Historiquement, l’exploration des artères pulmonaires est associée à
celle du coeur.
Il s’agit de l’angiocardiographie pulmonaire, initiée
dans les années 1930 par Forssmann.
Puis, l’angiographie
pulmonaire conventionnelle a été remplacée progressivement par
l’angiographie numérisée.
En parallèle, les techniques
scanographiques ont eu une évolution spectaculaire et
l’angioscanner est devenu dans la pratique clinique la modalité de
premier choix pour l’exploration des artères pulmonaires.
Techniques d’imagerie
:
A - ANGIOGRAPHIE PULMONAIRE
:
La lecture de la radiographie thoracique standard est indispensable
afin de ne pas méconnaître une pathologie sous-jacente pouvant
affecter l’interprétation des images.
La surveillance de
l’électrocardiogramme au cours de l’examen est systématique.
La
mesure des pressions dans les cavités droites, le tronc et les artères
pulmonaires fait partie intégrante de l’examen.
Une pression
artérielle pulmonaire moyenne supérieure à 40 mmHg contreindique
l’injection dans le tronc de l’artère pulmonaire.
La voie
d’abord veineuse peut être fémorale ou brachiale, et la technique de Seldinger utilisée pour mettre en place un introducteur.
Les cathéters
utilisés sont soit des cathéters « queue de cochon » droits ou angulés,
soit des cathéters NIH.
Les cathéters à ballonnet gonflable
permettent des mesures de pression bloquées dans les artères
pulmonaires.
Une cadence image élevée (au moins 12 images par
seconde) est indispensable, surtout en angiographie numérisée avec
soustraction, technique très sensible aux artefacts cardiaques et
respiratoires, et de résolution spatiale moindre que la technique
conventionnelle.
Le taux de mortalité est inférieur à 3 %.
Le coeur
pulmonaire aigu peut résulter d’une défaillance cardiaque après
injection chez un patient présentant une hypertension artérielle
pulmonaire (HTAP).
Des arythmies et blocs de branche droits
peuvent être provoqués par la manipulation de la sonde dans le
ventricule droit.
Le risque de perforation cardiaque a disparu
avec l’utilisation des cathéters « queue de cochon ».
B - TOMODENSITOMÉTRIE
:
Le premier temps de l’examen comprend l’acquisition de coupes
haute résolution de faible épaisseur sur tout le thorax sans injection
de produit de contraste.
Ce temps permet de détecter les
calcifications, thrombus ou adénopathies, l’étude du parenchyme
pulmonaire et de repérer le volume à étudier en angioscanner.
1- Angioscanner spiralé
:
La technique d’injection doit être rigoureuse afin que toute la
circulation artérielle pulmonaire puisse être opacifiée au « temps
droit ».
L’utilisation d’un injecteur automatique est indispensable et
un débit de 4 ml/s pour un volume de 80 à 120 ml/s est
recommandé.
La technique de « smart-prep » a remplacé en
pratique clinique l’utilisation d’un bolus test qui nécessitait une
injection préalable de 20 ml de produit de contraste.
La technique
dite de « smart-prep » consiste en un couplage injection-acquisition :
on réalise des coupes successives passant par une artère pulmonaire
et on débute l’acquisition du volume seulement quand le produit de
contraste « arrive » dans les artères pulmonaires.
Le volume « minimal » à considérer pour une étude des artères
pulmonaires des cinq premières générations est situé entre le bouton
aortique et 2 cm en dessous des veines pulmonaires inférieures, ce qui correspond à une hauteur de couverture de 12 cm.
L’acquisition
recommandée pour optimiser la résolution spatiale comporte des
coupes de 2 mm d’épaisseur en mode spiralé avec un pitch de 2
(distance parcourue par la table d’examen par rotation du tube/
épaisseur de la coupe) et correspond à une épaisseur réelle de
2,65 mm.
Quand l’apnée n’est pas possible, une respiration calme
est préférable.
Les appareillages multidétecteurs permettent une démultiplication
de la durée de l’acquisition proportionnelle au nombre et à la taille
des détecteurs mis en jeu (de quatre à 16, voire 32), puisque une
colonne de rangées de détecteurs, située parallèlement au grand axe
du patient, acquiert simultanément les voxels.
Il est alors possible
d’étudier toute la hauteur pulmonaire avec une collimation de 2 mm
en moins de 10 secondes.
2- Reconstructions 2D, 3D
:
Les reconstructions multiplanaires permettent d’éliminer la
superposition des pixels situés en dehors du plan reconstruit.
Les
reconstructions volumiques multiplanaires avec application du
mode maximum intensity projection offrent une visualisation
angiographique des artères pulmonaires tout en permettant l’analyse
des structures anatomiques au contact.
C - IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE
:
Les contre-indications classiques de l’IRM s’appliquent ici, mais il
faut savoir que la présence de fils métalliques (sternotomie) n’est
pas une contre-indication mais génère des artefacts qui interfèrent
peu avec la lecture des images thoraciques, au moins avec les
séquences « morphologiques ».
Les séquences pondérées T1 et T2 permettent une caractérisation
tissulaire des lésions.
Les séquences turbo en écho de spin, très
rapides, avec ou sans apnée, sont les plus utilisées.
Il existe un
excellent contraste spontané entre la graisse médiastinale et
les structures médiastinales, essentiellement vasculaires ou
aériques.
L’angiographie par résonance magnétique (angioRM) des
vaisseaux pulmonaires utilise des séquences en écho de gradient
très rapides (moins de 30 secondes) et couplées à l’injection de
produit de contraste par voie veineuse.
L’acquisition d’un
volume sans puis avec injection permet la réalisation d’une
soustraction qui supprime les structures non vasculaires.
Le
mode maximum intensity projection offre une vue angiographique
3D des vaisseaux.
Les séquences « dynamiques » et « fonctionnelles » sont utilisées
pour l’étude de l’hémodynamique des cavités cardiaques droites et
des vaisseaux.
Les séquences en mode « ciné » imagent les
modifications morphologiques et de flux au cours du cycle
cardiaque.
Les séquences dites « de phase », sensibles aux
modifications de phase induites par le déplacement des protons
dans un vaisseau, permettent le calcul des vélocités des flux
circulants dans les vaisseaux.
Principales indications, résultats
et stratégies d’exploration
(malformations cardiopulmonaires
exclues)
:
A - EMBOLIE PULMONAIRE AIGUË
:
Le diagnostic positif d’embolie pulmonaire aiguë repose sur un
signe direct : la mise en évidence de thrombus dans les artères
pulmonaires.
L’angiographie pulmonaire est la technique de
référence qui a permis de valider d’autres techniques comme la
scintigraphie de ventilation-perfusion dans un certain nombre
d’indications, puis l’angioscanner spiralé et l’angioRM plus
récemment.
Cependant, quelle que soit la technique, du fait de la
fibrinolyse naturelle, il est impératif de réaliser l’exploration le plus
rapidement possible.
Au-delà de 48 heures, la sensibilité même de
l’angiographie pulmonaire chute dramatiquement et au-delà de 1
semaine il n’est plus possible d’éliminer le diagnostic d’embolie
pulmonaire par les techniques morphologiques.
1- Angiographie pulmonaire et embolie pulmonaire
:
Depuis la diffusion de l’angioscanner
spiralé, l’angiographie pulmonaire n’a plus d’indication à visée
diagnostique pour cette indication.
Concernant
l’angiographie thérapeutique, il n’a pas été démontré une
efficacité supérieure de la fibrinolyse in situ versus par voie
veineuse périphérique.
L’association d’une fragmentation mécanique des thrombus à une
fibrinolyse in situ par urokinase est efficace dans le
traitement des formes massives avec défaillance hémodynamique
mais n’a pas été comparée aux autres modalités thérapeutiques.
2- Angioscanner pulmonaire et embolie pulmonaire
:
C’est l’angioscanner spiralé qui a permis à la tomodensitométrie
(TDM) de devenir la modalité diagnostique de premier choix pour
le diagnostic d’embolie pulmonaire.
En effet, comme l’angiographie
pulmonaire, elle offre une visualisation directe des thrombus
localisés dans les artères pulmonaires.
* Technique
:
Une particularité technique de l’angioscanner dans la suspicion
d’embolie pulmonaire est qu’il faut adapter la hauteur du volume à
explorer à la durée de l’apnée permise par le patient si l’on veut
réaliser des coupes fines. Ainsi, les sommets peuvent ne pas être
compris dans le volume d’exploration si la durée de l’apnée est de
moins de 20 secondes.
Cette limitation n’existe plus avec la
technologie multidétecteurs.
Les fenêtres de visualisation des coupes
doivent être suffisamment larges pour ne pas masquer un embole
non occlusif.
* Résultats
:
La présence de thrombus est visualisée sous la forme de lacunes intra-artérielles pulmonaires avec margination du produit de
contraste autour, formant des images en cible ou des images en rail
selon que la section artérielle est transverse ou longitudinale.
À l’étage sous-segmentaire, il existe souvent une absence complète
de rehaussement de l’artère qui est souvent augmentée de taille par
rapport aux artères normalement opacifiées.
Rémy-Jardin et Rémy ont les premiers établi en 1992 les hautes
sensibilité (90 %) et spécificité (96 %) de l’angioscanner spiralé pour
le diagnostic d’embolie pulmonaire centrale.
L’épaisseur des
coupes était alors de 5 mm et le diagnostic d’embolie pulmonaire sous-segmentaire isolé, soit 6 % des patients dans l’étude
PIOPED, n’était pas possible avec certitude en angioscanner.
L’optimisation des paramètres d’acquisition a par la suite permis
d’étendre l’exploration aux artères sous-segmentaires : l’obtention de
coupes de 2 mm d’épaisseur, l’utilisation de pitchs larges (de l’ordre
de 2), permettent une couverture de tout le thorax en coupes fines et
le diagnostic des embolies pulmonaires sous-segmentaires avec une
sensibilité de 90 % et une spécificité de 94 %.
L’agrément interobservateur pour le diagnostic d’embolie pulmonaire est
excellent (j = 0,86), comparable à celui de l’angiographie
pulmonaire. Enfin, cette technologie est actuellement largement
diffusée et d’une grande disponibilité.
L’arrivée des scanners multicoupes fait encore reculer les limites de l’angioscanner dans
cette utilisation pour trois raisons principales.
La première est
l’homogénéisation de la densité de la colonne de produit de
contraste dans les artères pulmonaires, la deuxième est
l’obtention des acquisitions en coupes de moins de 3 mm
d’épaisseur sur tout le thorax en moins de 10 secondes, ce qui
augmente la qualité des images chez les patients très dyspnéiques,
et la dernière est la possibilité de réaliser des coupes de l’ordre du
millimètre, ce qui étend l’analyse TDM à 94 % des artères
sous-segmentaires.
Les signes de gravité de l’embolie pulmonaire sont accessibles en TDM par établissement d’un score qui tient compte du degré
d’obstruction artérielle, ainsi que de la topographie et du nombre
d’artères où siègent les thrombus.
Un rapport diamètre
transverse du ventricule droit/diamètre transverse du ventricule
gauche supérieur à 1,5, un septum interventriculaire dévié vers le
ventricule gauche et surtout la diminution du diamètre transverse
du ventricule droit sont des signes de gravité hémodynamique par
diminution de la précharge.
Il est possible au cours du même examen, sans réinjection de produit
de contraste, d’observer la présence ou non de thrombus situés dans
les veines profondes (veine cave inférieure, réseau veineux pelvien,
veines fémorales et poplités) afin de détecter une thrombose
veineuse profonde associée.
Au cours de la suspicion d’embolie
pulmonaire, la comparaison échodoppler veineux et TDM retrouve
une sensibilité de la TDM variant de 93 à 100 % pour le diagnostic
de thrombophlébite des membres inférieurs.
Cependant,
l’agrément interobservateur en TDM pour le diagnostic de
thrombose veineuse profonde est modérément bon (j = 0,59).
La TDM permet de plus la détection chez 17 % des patients de
thrombus situés dans les veines abdominales et pelviennes
visualisées de façon inconstante en échodoppler.
3- Angiographie par résonance magnétique
:
* Aspects techniques
:
Le diagnostic d’embolie pulmonaire aiguë est possible en IRM
utilisant des séquences d’angioRM avec injection de gadolinium.
L’acquisition des coupes natives se fait dans un plan coronal oblique
dans le sens d’un axe artériel pulmonaire si l’on n’étudie qu’un
champ pulmonaire, et coronal strict si l’on étudie les deux plages
pulmonaires.
La limite de cette technique relève du compromis
nécessaire entre une durée d’acquisition courte et un grand volume
d’exploration composé de partitions fines.
Une faible épaisseur de
partitions est indispensable pour préserver une résolution spatiale
acceptable pour la détection des thrombus.
L’augmentation du
nombre de coupes est cependant limitée par, d’une part la durée de
l’apnée et, d’autre part, l’obtention d’un temps « droit »
prédominant.
* Résultats
:
La sémiologie IRM repose sur la détection d’une lacune au sein
d’une artère pulmonaire remplie de produit de contraste.
L’étude
des coupes natives est indispensable pour faciliter la détection de
ces thrombus.
Les résultats rapportés de l’angioRM pour le diagnostic d’embolie
pulmonaire en font une technique acceptable pour l’étude des
embolies jusqu’au niveau segmentaire seulement.
L’indication de
l’IRM dans cette pathologie résulte à l’heure actuelle des contreindications
à l’angioscanographie spiralée et des limites de la
scintigraphie de ventilation-perfusion, puisque cette dernière
technique a une valeur diagnostique chez seulement moins d’un
quart des patients.
4- Stratégie diagnostique au cours de la suspicion
d’embolie pulmonaire :
Le diagnostic de certitude d’embolie pulmonaire est indispensable
compte tenu de la morbidité et de la mortalité liées aux
anticoagulants, première cause d’iatrogénie médicamenteuse.
L’examen à réaliser en première intention est l’angioscanner spiralé.
Compte tenu des performances actuelles à l’étage sous-segmentaire
dès lors qu’il est possible de réaliser des coupes de moins de 3 mm
d’épaisseur, le risque de défaut diagnostique d’une embolie
pulmonaire sous-segmentaire isolée décroît et restreint de ce fait
dramatiquement la seule indication restante de l’angiographie
pulmonaire dans le cadre de la suspicion d’embolie pulmonaire.
L’étude du suivi prospectif longitudinal à 3 mois des patients ayant
bénéficié d’un angioscanner spiralé pour suspicion d’embolie
pulmonaire a montré un taux de récurrence de 1 % en cas
d’angioscanner spiralé négatif.
Plus récemment, une stratégie
diagnostique basée sur angioscanner et échodoppler a montré qu’il
est licite, quand ces examens sont négatifs, de ne pas initier de
traitement anticoagulant.
De plus, van Erkel et al. ont montré que
la substitution de l’angiographie conventionnelle par l’angioscanner
spiralé diminuait la mortalité avec un meilleur coût-efficacité.
La place de la scintigraphie de ventilation-perfusion est encore
discutée.
La scintigraphie de ventilation-perfusion est limitée par le
fait qu’une haute probabilité diagnostique n’est obtenue que chez
27 % des patients, essentiellement sans antécédents cardiorespiratoires
et qu’elle ne permet pas d’obtenir d’autres
diagnostics différentiels.
Il existe une place pour l’IRM de première intention en cas de
contre-indication à l’angioscanner (insuffisance rénale, grossesse).
B - HYPERTENSION ARTÉRIELLE PULMONAIRE
ET EMBOLIE PULMONAIRE CHRONIQUE :
La problématique essentielle de l’HTAP « maladie » est de distinguer
les HTAP secondaires aux embolies pulmonaires chroniques des
HTAP primitives.
Le diagnostic d’embolie pulmonaire chronique
repose sur la mise en évidence des thrombus anciens, souvent
adhérents à la paroi artérielle, marginés dans les artères pulmonaires
et responsables de disparité du calibre artériel.
La TDM et l’IRM,
qui visualisent paroi, lumière et thrombus, sont particulièrement
adaptées au diagnostic positif mais l’angiographie pulmonaire, qui
comprend de plus une mesure directe des pressions artérielles
pulmonaires, reste l’examen préthérapeutique de référence.
1- Angiographie pulmonaire
:
On retient le diagnostic d’HTAP si la pression moyenne dans les
artères pulmonaires est supérieure à 20 mm Hg.
Les signes angiographiques sont la dilatation sacculaire, appelée pouching, des
artères pulmonaires en amont d’une obstruction ou ralentissement
circulatoire, un aspect en bandes fines et étoilées des artères
segmentaires qui sont peu et tardivement remplies, des encoches
pariétales traduisant des irrégularités intimales.
Les branches
principales peuvent s’interrompre brutalement, en particulier l’artère interlobaire.
L’aspect très irrégulier ou rigide des contours artériels
et les distorsions contrastent avec le caractère bien limité des
embolies aiguës.
2- Tomodensitométrie
:
La TDM est la technique de choix pour visualiser les thrombi
marginés le long des parois, et ce d’autant qu’ils ont une
distribution centrale préférentielle. Les reconstructions 2D et 3D
permettent de détecter les anomalies de calibre associées.
Enfin, les
coupes sans injection haute résolution montrent un parenchyme en
« mosaïque » et des variations « réflexes » du calibre des
bronches d’un segment à l’autre du fait de l’hétérogénéité de
distribution des occlusions vasculaires pulmonaires dans cette
pathologie.
Concernant l’HTAP, l’apport de la TDM est double.
Elle permet de
quantifier de façon qualitative l’HTAP.
Un diamètre du tronc de
l’artère pulmonaire supérieur à 2,9 cm est associé avec une HTAP
au moins modérée.
Le deuxième est de participer à la recherche
d’une étiologie et pas seulement postembolique.
Dans l’HTAP
postcapillaire, on peut retrouver des plages de verre dépoli, des
lignes septales et des dilatations veineuses vasculaires.
Dans l’HTAP
précapillaire, les vaisseaux pulmonaires périphériques sont de petite
taille et le parenchyme est homogène.
3- Imagerie par résonance magnétique
:
L’angioRM avec injection de gadolinium permet une étude
morphologique complète de l’arbre vasculaire pulmonaire et le
diagnostic d’HTAP par l’étude des variables hémodynamiques.
Cela permet un suivi non vulnérant des patients présentant une HTAP postembolique ou primitive, et d’évaluer l’effet des
thérapeutiques instituées.
C - MALFORMATIONS ARTÉRIOVEINEUSES PULMONAIRES
:
1- Angioscanner
:
La plupart des malformations ou fistules artérioveineuses sont
congénitales, et 60 à 90 % surviennent dans le cadre de la maladie de Rendu-Osler-Weber.
Ces malformations sont multiples dans un
tiers des cas.
La TDM spiralée réalisée sans injection et faible
dosimétrie est l’examen de référence pour le dépistage et la
surveillance de ces lésions.
Pour caractériser une lésion ronde du
poumon ou contrôler une embolisation, l’angioscanner montre
l’opacification au temps droit des veines de drainage des fistules.
Le suivi en TDM est indispensable du fait du risque
d’augmentation de taille des microfistules ou d’apparition de
nouvelles fistules.
2- Imagerie par résonance magnétique
:
L’angioRM a été proposée comme technique non irradiante de
détection des fistules.
Le traitement de première intention de toutes les fistules,
symptomatiques ou non, de plus de 5 mm de diamètre est la vasoocclusion
des artères afférentes le plus distalement possible, voire
du sac anévrismal situé entre artère et veine de drainage par mise
en place de coils le plus souvent, parfois de ballonnets largables.
Le
succès primaire est de 80 à 100 % des cas.
Les complications
possibles sont la migration de l’embole dans la circulation
systémique du fait du shunt dans 1 à 5 % des cas, mais plus rares
avec l’utilisation de spires détachables, et les infarctus
pulmonaires habituellement sans traduction clinique.
D - PATHOLOGIE TUMORALE
:
Les tumeurs primitives des artères pulmonaires sont exceptionnelles,
mais l’extension aux artères pulmonaires de tumeurs, en particulier
bronchiques, est fréquente.
Le but de l’imagerie étant de faire le
diagnostic et d’apprécier l’extension de la tumeur dans l’artère
pulmonaire, le médiastin, les hiles, l’imagerie TDM est la technique
de choix.
En ce qui concerne l’extension médiastinale du cancer bronchique,
les reconstructions multiplanaires permettent d’apprécier l’extension
par rapport au péricarde, au ligament artériel et à l’origine des
artères médiastinales de la lésion, et donc la classification T4 ou T3,
et d’envisager le type de résection chirurgicale possible.
Cependant, il est toujours difficile de distinguer le simple contact de l’envahissement pariétal quand il n’existe pas d’espace « sain » entre
tumeur et artère ni de composante endoluminale de la tumeur.
Les sarcomes artériels pulmonaires primitifs ont une présentation
tout à fait différente et posent le problème du diagnostic différentiel
avec l’embolie pulmonaire chronique, ce d’autant que cette tumeur
est souvent associée à la présence de thrombus.
Le caractère
proximal « isolé » parfois unilatéral, l’importante dilatation artérielle
associée, l’absence de pathologie thromboembolique clairement
identifiée et la résistance au traitement héparinique doivent faire
suspecter ce diagnostic, qui est confirmé par les biopsies
endovasculaires.
En TDM ou IRM, l’aspect lobulé de la lésion et son
rehaussement au temps systémique après injection de produit de
contraste sont évocateurs.
E - PATHOLOGIES RARES
:
La plupart des anévrismes artériels pulmonaires sont de faux
anévrismes traumatiques après mise en place d’une sonde de Swan-
Ganz et plus exceptionnellement au décours de traumatismes
thoraciques.
Leur traitement par vaso-occlusion avant la rupture est
impératif, car il est associé avec 100 % de survie versus 100 % de
mortalité en cas de rupture.
Au cours de la maladie de Behçet, on observe dans 2 % des cas des
anévrismes artériels pulmonaires dont la genèse serait une
endartérite oblitérante des vasa vasorum.
À ce stade, le risque de
rupture anévrismale est de 30 %.
Enfin, des causes possibles de faux anévrisme dont les parois sont
formées par du parenchyme pulmonaire condensé et pathologique
sont l’érosion d’une artère pulmonaire par une tumeur, une lésion
infectieuse comme la tuberculose et on parle alors d’anévrisme de
Rasmussen, ou des cas d’aspergillose invasive.
Au cours de la maladie de Takayasu, la prévalence des atteintes
artérielles pulmonaires est de 30 %, essentiellement des sténoses ou
dilatations des artères distales, surtout des lobes supérieurs.
Ceci
justifie une recherche systématique de cette détermination
pulmonaire par angioscanner qui, outre les distorsions, peut
retrouver une prise de contraste annulaire d’un épaississement
mural.
Conclusion
:
L’angioscanner est devenu la première modalité d’exploration des
artères pulmonaires pathologiques, y compris pour le diagnostic
d’embolie pulmonaire.
L’angioRM, en cours de développement, trouve
ses indications dans les contre-indications de l’angioscanner.
L’angiographie pulmonaire est presque toujours associée à des
traitements endoluminaux des malformations (fistules, anévrismes)
pulmonaires.