Mini-revue Sang Thrombose Vaisseaux 2006 ; 18, n° 5 : 257-64 Imagerie des artériopathies des membres inférieurs hors écho-Doppler Serge Willoteaux1, Christophe Lions1, Virginia Gaxotte1, Ziad Negawi1, François Durand2, Claire Mounier-Vehier3, Jean-Paul Beregi1 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. 1 Service de Radiologie cardiovasculaire, hôpital Cardiologique, 59037 Lille Cedex <[email protected]> 2 Service de Radiologie, Centre hospitalier Dr Schaffner, 62300 Lens 3 Service de Médecine vasculaire et HTA, hôpital Cardiologique, 59037 Lille Cedex L’artériopathie oblitérante des membres inférieurs est une pathologie fréquente, associée à une morbidité importante. L’artériographie a longtemps été considérée comme un examen indispensable avant tout geste de revascularisation. Cet examen, bien que moins invasif que par le passé, est remplacé aujourd’hui par l’imagerie vasculaire volumique (angioscanographie et angiographie par résonance magnétique) pour planifier un geste de revascularisation. Après l’acquisition des données, le post-traitement des données permet d’obtenir des images de type angiographique. De plus, ces techniques permettent une étude de la paroi vasculaire et de son environnement ; cela constitue un avantage par rapport à l’artériographie pour l’étude de l’artériopathie oblitérante avant ou après revascularisation mais également pour les autres pathologies artérielles des membres inférieurs (maladie anévrismale, artère poplitée piégée et kyste sous-adventiciel). Mots clés : artériopathie oblitérante des membres inférieurs, angioscanographie, angiographie par résonance magnétique, imagerie volumique L’ Tirés à part : S. Willoteaux athérome est la pathologie artérielle la plus fréquente, responsable de l’artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI). Elle est associée à niveau élevé de morbidité et de mortalité du fait de son association avec les atteintes coronaires et carotidiennes. Actuellement, le dépistage et le bilan initial reposent principalement sur l’échographie Doppler qui apporte des informations à la fois morphologiques et hémodynamiques. Cet examen présente toutefois des limites : les axes aorto-iliaques sont parfois d’étude difficile, notamment chez les patients obèses ; la présence de sténoses ou de thromboses multiples peut rendre également difficile la réalisation d’un examen complet. L’artériographie des membres inférieurs a longtemps été considérée comme un examen indispensable avant tout geste de revascularisation (chirurgicale ou endovasculaire). Par l’amélioration du matériel de cathétérisme et des produits de contraste iodé, STV, vol. 18, n° 5, mai 2006 257 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. l’artériographie diagnostique devient de moins en moins invasive. Nous présentons ses principales évolutions et ses indications résiduelles. Les améliorations technologiques récentes en imagerie vasculaire volumique (angioscanographie et angiographie par résonance magnétique) permettent actuellement, en pratique clinique, de planifier un geste de revascularisation sans avoir recours au préalable à l’artériographie diagnostique. Nous détaillons les deux techniques d’imagerie volumique en abordant leurs principes, les différents modes de visualisation et leurs résultats dans l’exploration de l’AOMI. Sont abordées également les autres principales pathologies des artères des membres inférieurs : pathologie anévrismale, artère poplitée piégée et kyste sous-adventiciel. L’artériographie des membres inférieurs L’artériographie est encore la technique de référence pour l’évaluation scientifique des autres techniques d’imagerie dans l’exploration des lésions artérielles des membres inférieurs. D’un point de vue individuel, son avantage essentiel réside dans la possibilité de réaliser un geste thérapeutique endovasculaire dans le même temps. L’artériographie nécessite l’injection intra-artérielle de produit de contraste iodé, potentiellement néphrotoxique et allergisant [1]. Des complications « mécaniques » (hématome au point de ponction, faux anévrisme, dissection iatrogène...) peuvent survenir [2]. Cependant, le caractère « toxique et vulnérant » de l’artériographie a pu être réduit grâce aux améliorations des produits de contraste iodé [3] et du matériel de cathétérisme (désilet, cathéter, guide). Il est possible de réaliser une artériographie diagnostique des membres inférieurs en ambulatoire ou en hôpital de jour, par voie humérale ou radiale. En effet, l’utilisation de cathéter de type « queue-de-cochon » 4F et 125-130 cm de long permet la réalisation des artériographies diagnostiques par ponction radiale. Des précautions sont toutefois au préalable nécessaires : on s’assure de la perméabilité de l’artère cubitale et d’une arcade palmaire [4] et on évite cette voie d’abord en cas d’insuffisance rénale. Une des limites « intrinsèques » de l’artériographie est d’être une imagerie de projection selon un plan ; cela rend nécessaire la réalisation d’acquisitions supplémentaires par rapport à l’acquisition de face, en oblique ou en dynamique rotationnelle [5], par exemple pour une visualisation selon plusieurs plans des axes iliaques et des bifurcations fémorales. L’artériographie au CO2 nécessite l’utilisation d’un injecteur spécifique et d’une table d’examen inclinable. Cette technique apparaît intéressante chez le patient présentant une allergie vraie à l’iode ou un insuffisant rénal, et chez qui 258 une IRM est contre-indiquée (pacemaker). Selon notre expérience, les résultats de cette technique sont bons à l’étage abdominal et fémoral, mais souvent décevants aux niveaux poplité et jambier, particulièrement chez les patients diabétiques qui sont pourtant une cible potentielle de cette technique. Imagerie vasculaire volumique Angioscanographie et angiographie par résonance magnétique (ARM) ont en commun de permettre l’acquisition d’un volume de données. À partir de ces données numériques portant sur le volume d’acquisition, des techniques informatiques (post-traitement) permettent d’obtenir différents types de reconstruction d’images. Pour les deux techniques, cette acquisition est réalisée au temps artériel de l’injection intraveineuse d’un bolus de produit de contraste. Les reconstructions permettent d’obtenir des images de type angiographique ; l’analyse des coupes natives permet l’étude de l’environnement vasculaire et de la paroi artérielle [6]. Angioscanographie Technique On parle actuellement d’angioscanographie « hélicoïdale » ou « spiralée » ; ces termes décrivent l’acquisition : le tube tourne de façon continue autour du patient pendant que la table d’examen se déplace à vitesse constante. Les appareils utilisés sont dits « multibarrettes » ou « multidétecteurs » : plusieurs coupes (actuellement au mieux 64) sont acquises à chaque tour complet du tube. Les paramètres à déterminer avant l’acquisition sont l’épaisseur de coupe acquise et la vitesse de déplacement de la table. La vitesse de rotation du tube est fixe (actuellement au mieux 330 ms par rotation). L’acquisition se fait dans le plan axial transverse (axe x-y). Réalisation pratique d’un angioscanner des artères des membres inférieurs Après repérage par un topogramme couvrant l’abdomen et les membres inférieurs, l’acquisition se fait depuis les coupoles diaphragmatiques jusqu’aux chevilles d’emblée avec injection de produit de contraste (environs 100 mL). Il n’est pas nécessaire de réaliser une acquisition préalable sans injection. La réalisation de l’examen dure environ un quart d’heure ; l’acquisition en elle-même ne dure qu’une vingtaine de secondes [7]. Avantages et limites de l’angioscanographie des membres inférieurs Une des limites de l’angioscanographie pour l’étude des artères des membres inférieurs a longtemps été l’impossibi- STV, vol. 18, n° 5, mai 2006 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. lité de couvrir la hauteur nécessaire avec une résolution spatiale satisfaisante selon l’axe du patient (axe z). Les appareils multibarrettes les plus récents (16, 40, voire 64 coupes par rotation) avec temps de rotation court ont permis de s’affranchir de cette limite, sans toutefois égaler la résolution spatiale de l’artériographie. L’angioscanographie permet de visualiser les calcifications dont le repérage peut être utile au chirurgien afin de déterminer la localisation des anastomoses lorsqu’un pontage est envisagé. À l’inverse, les calcifications vasculaires peuvent être gênantes pour la visualisation de la lumière vasculaire des petits vaisseaux comme à l’étage jambier. En règle générale, une acquisition unique (avec une seule injection de produit de contraste) est réalisée en angioscanographie ; en cas de sténose étagée d’un seul côté, un retard d’opacification peut survenir, pouvant aboutir à une absence d’opacification du réseau distal. L’angioscanographie est une technique de plus en plus accessible du fait du nombre croissant de scanners installés. Les examens des artères des membres inférieurs peuvent être réalisés sur l’ensemble des appareils multibarrettes, sans supplément de matériel ou de logiciel spécifique. Cette technique a comme inconvénient l’utilisation des rayons X et de produit de contraste iodé potentiellement allergisant et néphrotoxique, notamment chez un patient polyvasculaire. Angiographie par résonance magnétique Technique L’exploration complète des artères des membres inférieurs se fait par la technique d’acquisition volumique avec injection de produit de contraste (angiographie par résonance magnétique 3D avec gadolinium : ARM-3D-Gd). Les techniques d’ARM sans injection de produit de contraste ne sont plus utilisées dans cette indication. L’ARM-3D-Gd permet d’acquérir en quelques secondes un volume tridimensionnel où les vaisseaux apparaissent en hypersignal, rehaussés par l’injection de gadolinium. Les acquisitions peuvent être réalisées dans un plan parallèle aux vaisseaux, ce qui permet une étude sur une longueur plus importante, avec un temps d’acquisition court compatible avec une apnée à l’étage abdominal. Réalisation pratique d’une ARM des artères des membres inférieurs La technique d’acquisition la plus courante est celle du suivi de bolus avec déplacement de table automatique : trois paliers successifs sont réalisés au cours d’une seule injection d’un bolus de produit de contraste (figure 1). Il existe un chevauchement entre chaque palier. Une acquisition préalable en trois paliers, sans injection, est utilisée pour la soustraction ultérieure. Une acquisition centrée sur Figure 1. Patient présentant une artériopathie oblitérante des membres inférieurs avec claudication bilatérale. Reconstruction en mode MIP d’une ARM des membres inférieurs avec acquisition en suivi de bolus en trois paliers, aorto-iliaque, fémoral et jambier. Thrombose de l’axe iliaque droit (flèche) avec reprise iliaque interne et externe par le réseau ilio-lombaire et pariétal. Thrombose fémorale superficielle gauche (flèche) dès son origine avec reprise à hauteur du canal de Hunter par les collatérales de l’artère fémorale profonde. Perméabilité des trois axes de jambe des deux côtés. STV, vol. 18, n° 5, mai 2006 259 les jambes peut être réalisée avant ou après l’acquisition en suivi de bolus afin d’optimiser la visualisation du réseau distal. La réalisation de l’examen dure environs 25 minutes ; l’acquisition de la séquence d’ARM-3D-Gd dure moins de 2 minutes. Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. Avantages et limites de l’ARM-3D-Gd des artères des membres inférieurs Pour un examen complet des artères des membres inférieurs, la résolution spatiale reste actuellement inférieure à celle de l’angioscanographie. Une des limites habituelles de l’IRM est l’absence de visualisation des calcifications vasculaires. Cela peut, au contraire, être un avantage par rapport à l’angioscanographie lorsque ces calcifications sont massives. Les acquisitions en ARM-3D-Gd nécessitent l’utilisation d’un aimant d’au moins 1 Tesla. Le développement de ces séquences n’est possible que sur des machines possédant des gradients élevés avec des temps de montée rapides. Du matériel spécifique (antennes dédiées) est nécessaire suivant les constructeurs d’IRM. Cette technique offre une parfaite innocuité, que ce soit en termes d’allergie ou de néphro-toxicité du produit de contraste. Visualisation et post-traitement des images Le post-traitement vise à une optimisation de l’information pour le diagnostic et la communication des images. Les techniques de post-traitement sont les mêmes pour l’angioscanographie et l’ARM-3D-Gd. Toutefois, en angioscanographie, la suppression des structures osseuses hyperdenses du volume de données est nécessaire pour certains types de reconstruction ; cette étape du post-traitement (segmentation) peut se faire manuellement ou de façon automatisée. La durée du post-traitement est variable suivant le nombre de lésions vasculaires. Cette durée est supérieure pour l’angioscanographie (de l’ordre de 20 à 30 minutes) par rapport à l’ARM (de 5 à 10 minutes). Modes de post-traitement Reconstructions multiplanaires (multiplanar reformat : MPR) Le mode multiplanaire est utilisé pour générer des images dans tous les plans. Cette technique permet de réaliser des coupes perpendiculairement à l’axe du vaisseau à étudier (figure 2C) ou au contraire de l’aligner sur sa longueur. Ce type de reconstruction permet de mesurer de façon précise les diamètres vasculaires et de quantifier les sténoses. Les reconstructions en mode 2D curvilignes s’apparentent au MPR ; ces reconstructions générées manuellement ou auto- 260 matiquement permettent de « mettre à plat » sur un plan une structure vasculaire (figure 2B). Maximum intensity projection (MIP) Les reconstructions en mode MIP correspondent à la projection sur un plan des voxels de valeur maximale (intensité ou signal), aboutissant à un angiogramme similaire à une angiographie conventionnelle. Le plan de projection peut être modifié en temps réel sur la console de post-traitement, donnant ainsi l’impression que l’on tourne autour des structures vasculaires. En angioscanographie, les calcifications et les prothèses métalliques se projettent sur les structures vasculaires rendant difficile ou impossible leur analyse par cette méthode (figure 2A). Technique de rendu de volume (volume rendering : VR) Cette technique permet une représentation de l’ensemble du volume d’acquisition. Une couleur et une transparence sont attribuées à chaque voxel de même valeur (de signal ou de densité) ; des algorithmes prédéfinis sont proposés par les constructeurs de consoles. Il est possible, en temps réel, de faire tourner le volume acquis et ainsi de le visualiser selon de multiples points de vue. Applications cliniques des techniques d’imagerie vasculaire volumique Artériopathie oblitérante des membres inférieurs L’étude de l’AOMI par techniques d’imagerie vasculaire volumique pose la question de la quantification du degré des sténoses mises en évidence. Cette quantification peut se faire par grades, par estimation visuelle sur le diamètre artériel, sur les différents modes de reconstruction. En angioscanographie, des logiciels de post-traitement spécifiques permettent maintenant une quantification automatisée du degré de sténose pouvant être exprimé suivant la surface, le diamètre moyen, minimal ou maximal du vaisseau. Concernant l’angioscanographie, les études les plus récentes de la littérature portent actuellement sur des examens réalisés sur des appareils réalisant 4 coupes par acquisition. En comparaison avec l’artériographie, les valeurs de sensibilité et de spécificité varient suivant les études de 92 à 99 % et 83 à 99 % respectivement [8-11]. En ARM-3D-Gd, la diversité des techniques d’acquisition rend plus difficile la comparaison des résultats de la littérature. La sensibilité de l’ARM-3D-Gd par rapport à l’artériographie varie de 81 à 100 % et la spécificité de 83 à 99 % [12-14]. La place des techniques d’imagerie vasculaire volumique n’est pas encore clairement définie pour l’exploration de l’AOMI. Certains points peuvent être soulignés : STV, vol. 18, n° 5, mai 2006 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. − ces techniques ne doivent pas être réalisées actuellement si aucun traitement autre que médical n’est envisagé. Il faut toutefois noter que les traitements endovasculaires, notamment au niveau iliaque, peuvent être réalisés plus précocement dans la maladie athéromateuse que la revascularisation chirurgicale ; − grâce à ces techniques d’imagerie vasculaire volumique, l’artériographie diagnostique n’est plus un préalable indispensable avant un geste de revascularisation (chirurgical ou endovasculaire) ; − en urgence, devant une ischémie subaiguë ou aiguë, l’orientation vers une modalité d’imagerie volumique est possible mais ne doit pas retarder un geste de revascularisation. Le patient doit pouvoir rester en décubitus les jambes étendues et immobiles sur le plateau d’examen pendant la durée de l’acquisition, ce qui est une limite importante dans ce contexte. La place de l’imagerie vasculaire volumique en urgence dépend de sa disponibilité et de l’organisation de la prise en charge radio-médico-chirurgicale de chaque centre ; − en cas de non-disponibilité des techniques d’imagerie volumique, de quantification précise nécessitant une résolution spatiale inférieure à 500 l et d’une visualisation fine de la distalité, l’artériographie reste l’examen de choix. En cas de discordance entre la clinique et les autres examens, l’artériographie reste l’examen de recours. Surveillance de stent D’une manière générale, la perméabilité des stents ne peut pas actuellement être évaluée en ARM en raison des artefacts métalliques générés, allant de la diminution du signal à son absence totale dans le stent. En revanche, les stents provoquent peu d’artefacts en angioscanographie, et la perméabilité des segments vasculaires périphériques traités par ces matériels peut par conséquent être analysée avec une bonne fiabilité (figures 2A, 2B, 2C). Surveillance de pontage périphérique Cette surveillance relève en premier lieu de l’échographieDoppler. Il a été montré que, en deuxième intention, l’angioscanographie et l’ARM-3D-Gd étaient des techniques précises et fiables dans l’évaluation de ces pontages artériels périphériques pour détection des complications telles que les sténoses anastomotiques et les faux anévrismes anastomotiques [15-18]. A Figure 2A. Patient aux antécédents d’angioplastie avec stents de l’axe iliaque droit (flèche) ; réapparition secondaire d’une claudication du membre inférieur droit. Reconstruction en mode MIP d’un angioscanner (2A) ; ce mode de visualisation ne permet pas d’évaluer la perméabilité des stents. Maladie anévrismale Les techniques d’imagerie volumique ont montré leur intérêt dans le diagnostic et le bilan morphologique des anévrismes aorto-iliaques [19, 20]. Ces anévrismes sont fréquemment associés à d’autres localisations : anévrismes STV, vol. 18, n° 5, mai 2006 261 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. B Dmin = 2,0 mm Dmax = 3,5 mm C Figure 2. Reconstructions en mode 2D curviligne (2B) centrées sur les stents, réalisées avec un logiciel de post-traitement spécifique permettant la détection automatisée du centre du vaisseau. Reconstruction en mode MPR strictement perpendiculaire à la lumière du vaisseau (2C). Hypodensité dans la lumière intra-stent dans sa portion initiale (flèches) correspondant à une prolifération intra-stent avec resténose. L’examen permet de programmer le geste d’angioplastie en limitant le nombre d’acquisitions nécessaires ainsi que la quantité de produit de contraste injecté. des artères fémorales communes et poplitées (10 à 14 %). Les anévrismes poplités sont bilatéraux dans 50 à 70 % des cas. Ils sont importants à diagnostiquer car ils peuvent se compliquer de thrombose aiguë ou d’embolie distale. À cet étage, l’imagerie volumique prend tout son intérêt avec la visualisation de la lumière vasculaire, de la paroi vascu- 262 laire, avec une éventuelle portion thrombosée de l’anévrisme [21, 22]. Diabète L’artériopathie diabétique touche de façon prédominante les artères fémorales profondes et les axes jambiers ; STV, vol. 18, n° 5, mai 2006 ceux-ci sont souvent le siège de nombreuses calcifications (médiacalcose). Le réseau jambier est donc mieux visible en ARM-3D-Gd dans ce contexte. De plus, il a été démontré que chez le patient diabétique présentant des lésions distales sévères, l’ARM était supérieure à l’artériographie pour mettre en évidence des segments artériels perméables au niveau du pied [23, 24]. Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 26/05/2017. Artère poplitée piégée Le syndrome de l’artère poplitée piégée correspond à une compression extrinsèque de l’artère poplitée due à une relation anormale entre l’artère et le muscle gastrocnémien. Le diagnostic peut être fait au stade de claudication ou parfois de complications : thrombose poplitée ou emboles distaux jambiers en rapport avec une lésion partiellement thrombosée de l’artère poplitée. Scanner et IRM permettent de façon égale d’identifier à la fois l’anomalie musculaire en cause et la compression artérielle extrinsèque ou la thrombose [21, 22, 25]. Un avantage de l’ARM-3D-Gd par rapport à l’angioscanographie est de permettre de répéter les acquisitions en position neutre et en flexion plantaire afin de démasquer la compression extrinsèque. Abstract Imaging lower limb arterial disease with the exception of doppler ultrasonography Peripheral arterial occlusive disease is a common pathology, associated with a significant morbidity. Conventional angiography has long served as the imaging modality of choice before revascularisation procedures. Angiography, although less invasive than in the past tends to be replaced nowadays by noninvasive modalities (Multidetector CT Angiography and Magnetic Resonance Angiography) to plan revascularisation procedures. After acquisition, data can be postprocessed to generate images that are similar to conventional angiography. Moreover, these 3D techniques allow a study of the vascular wall and its environment ; this constitutes an advantage compared to angiography for the study of peripheral arterial occlusive disease before and after revascularisation, as well as for other arterial pathologies (aneurysmal disease, popliteal entrapment and cystic adventitial disease). Key words: peripheral arterial occlusive disease, CT angiography, Magnetic Resonance Imaging Kyste sous-adventiciel Il s’agit d’une pathologie rare se révélant par une claudication intermittente. L’IRM apporte des éléments importants avec la visualisation du kyste de la paroi artérielle en hypersignal sur des coupes en pondération T2 et de signal variable en pondération T1 suivant la proportion de matériel mucoïde dans le kyste. Les reconstructions de type angiographique montrent un aspect de sténose par compression de l’artère poplitée [21, 26]. Conclusion et perspectives Les méthodes d’imagerie volumique ont connu des évolutions technologiques rapides tant dans le domaine de l’acquisition que dans celui du post-traitement des images. En dehors de contraintes (allergie vraie à l’iode, insuffisance rénale, pacemaker) et des indications particulières (stents, calcifications), le choix entre ARM-3D-Gd et angioscanographie dépend du plateau technique disponible et des habitudes de prise en charge de chaque équipe. Dans tous les cas, actuellement, la réalisation d’un examen des artères des membres inférieurs par imagerie volumique doit se faire dans l’objectif d’un geste de revascularisation. L’interprétation des résultats doit impérativement faire discuter les techniques endovasculaires de prise en charge et proposer ou non ces techniques. Une collaboration avec le radiologue interventionnel est indispensable. Les appareils les plus récents en scanographie et IRM permettent de réaliser une exploration vasculaire complète, des troncs supra-aortiques jusqu’en distalité des artères de jambes. La place de ce type d’acquisition vasculaire globale dans la pathologie athéromateuse ou anévrismale reste à déterminer. Les techniques d’imagerie vasculaire volumique permettent une visualisation de la paroi vasculaire avec une évaluation potentielle de l’évolutivité d’une lésion athéromateuse suivant son caractère « lipidique » ou « fibreux » ou une étude de l’épaisseur intima media comme marqueur de l’évolution de la maladie athéromateuse. ■ Références 1. Morcos SK, Thomsen HS. Adverse reactions to iodinated contrast media. Eur Radiol 2001 ; 11 : 1267-75. 2. Waugh JR, Sacharias N. Arteriographic complications in the DSA era. Radiology 1992 ; 182 : 243-6. 3. Aspelin P, Aubry P, Fransson SG, et al. Nephrotoxic effects in high-risk patients undergoing angiography. N Engl J Med 2003 ; 348 : 491-9. 4. Cowling MG, Buckenham TM, Belli AM. The role of transradial diagnostic angiography. Cardiovasc Intervent Radiol 1997 ; 20 : 103-6. 5. van den Berg JC, Moll FL. Three-dimensional rotational angiography in peripheral endovascular interventions. J Endovasc Ther 2003 ; 10 : 595-600. 6. Laissy JP, Pernes JM. 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