisation pratique.
Les méthodes d'imagerie
La radiographie thoracique, l'échographie et l'IRM sont les techniques dont dispose le radiologue. L’imagerie PET est utilisée par les médecins nucléaires.
1/ La radiographie pulmonaire
Elle reste l'examen de première intention quel que soit le contexte clinique. Son rôle dans les unités de soins intensifs et chez le petit enfant est fondamental du fait de sa facilité de réalisation.
Technique :
Le débat entre radiologie conventionnelle et radiologie numérisée n'est plus d'actualité. La radiologie numérique a montré son efficacité et la mise en place des PACS nécessite d'acquérir des images numériques. Les écrans radioluminescents à mémoire sont les systèmes les plus développés actuellement, permettant l'acquisition de clichés même au lit du patient. Les nouveaux détecteurs type sélénium, plans matriciels sont encore peu implantés.
La radiographie pulmonaire doit être réalisée de face, en inspiration, en position debout, si possible, ce qui nécessite chez le petit enfant un moyen de contention adapté type Pigg-o-stat. L'inspiration peut être volontaire ou est obtenue chez l'enfant non coopérant lors de la reprise inspiratoire brusque à l'arrêt momentané des pleurs.
Le cliché de profil n'est pas de réalisation systématique en dehors du contexte clinique de recherche de métastases. Il peut être réalisé en complément d'une pathologie dépistée sur la radiographie de face, notamment devant une pathologie du lobe moyen. Le cliché de profil permet alors d’en d'apprécier le caractère rétractile, ce que ne permet pas toujours l'incidence de face.
Le cliché de face en expiration est réalisé en position debout ou couchée devant toute asymétrie de transparence pulmonaire à la recherche d'un emphysème obstructif. Sa réalisation est systématique devant une dyspnée aigue, en particulier lorsqu'il existe une suspicion clinique de corps étranger, de pneumothorax. Chez le petit enfant, il est parfois difficile d'obtenir un cliché en expiration, l'étude scopique est alors très utile pour rechercher un balancement médiastinal.
Indications :
Son rôle est fondamental dans le dépistage des lésions pleuro pulmonaires et dans la prise en charge des pathologies pulmonaires "courantes". Certes, elle sous estime certaines lésions pulmonaires mais son défaut de sensibilité est aussi lié au défaut d'apprentissage de la technique, qu'il s'agisse des manipulateurs, de moins en moins formés aux techniques conventionnelles ou des médecins dont la formation est de plus en plus orientée vers la tomodensitométrie, et de moins en moins vers la radiologie simple.
2/ L'échographie
L'échographie est un examen de réalisation facile chez l'enfant et le nourrisson. Elle est utile dans l'approche diagnostique d'une opacité parenchymateuse et/ou d'une anomalie pleurale. Son intérêt est fondamental devant un hémithorax opaque.
Technique :
Elle est toujours réalisée en complément de la radiographie standard. L'utilisation de sondes sectorielles est nécessaire pour les voies d'abord trans-diaphragmatiques, sous xiphoïdiennes. Les sondes linéaires haute fréquence permettent une meilleure analyse des lésions explorées par voie intercostale ou para-sternale (ou trans-sternale chez le nourrisson).
L'utilisation du doppler couleur est très utile pour étudier la vascularisation ou rechercher une anomalie vasculaire.
Indications :
- Les épanchements pleuraux
L'échographie représente une indication validée et fondamentale dans l'approche diagnostique des épanchements pleuraux. Elle est plus sensible que la radiographie du thorax pour la détection des épanchements de faible abondance surtout si le cliché est réalisé en position couchée (clichés au lit dans les unités de néonatologie et de réanimation). La radiographie thoracique ne permet de détecter que 55% des épanchements visualisés en échographie. Les épanchements peuvent être de différente nature : séreux, purulent, chyleux, hématique. L'échographie ne permet pas d'affirmer la nature de l'épanchement mais permet de différencier un épanchement simple, un épanchement compliqué, une fibrose pleurale. Un épanchement simple (ex. transsudat) est un épanchement anéchogène, au sein duquel on peut voir quelques images échogènes mobiles. Un épanchement compliqué (épanchement purulent, empyème) est un épanchement échogène ou anéchogène au sein duquel il existe des cloisons épaisses pouvant réaliser un véritable aspect "en nid d'abeille". L'hyper vascularisation de la plèvre et des septa en doppler couleur traduit des phénomènes inflammatoires. L’échographie est plus performante que la tomodensitométrie pour analyser le contenu des épanchements.
La fibrose pleurale se présente sous la forme d'un épaississement pleural. Cette fibrose peut être l’évolution d’un empyème ou d’un épanchement pleural mais il faut, en dehors de ces contextes savoir évoquer le diagnostic de tuberculose.
La recherche d’un pneumothorax n’est pas une indication d’échographie mais en cas d’hydropneumothorax, il est utile de connaître la sémiologie échographique des pneumothorax.
La présence d’air dans la plèvre est visible sous la forme de points ou d’images linéaires hyperéchogènes. Il n’existe pas d’image en queue de comète en arrière de ces images hyperéchogènes. A l’état normal, en échoscopie, la plèvre viscérale glisse sur la plèvre pariétale avec la respiration. En cas de pneumothorax abondant, ces mouvements disparaissent.
- La pathologie parenchymateuse
L'échographie permet une étude des lésions pulmonaires non aérées lorsqu'elles sont situées au contact de la paroi thoracique ou du diaphragme.
* Les condensations pulmonaires et les atélectasies
Le poumon pathologique apparaît sous la forme d’une lésion échogène dont l’échostructure est voisine de celle du foie. On parle de « poumon « hépatisé ». Pour affirmer le caractère parenchymateux de la lésion, il faut rechercher en son sein une image de bronchogramme aérique, de bronchogramme liquidien ou, en doppler couleur une image de ce que nous appelons le vasculogramme.
En cas de condensation pulmonaire, les alvéoles sont remplies de liquide mais il persiste de l’air dans les bronches. Le bronchogramme aérique se traduit par des images hyperéchogènes, branchées présentant des divisions dichotomiques. Ces images sont visibles même en l’absence de bronchogramme aérique visible sur la radiographie de thorax. Occasionnellement, si les bronches sont remplies de liquide (par exemple dans les impactions mucoïdes), l’échographie montre un bronchogramme liquidien. En cas de collapsus complet, les signes de bronchogramme aérique et liquidien ne sont plus visibles. Le doppler couleur est alors très utile montrant au sein de la lésion des divisions vasculaires pulmonaires (branches distales de l’artère pulmonaire) réalisant l’image de vasculogramme. En cas d’abcèdation, on voit apparaître au sein de la condensation des images arrondies hypoéchogènes, liquidiennes.
Dans notre pratique, l’échographie permet facilement de porter le diagnostic de pneumopathie et son apport est intéressant notamment chez le nourrisson, pour affirmer ce diagnostic en cas de pneumopathie à forme ronde. D’une manière plus générale, elle permet de différencier une lésion parenchymateuse d’une lésion médiastinale.
* Les séquestrations pulmonaires
L’échographie, couplée au doppler permet de rechercher le vaisseau systémique. Ce vaisseau anormal est bien visualisé lorsqu’il naît de l’aorte abdominale ou de l’une de ses branches. Lorsqu’il naît de l’aorte thoracique, la tomodensitométrie est plus performante.
- Les hémithorax opaques
L’échographie joue un rôle majeur dans les hémithorax opaques pour différencier une pleuro- pneumopathie d’une tumeur.
3/ La tomodensitométrie
Elle est de plus en plus utilisée en pathologie thoracique pédiatrique. Les temps d’acquisition sont de plus en plus faibles avec les scanners multibarrettes, ce qui permet, chez l’enfant, de diminuer de façon importante le nombre de sédations et de réduire les artéfacts de mouvement. Cependant, la TDM est une technique irradiante et certaines données de la littérature montrent que les faibles doses d’irradiation peuvent augmenter le risque de cancer, surtout chez le jeune enfant. Les directives européennes Euratom 97/43 précisent que l’irradiation doit être le plus faible possible, et qu’il faut si possible utiliser chez l’enfant une technique non irradiante.
Technique :
Sur le plan technique, la réalisation d’une tomodensitométrie pose plusieurs questions auxquelles le radiologue doit répondre :
- Comment limiter l’irradiation délivrée ?
- Faut-il prévoir une sédation ?
- Faut-il réaliser une injection de produit de contraste ?
- Quelle technique utilisée : acquisition d’un volume ou coupes en haute résolution ?
- Faut-il réaliser des coupes en expiration ?
- Comment limiter l’irradiation délivrée ?
L’irradiation doit être la plus faible possible (principe ALARA : as low as possible). La TDM est devenue la principale cause d’irradiation médicale. Bien qu’elle ne représente que 5% des explorations irradiantes aux USA, elle est responsable de 40 à 67% de l’irradiation médicale. Les risques de l’irradiation à long terme pour les faibles doses font l’objet de nombreux débats. Les études publiées sur le suivi à long terme des survivants de la bombe atomique au Japon montrent un risque accru de cancers dans cette population même pour des faibles doses. Diminuer la dose, c’est tout d’abord, contrôler les indications. Pour chaque demande de TDM, le radiologue doit se poser la question du bénéfice attendu par rapport au risque encouru. L’indication étant posée, l’irradiation est diminuée en limitant la zone d’exploration, le nombre d’hélices ou de coupes réalisées, les constantes utilisées en fonction du poids de l’enfant et du type d’exploration pratiquée. Ces dernières années, les radiopédiatres sont très attentifs aux doses délivrées lors des tomodensitométries et des guides de bonnes conduites sont proposés. Dans notre pratique, la prise de conscience du risque de l’irradiation des faibles doses nous a conduit parfois à diminuer de manière trop importante les constantes d’acquisition entraînant une diminution importante du rapport signal/bruit et des images artéfactées d’interprétation difficile. L’adaptation des mA en fonction du poids est relativement bien décrite dans la littérature. Hollingsworth propose 40mA pour un poids <9kg, 50mA pour un poids <18kg, 60mA pour un poids <27kg, 70mA pour un poids <36kg, 80mA pour un poids <45kg. L’adaptation des kV est plus difficile, la relation kV - dose est une fonction non linéaire. Classiquement la tension appliquée au niveau du thorax est de 120kV, des études sont menées pour des tensions inférieures de 80 à 120kV. Dans notre pratique, la dégradation du rapport signal/bruit peut être très importante si on utilise de bas kilovoltages, chez le petit enfant nous utilisons souvent 90 à 100 kV. L’adaptation des constantes doit tenir compte du type d’exploration réalisée. Pour une étude isolée du parenchyme pulmonaire, les constantes utilisées sont plus basses que pour une étude du médiastin et du poumon. Certains auteurs proposent de protéger les organes cibles, thyroïde, seins.
- Faut-il prévoir une sédation ?
L’examen est réalisé si possible sans sédation. En l’absence d’injection de produit de contraste, la coopération de l’enfant est souvent obtenue et chez le très jeune enfant, une simple contention après la prise d’un biberon ou la prise de sucre ou de glucose permet d’obtenir une immobilité. Par contre, la nécessité d’une injection de produit de contraste nécessite souvent une sédation qui varie suivant les équipes (sirop de Chloral, sédation par voie intraveineuse, anesthésie générale). La sédation entraîne de troubles ventilatoires pulmonaires des segments déclives et ce d’autant plus qu’il s’agit d’une anesthésie générale avec mise en place d’un masque laryngé ou d’une sonde trachéale. L’utilisation de pressions positives lors de l’anesthésie diminue l’apparition des troubles ventilatoires. Ces troubles ventilatoires sont d’interprétation difficile quand il existe une pathologie associée dans les segments atteints : métastases, séquestration, …
L’apnée peut être obtenue chez l’enfant coopérant ou chez un enfant intubé. Dans les autres conditions, l’examen est réalisé en ventilation libre responsable d’artéfacts de mouvement malgré la rapidité des acquisitions. Coakley propose chez les enfants sédatés une hyperventilation en pression positive au masque pour obtenir une apnée.
- Faut-il réaliser une injection de produit de contraste ?
L’injection de produit de contraste est constante pour étudier le médiastin. L’étude isolée du parenchyme pulmonaire nécessite la réalisation d’une injection dans l’exploration d’une pleuro-pneumopathie, d’une séquestration, plus rarement d’une tumeur pulmonaire, bronchique ou pleurale, d’une malformation vasculaire. Les doses utilisées varient entre 1 et 2cc/ kg et le débit varie entre 0,8 et 1,5cc/s suivant les indications. Pour une étude de la plèvre, nous réalisons une acquisition tardive, au moins 3 minutes après l’injection. Une analgésie par crème Emla avant la ponction veineuse est systématique dans notre institution.
- Quelle technique utilisée : acquisition d’un volume ou coupes en haute résolution ?
L’acquisition du volume pulmonaire est indispensable dans la recherche de métastases, il est nécessaire pour la réalisation de reconstructions 2D, 3D ou d’une bronchoscopie virtuelle.
Garcia-Pena, Lucaya propose cependant de réaliser le plus souvent possible une étude en haute résolution avec pour les pathologies localisées des coupes de 1mm tous les 10mm, et pour les pathologies diffuses, des coupes de 1mm tous les 20mm avec des constantes de 35mAs chez l’enfant coopérant et de 50mAs chez l’enfant non coopérant.
Les reconstructions se font en filtre dur pour l’étude du parenchyme pulmonaire et en filtre mou pour l’étude du médiastin. Les fenêtres de visualisation sont comprises pour le parenchyme pulmonaire entre -700, -500 / 1000, 1500. Les fenêtres médiastinales sont voisines de 50 / 350.
- Faut-il réaliser des coupes en expiration ?
Les coupes en expiration viennent en complément d’une étude en inspiration. Elles sont toujours réalisées lorsque les coupes en inspiration montrent un aspect de perfusion en mosaïque ou lorsque le tableau clinique est celui d’infections à répétition, d’obstruction bronchique, de bronchiolite oblitérante. Chez l’enfant coopérant, trois coupes suffisent à avoir une vision des différents lobes, une coupe passant par les lobes supérieurs, réalisée au même niveau que lors de l’inspiration, une coupe passant par le lobe moyen et la lingula réalisée au même niveau que lors de l’inspiration, et une coupe passant par les lobes inférieurs réalisées 3 à 5cm au dessus des coupes pratiquées en inspiration. La perte de la concavité du bord postérieur de la trachée qui devient rectiligne permet d’affirmer que la coupe a été obtenue en expiration. L’expiration est parfois difficile à obtenir chez le jeune enfant même coopérant. La réalisation de l’examen en décubitus latéral permet d’obtenir une expiration pour le poumon le plus déclive et une inspiration pour le poumon le plus haut situé.
On peut réaliser des coupes en procubitus lorsqu’il existe des anomalies des segments déclives tout particulièrement un aspect en verre dépoli. La persistance de ces anomalies en procubitus permet d’affirmer leur nature pathologique.
Au total, l’optimisation d’un examen tomodensitométrique de l’enfant nécessite de contrôler la demande, de se mettre dans les meilleures conditions pour réussir l’examen dès la première acquisition (sédation, contention, analgésie pour la vois veineuse), de limiter l’irradiation (zone d’exploration, nombre de passage, constantes).
Indications
La TDM a pris une place de plus en plus importante dans l’exploration des pathologies pleuro-pulmonaires de l’enfant. Elle est pour l’étude du poumon plus informative que la radiographie pulmonaire. La sémiologie tomodensitométrique est très riche. Nous rappellerons quelques lésions élémentaires qui permettent une meilleure approche diagnostique des pathologies pulmonaires de l’enfant.
&Mac183; Les opacités en verre dépoli : opacités floues au sein desquelles les vaisseaux sont visibles. Ces opacités traduisent une pathologie alvéolaire (pneumopathie, œdème, hémorragie) et/ou une pathologie interstitielle. Chez l’enfant non coopérant, cet aspect peut être normal si les coupes sont réalisées en expiration. L’obtention de coupes en décubitus latéral peut être utile pour montrer que le poumon supérieur (en inspiration) retrouve une densité normale. La persistance d’opacités en verre dépoli permet d’affirmer leur caractère pathologique.
&Mac183; La distorsion de l’architecture du parenchyme : les bronches, les vaisseaux, les scissures ont une distribution anormale. Les bronches et les vaisseaux perdent leur aspect branché. Ces anomalies se rencontrent dans les pathologies obstructives des petites voies aériennes. Les clichés en expiration montrent un trappage.
&Mac183; L’aspect de perfusion en mosaïque : le parenchyme pulmonaire présente des zones de densité augmentée et des zones de densité diminuée. Cet aspect du parenchyme pulmonaire peut traduire (1) une atteinte des voies aériennes (asthme, mucoviscidose, bronchiolite oblitérante, dysplasie broncho-pulmonaire), les zones hyperclaires sont pathologiques et correspondent à des zones de trappage, les vaisseaux sont de petite taille (2) des opacités en verre dépoli, les zones denses sont pathologiques, les vaisseaux sont normaux, (3) une pathologie pulmonaire vasculaire (embolie) les zones hyperclaires sont pathologiques, les vaisseaux sont diminués en nombre et en taille, il n’existe pas de trappage. La réalisation de coupes en expiration est indispensable.
&Mac183; Les lésions kystiques : bulles, pneumatocèles, kystes. Les données cliniques et l’évolution sont utiles à l’approche diagnostique et permettent de différencier une maladie kystique adénomatoïde, une pneumatocèle post infectieuse, post traumatique, une histiocytose Langerhansienne, une sclérose tubéreuse, …
&Mac183; L’aspect en « nid d’abeille » : images kystiques à paroi épaisses, traduisant dans les régions périphériques sous pleurales, des zones de fibrose pulmonaire.
Les scanners multibarettes permettent également une excellente étude de l’arbre trachéo- bronchique : malformations, sténoses avec possibilité de reconstructions 2D, 3D avec bronchoscopie virtuelle.
La TDM est classiquement réalisée en deuxième intention après la radiographie (et dans certaines indications après l’échographie). Garcia Pena propose dans le suivi de certaines situations radio-cliniques telles que les dilatations de bronches, les pathologies du lobe moyen, les pneumopathies excavées la réalisation de TDM en haute résolution sans réalisation de radiographie.
Les indications sont très nombreuses et il est difficile de les énumérer. Nous en envisagerons quelques unes dans un autre paragraphe à travers des situations radio-cliniques.
4/ L’imagerie par résonance magnétique
La place de l’IRM dans l’étude des pathologies pleuro-pulmonaires est validée chez le foetus. Elle permet une meilleure approche de certaines malformations diagnostiquées à cette période.
Technique :
Les séquences T2 rapides permettent une bonne analyse du parenchyme. Les séquences T1 sont utiles à l’analyse des structures vasculaires.
Indications :
- Malformations pulmonaires :
L’IRM permet le diagnostic d’atrésie laryngée, de kyste bronchogénique, d’obstacle bronchique. Elle n’est pas plus spécifique que l’échographie Doppler pour différencier une séquestration d’une malformation kystique adénomatoïde.
- Avenir
Des indications chez l’enfant commencent à être décrites dans la littérature, l’imagerie rapide permet l’exploration des trachéobronchomalacies, l’imagerie fonctionnelle avec Hélium 3 est décrite dans l’exploration des mucoviscidoses.
Quelques situations radio-cliniques
1/ Les traumatismes thoraciques
La radiographie thoracique est toujours réalisée permettant en urgence un drainage des épanchements gazeux compressifs. L’échographie est utile pour rechercher un épanchement pleural. La tomodensitométrie est réalisée en cas de polytraumatisme ou en cas de suspicion de lésion médiastinale ou de lésion trachéo- bronchique (triple syndrome gazeux, épanchements drainés persistants, « fallen lung »). La TDM est plus sensible que la radiographie pour la détection des lésions traumatiques parenchymateuses, contusions, lacérations dont l’évolution peut se faire vers une pneumatocèle.
2/ Les corps étrangers
En phase aigue, la radiographie en inspiration et expiration permet le diagnostic d’emphysème obstructif et donc d’évoquer chez l’enfant de 6 mois à trois ans le diagnostic de corps étranger inhalé. Le diagnostic peut être plus difficile devant une opacité rétractile isolée. La TDM ne doit être réserver qu’en l’absence d’anomalie radiographique dans un contexte clinique évocateur.
3/ Les pleuro-pneumopathies aigues
La radiographie et l’échographie sont les deux examens fondamentaux dans l’approche diagnostique et thérapeutique. Le rôle fondamental de l'échographie est de caractériser l’épanchement, la tomodensitométrie étant peu spécifique. L’échographie devra préciser :
- son abondance : épaisseur maximale de l'épanchement et extension en hauteur,
- son échostructure : anéchogène, échogène avec des échos qui se mobilisent lors des mouvements respiratoires,
- la présence de cloisons. Il faut différencier de fines cloisons ou membranes, de cloisons épaisses (septa) pouvant réaliser un véritable aspect "en nid d'abeille",
- des épaisssissements de la plèvre.
L’échographie permet de guider l’attitude thérapeutique : ponction, drainage simple ou chirurgical. L’apparition de complications ou une discordance radio-clinique nécessite la réalisation d’une tomodensitométrie à la recherche de complications à type d’abcès pulmonaire, d’empyème, de fistule broncho-pleurale.
4/ Le pneumothorax
Le diagnostic repose sur la radiographie en inspiration et expiration. Le bilan étiologique des pneumothorax de l’enfant nécessite la réalisation systématique d’une TDM à la recherche d’une malformation bulleuse.
5/ Les infections à répétition
Les tableaux de pneumopathie à répétition nécessitent en dehors du bilan biologique, la réalisation d’une tomodensitométrie pour rechercher une pathologie sous jacente.
6/ Les malformations pulmonaires
Le diagnostic est porté le plus souvent chez le fœtus par échographie et IRM. En post natal, l’échographie en cas de rétention de liquide amniotique au sein de la malformation permet de visualiser les anomalies parenchymateuses et de rechercher en cas de séquestration le vaisseau systémique. La TDM est toujours réalisée en deuxième intention pour préciser les anomalies et donner une cartographie en cas d’indication chirurgicale.
7/ Les enfants immuno-déprimés
Les tableaux infectieux chez les immuno-déprimés bénéficient d’une tomodensitométrie avant la réalisation d’un lavage bronchiolo-alvéolaire.
8/ Les pathologies diffuses
La TDM permet une meilleure approche diagnostique et un meilleur suivi évolutif des mucoviscidoses, de l’histiocytose Langerhansienne, des bronchodysplasies, des pneumopathies interstitielles. Ces pathologies sont classiquement exploreées en coupes millimétriques.
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