Imagerie Thoracique

Imagerie Thoracique
Mis à jour le 13/08/2010 par SFR
Imagerie Thoracique
Catherine Lefort (1), Gérald Gahide (2)
(1) Service de Radiologie - Hôpital Européen G. Pompidou, Paris - France
(2) Service de Radiologie - Hôpital Arnaud de Villeneuve, Montpellier - France
Pas de révolution cette année en imagerie thoracique, qui reste dominée par la détection et la prise en
charge des nodules pulmonaires d'une part, et par la prise en charge du cancer broncho-pulmonaire
d'autre part.
Cancer et Nodules
Dépistage du cancer broncho-pulmonaire
1. Deux résultats intéressants provenant de l'étude ELCAP de dépistage du cancer broncho-pulmonaire
menée par Claudia Henschke :
- Le risque de métastase ganglionnaire est fortement corrélé à la taille de la tumeur pour les cancers
non à petites cellules se présentant comme des nodules solides, ce risque étant significativement plus
faible pour les tumeurs de moins de 25 mm (risque = 15 %) et de moins de 15 mm (risque = 9 %)
(SSG04-02). Ceci confirme l'intérêt de dépister des cancers latents de petite taille, qui ont plus de
chance d'être N0M0, donc plus de chance d'être résécables.
- 15 % des cancers découverts lors du dépistage sont des cancers multiples, c'est-à-dire avec au moins
2 localisations, le plus souvent du même type histologique (SSJ04-02). D'après la classification actuelle
de tels cancers sont au stade IIIb ou IV, considérés comme inopérables. Sur la série des cancers isolés
(sans extension ganglionnaire et extra-thoracique) dépistés par l'étude ELCAP, la mortalité à 8 ans des
cancers multiples opérés n'est pas différente de celle des cancers solitaires opérés. Il existe donc un
bénéfice à opérer ces cancers multiples isolés asymptomatiques.
2. Dépistage et prise en charge des lésions focales en verre dépoli :
- La détection des lésions focales en verre dépoli réalisée sur fantôme montre qu'il n'existe pas de
différence significative que l'acquisition soit réalisée à 180 ou 45 mAs, permettant ainsi de réduire de 25
% l'irradiation (SSJ04-05, LPH03-04). Personnellement, il me semble que si la performance diagnostique
n'est pas modifiée à 45 mAs, la qualité de l'image est dégradée alors qu'elle est parfaitement conservée
à 90 mAs.
- Pour les lésions focales en verre dépoli, le risque d'adénocarcinome augmente avec la taille de la
lésion et avec l'existence d'une composante solide en son sein (SSG04-04). Ainsi les auteurs proposent
une résection chirurgicale d'emblée ou une surveillance rapprochée (< 1 mois) en cas de lésion en verre
dépoli mixte (=comprenant une composante solide), quelle que soit sa taille. En revanche, les lésions
focales en verre dépoli pur peuvent rester stables pendant longtemps, et être surveillées par scanner
seulement plusieurs mois après leur découverte.
Les nodules pulmonaires
1. Dépistage
L'actualité dans le dépistage des nodules pulmonaires solides, c'est l'utilisation du CAD (Computer
Assisted Diagnosis : détection assistée par ordinateur). Il permet au choix d'augmenter la sensibilité de
détection pour un même temps de lecture s'il est utilisé comme 2ème lecteur (SSQ03-01), ou de réduire
le temps d'interprétation en gardant la même sensibilité de détection s'il est utilisé en lecture
simultanée (SSQ03-08).
Pour diminuer le nombre de faux positifs du CAD dans la détection des nodules et pour tenter de
caractériser automatiquement ces nodules, plusieurs équipes développent localement des logiciels
évolués utilisant le principe du réseau neuronal MTANN (massive training artificial neural network)
(SSJ18-01, SSJ18-05, SSJ18-03).
La détection des nodules pulmonaires solides avec (SSJ18-04) ou sans CAD (SSJ04-03) est possible sur
des acquisitions à faibles doses, jusqu'à environ 10 mAs, avec cependant une franche dégradation de
l'image, qui si elle est performante pour le diagnostic, est « désagréable » à regarder.
2. Caractérisation et prise en charge des nodules pulmonaires solides
- La prise en charge des nodules pulmonaires est un problème quotidien, non encore résolu, d'autant
plus que 99 % des nodules détectés au cours d'un dépistage sont bénins (Henschke et Swensen). La
concordance inter-observateur est médiocre (Kappa =0,26) quant à la surveillance proposée par
différents radiologues pour un même type de nodule et sur un même terrain (SSQ03-02).
La taille du nodule est un facteur déterminant pour guider la conduite à tenir. Dans une étude réalisée
sur 93 nodules ≤ 1 cm réséqués, près de 2/3 étaient bénins et 37 % étaient malins, avec dans cette dernière catégorie une majorité de patients présentant un carcinome broncho-pulmonaire T1 ou un
cancer extra-thoracique connu (SSG04-03). Dans la sous-population des nodules < 0,5 cm de diamètre,
l'étiologie bénigne était de loin la plus fréquente, quels que soient les antécédents néoplasiques du
sujet.
Cependant, la prise en charge de ces petits nodules, parfois appelés Ditzels est très variable selon les
équipes, l'existence ou non d'une zone d'endémie pour une pathologie granulomateuse, les antécédents
du patient, son âge et son statut tabagique (SSJ04-04). A cette occasion, les recommandations
récemment publiées de la "Fleischner society", ont été rappelées (tableau.1). Elles sont essentiellement
basées sur l'âge, le niveau de risque de cancer broncho-pulmonaire et la taille du nodule. Il est
intéressant de noter que la découverte fortuite d'un nodule < 1 cm chez un sujet de moins de 35 ans
doit au maximum conduire à une surveillance à 6 mois ou un an.
Tableau 1. Recommandations de la "Fleischner society" pour la prise en charge des nodules de
découverte fortuite (MacMahon, H., J.H. Austin, G. Gamsu, et al, Guidelines for management of small
pulmonary nodules detected on CT scans: a statement from the Fleischner Society. Radiology, 2005. 237
(2): p. 395-400).
Taille Faible risque Haut risque ≤ 4 mm
Pas de surveillance
Scanner à 12 mois Stop si stable
> 4­6 mm
Scanner à 12 mois Stop si stable
Scanner à 6­12 mois + Scanner à 18­24 mois si stable
> 6­8 mm
Scanner à 6­12 mois + Scanner à 18­24 mois si stable
Scanner à 3­6 mois + Scanner à 9­12 mois + Scanner à 24 mois si stable
> 8 mm
Scanner à 3 + 9 + 24 mois Ou CT injecté (Swensen), PET et/ou biopsie
- Si l'option choisie est la surveillance du nodule, il faut tenir compte des variations inter et intraobservateur des mesures manuelles en 2D, faisant préférer l'utilisation systématique de logiciel
permettant l'extraction du nodule et le calcul de son volume (SSQ03-03). Il n'existe pas de différence
significative entre les 2 logiciels actuellement sur le marché (CT Lung Analysis de General Electric et
Lungcare de Siemens) (SSQ03-09), les difficultés étant surtout retrouvées pour les nodules de petite
taille (volume < 66,29 mm3) et les nodules sous-pleuraux. Cependant, le calcul du volume du nodule
peut être influencé par différents paramètres liés au nodule lui-même ou à l'acquisition. Ainsi, la
variation de volume d'un nodule sur 2 scanners consécutifs (le même jour) peut aller jusqu' à 37 %
(SSQ03-04), variation dont il faut tenir compte pour juger de l'évolutivité de ce nodule. Il semble que le
facteur le plus important pour expliquer cette variation soit la qualité de la segmentation du nodule,
qu'il est possible d'évaluer visuellement (SSQ03-04, SSQ03-07). La fiabilité de mesure du volume est
également influencée par les paramètres d'acquisition (SSQ03-05) et par le degré d'inspiration : il existe
une variation d'environ 20 % dans la mesure du volume d'un nodule entre une acquisition en inspiration
et une acquisition en expiration (SSE04-03, SSQ03-07). Cette différence a tendance à être plus
importante pour les nodules siégeant aux lobes inférieurs (SSQ03-07).
La prise en charge du cancer bronchopulmonaire
Peu de nouveautés dans ce domaine.
- D'après une étude réalisée chez plus de 800 patients ayant des métastases cérébrales d'un cancer non
à petites cellules, il n'existe pas de critères prédictifs de métastases cérébrales (SSG04-05). Il est à
noter que 34 % des patients étaient asymptomatiques. C'est pourquoi les auteurs recommandent la
recherche systématique de métastase cérébrale dans le suivi des patients, indépendamment du bilan
d'extension initial.
- Par ailleurs, dans le bilan d'extension du cancer bronchopulmonaire, les performances de l'IRM corps
entier (séquence T1 IR et IP-OP sans et avec injection) rejoignent celles du PET dans le dépistage des
lésions métastatiques (SSG04-07).
- La fonction respiratoire post-opératoire après chirurgie de cancer du poumon peut être estimée en
scanner grâce au développement de logiciels capables de quantifier le parenchyme pulmonaire non
emphysémateux (LPH03-01, LPL03-05). Il existe une forte corrélation entre la fonction respiratoire
prédite en scanner et les épreuves fonctionnelles respiratoires réalisées à 2 mois de l'intervention
chirurgicale. L'avantage de cette technique par rapport aux EFR est de tenir compte de la répartition
hétérogène de l'emphysème.
- Quelques études comparant la captation du produit de contraste sur des scanners dynamiques au
PET/CT ont été réalisées dans le bilan d'extension ganglionnaire de cancer broncho-pulmonaire. Les
résultats sont contradictoires selon les auteurs en terme de sensibilité et de spécificité (SSC21-07,
SSQ04-01, SSQ04-03). Par ailleurs, la sensibilité du PET seul pour le bilan d'extension de lésions
surrénaliennes non caractérisées sur un scanner injecté est faible. En revanche, couplé au scanner, le
PET-CT a une sensibilité de 80 % et une spécificité de 89 % dans cette même indication (SSC01-08).
Enfin, le PET-CT pourrait aider à différencier les épanchements pleuraux métastatiques des
épanchements réactionnels chez les patients atteints d'un cancer broncho-pulmonaire non à petites
cellules : si le PET-CT est positif, il y a une forte présomption de lésion secondaire. En revanche, les
lésions métastatiques ne peuvent être éliminées en cas de PET/CT négatif (SSC01-09).
Embolie pulmonaire
L'incidence de l'embolie pulmonaire asymptomatique dans le suivi de pathologies néoplasiques est
d'environ 6-7 %, les 2/3 d'entre elles étant proximales (tronc de l'artère pulmonaire ou lobaire) (SSG0504).
Il n'y a pas de grande modification proposée dans l'exploration des artères pulmonaires. Elle nécessite
pour être optimale l'utilisation de produit de contraste fortement concentré (SSG05-06), avec une dose
adaptée au poids du patient (SST03-04) idéalement de 1 ml/kg pour avoir un rehaussement de 300 UH
dans l'artère pulmonaire. Le délai d'injection fixe entre 20 et 29 secondes est préféré par certains
(SST03-05) à l'utilisation d'un smart prep, en raison des erreurs possibles de positionnement de la
région d'intérêt. L'utilisation d'un gating ECG permet de réduire les artéfacts de mouvements dans
l'artère pulmonaire (SSG05-08). Plus intéressant est la possibilité de réaliser un angioscanner
pulmonaire en expiration, en cas d'opacification sous optimale non expliquée des vaisseaux pulmonaires
lors d'une acquisition classique en inspiration profonde (LPH03-06), permettant d'augmenter de 75 à 220
% la prise de contraste dans les artères pulmonaires et leurs branches par rapport à l'inspiration.
Limitant l'analyse du parenchyme pulmonaire par les atélectasies qu'elle entraine, cette technique ne
peut être proposée en première intention mais est une alternative intéressante chez les sujets
présentant des artefacts de flux physiologiques sur l'acquisition en inspiration.
Le CAD fait aussi son apparition dans l'aide au diagnostic de l'embolie pulmonaire (SSE04-05), avec 2
possibilités d'utilisation : des reconstructions automatiques MPR dans l'axe des vaisseaux qui semblent
augmenter la confiance dans le diagnostic et la concordance inter-observateur, et le marquage par le
logiciel des possibles embolies pulmonaires avec pour le moment des taux élevés de faux positifs (48
%).
Une enquête a été réalisée auprès de cliniciens aux Etats-Unis (urgentistes, pneumologues et
internistes) sur les explorations complémentaires à réaliser pour une suspicion d'embolie pulmonaire
(SST03-03). Ses résultats sont en adéquation avec notre expérience quotidienne puisque l'angioscanner
pulmonaire est l'examen demandé en première intention (après la radiographie de thorax) dans 71 %
des cas. 87 % d'entre eux pensent qu'il s'agit de l'examen le plus utile, validé pour 82 %, disponible
pour 88 %, avec un pourcentage d'examen non conclusif inférieur à celui de la scintigraphie (11 versus
46 %).
IRM
L'IRM reste une technique marginale pour l'exploration du thorax, avec des communications qui se
caractérisent par leur grande hétérogénéité.
- L'étude en in (IP) et out (OP) of phase du signal du thymus par rapport à celui des muscles
paraspinaux peut différencier les lésions bénignes riches en graisse des lésions malignes pour lesquelles
le signal reste stable en IP et en OP (LPB02-04).
- Une étude rétrospective chez 270 patients ayant bénéficié d'une IRM cardiaque retrouve 24 %
d'anomalies non cardiovasculaires ayant une implication clinique importante (épanchement pleural,
adénopathies, nodules pulmonaires, calculs biliaires, et infiltrats pulmonaires essentiellement) (SSC0409).
- Quelques communications sur l'étude en IRM du parenchyme pulmonaire :
■
Etude en T1 du parenchyme pulmonaire (SSC04-05) dans les emphysèmes, les fibroses et les
poumons normaux. Le T1 des poumons normaux est supérieur au T1 des poumons emphysémateux
ou fibrosants en inspiration. En expiration, il y a une augmentation du T1 si le poumon est normal
ou fibrosant, mais pas s'il est emphysémateux.
■
Etude fonctionnelle de la ventilation à l'hélium 3 hyperpolarisé pour rechercher des défects de
ventilation chez les sujets asthmatiques avec une reproductibilité satisfaisante (SSC04-03).
■
Etude fonctionnelle sous O2 dans les pathologies interstitielles (SSC04-04).
Aucune d'entre elle n'apparaît facilement applicable en pratique clinique pour le moment.
- la qualité de l'exploration des artères pulmonaires a été jugée bonne et suffisante pour le diagnostic
jusqu'au 5ème ordre de division artérielle dans une étude réalisée sur une IRM 3 T chez 24 volontaires
(SSC04-07). L'IRM peut rapidement et intuitivement estimer le rapport droit/gauche de la perfusion
pulmonaire (LPR03-01). En revanche, les paramètres quantitatifs qu'elle mesure ne sont pas
suffisamment corrélés aux données de la scintigraphie de perfusion (LPR03-01) et du cathétérisme droit
(LPR03-03).
Pathologies interstitielles et des voies aeriennes
La quantification de l'emphysème peut être faite au scanner : après sélection d'un seuil de densité (le
plus souvent -900 UH), le volume de parenchyme pulmonaire sélectionné peut être calculé avec une
bonne reproductibilité (SSE04-02). Les résultats sont identiques en faible dose (16-45 mAs) par rapport
à une dose standard (160-200 mAs) (SSM04-03).
Une étude sur fantôme simulant des lésions emphysémateuses de gravité variable montre qu'il existe
une diminution significative de la qualité et de la précision en dessous de 80 mAs, en particulier au
niveau des apex pulmonaires (SSM04-04).
Le scanner peut également être utile pour l'analyse des voies aériennes centrales. Une étude comparant
le scanner réalisé en inspiration et en expiration à la bronchoscopie dans les pathologies des voies
aériennes centrales montre que la sensibilité du scanner est de 96 %, avec une spécificité de 99 %
(SSK05-02). La réalisation au préalable du scanner aurait pu éviter la réalisation de la bronchoscopie
dans 51 % des cas. Les pathologies concernées sont principalement la trachéomalacie, la présence de
sténose, d'anomalie endoluminale et de compression extrinsèque. Pour l'analyse de la
trachéobronchomalacie, la réalisation d'une acquisition en cours d'expiration est plus sensible pour le
diagnostic positif et pour le diagnostic de trachéobronchomalacie sévère que l'acquisition en fin
d'expiration (SSK05-03) (fig. 1).
La grande fréquence de la trachéobronchomalacie chez les sujets ayant une dilatation des bronches (70
%) est un des mécanismes responsables du trappage expiratoire retrouvé dans 93 % des cas chez ces
patients (SSK05-04).
Peu de communications sur les pathologies interstitielles. La forme particulière de NSIP chez le sujet
fumeur est associée à une plus grande fréquence de lésions emphysémateuses (par rapport au fumeur
sans NSIP et par rapport à la NSIP idiopathique). L'aspect en crazy paving qui peut être retrouvé dans la
NSIP idiopathique, n'a pas été retrouvé dans la NSIP du fumeur (SSK05-07).
Figure 1. Homme de 56 ans, présentant une BPCO attribuée au tabac. Aggravation récente de la
dyspnée chronique. Le scanner multidétecteur montre une trachéobronchomalacie sévère et étendue, qui
n'est visualisée que sur l'acquisition réalisée en expiration dynamique. Le diagnostic de
trachéobronchomalacie a été confirmé par la bronchoscopie. Remerciements au Dr Gilbert Ferretti
(Grenoble).
Radiographie du thorax numerique
L'utilisation d'un nouveau type de cassette phosphore avec des écrans présentant une structure en
aiguilles permet de réduire la dose d'irradiation des patients de 50 % par rapport au système de
cassette phosphore classique, sans modifier la qualité de l'image (SSA04-01).
L'obtention d'une radiographie du thorax de face à deux énergies différentes, selon la technique de
double énergie, permet d'obtenir en plus du cliché habituel, une image du parenchyme pulmonaire et du
médiastin sans la superposition de la cage thoracique et une image de la cage thoracique et de toutes
les structures calcifiées. Cette application permet d'augmenter la sensibilité de détection des nodules
pulmonaires (SSA04-02), et de mieux adapter leur surveillance en caractérisant au mieux leur contenu
calcique (SSA04-09). Sa combinaison avec une soustraction temporelle dans le suivi des patients permet
d'augmenter la qualité des radiographies en diminuant les artefacts des clichés en double énergie
(SSE04-01).
Le CAD est aussi en cours d'évaluation en radiographie thoracique. Celui-ci permet d'augmenter la
sensibilité de détection des nodules (de 55 % sans CAD à 84 % avec le CAD) en diminuant la variabilité
inter-observateur, avec un nombre de faux positifs de 1,8 par radiographie si le CAD est utilisé seul
(SSA04-07). La détection des nodules par le CAD peut être couplée à la tomosynthèse, technique
avancée permettant des acquisitions tomographiques sur l'ensemble du thorax (SSA04-04). Une
estimation du volume du nodule peut également être réalisée en couplant le CAD à une acquisition en
double énergie (SSA04-03). Cependant, la reproductibilité de cette technique n'a pas encore été
évaluée.
Imagerie interventionnelle
Plusieurs communications faisant état de la faisabilité et de l'intérêt du traitement par radiofréquence
des lésions pulmonaires non résécables ont été présentées lors du congrès annuel de la SIR (Society of
Interventional Radiology) et du symposium sur l'interventionnel en oncologie où une séance lui était
consacrée.
Les résultats du suivi à 2 ans de l'étude prospective RAPTURE (Radiofrequency Ablation of Pulmonary
Tumors Response Evaluation) portant sur 186 tumeurs (carcinome primitif non à petites cellules et
métastases pulmonaires) ont été rapportés (Lencioni RA, page 53), avec un bon contrôle tumoral à 3
mois pour 93 % des tumeurs de moins de 3,5 cm au prix d'une morbidité acceptable. Les complications
étaient essentiellement représentées par le pneumothorax (n = 27) et la pleurésie (n = 4). La survie à 1
an était de 74,5 %, meilleure pour les métastases de cancer colique que pour les carcinomes bronchopulmonaires non à petites cellules.
Une étude prospective multicentrique similaire, ne concernant que des lésions secondaires d'origine
colique corrobore ces résultats avec un bon contrôle tumoral initial (Yamakado K, page 81). Cependant,
une récidive intrapulmonaire a été retrouvée dans 51 % des cas, dont 11 % de récidive locale. Les
facteurs de pronostic de l'efficacité de la radiofréquence sont la taille de la lésion pulmonaire (≤ 3 cm) et la présence de métastases extra-thoraciques. Les patients sans métastases extra-thoraciques ont
une survie à 1 et 2 ans de 100 et 83 % respectivement.
Les modifications de la taille des lésions après radiofréquence sont variables : un accroissement initial
est observé dans 40 % des cas, et une diminution significative à distance dans la moitié des cas
correspondant alors à un succès thérapeutique confirmé par la surveillance de ces patients (Rosenberg
C ; page 81). Quoiqu'il en soit, l'évaluation du succès thérapeutique ne peut pas être faite avant 3
mois.
La réponse thérapeutique à la radiofréquence a également été étudiée par PET-CT, avec un bilan
préthérapeutique puis à 6 et 12 mois. Une augmentation initiale de l'activité peut être observée, liée à
la persistance de la lésion tumorale, ou de façon transitoire liée à des remaniements inflammatoires
(SSC21-02). De plus, la chute d'activité en PET-CT peut mettre 1 an à survenir.
Par ailleurs, la captation préthérapeutique de la lésion au PET ne permet pas de prédire de l'efficacité
d'une éventuelle radiofréquence (Yoo DC, page 82).