Imagerie des artériopathies des membres inférieurs hors écho

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
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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,
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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-
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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.
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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.
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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 :
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− 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
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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].
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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. ■
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STV, vol. 18, n° 5, mai 2006