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Radiopédiatrie

Mis à jour le 13/08/2010 par SFR

Radiopédiatrie

Dominique Sirinelli (1), L le Flot (2)

(1) Service de Radiopédiatrie – CHU de Tours

(2) Service de Radiopédiatrie – CHU de Bordeaux

Comme pour les autres spécialités d'organes, la cuvée du RSNA en radiopédiatrie restera plus une année de consolidation que d'innovation et de découverte. Elle est marquée par la confirmation de l'essor de l'imagerie cardiovasculaire non invasive, par le développement de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle et quantitative dans le domaine de la neuroradiologie et par la préoccupation permanente de radioprotection.

Du point de vue technologiqu e

L'accent des différents industriels est davantage mis sur les consoles de post-traitement, les PACS, les réseaux et le dossier médical, que sur de véritables innovations technologiques.

Du point de vue tomodensitométrique , l'arrivée sur le marché des « soixante quatre barrettes » semble plus important pour l'imagerie d'adulte que la radiopédiatrie. Néanmoins, l'intérêt principal en pédiatrie réside dans la largeur du détecteur qui, avec les 4 cm proposés par G.E., atteint maintenant la taille d'un organe d'un nouveau-né. Ainsi, dans les premiers mois de vie, la totalité du cœur ou d'un rein d'un enfant peut être étudiée en un seul tour d'hélice.

Dans le domaine de la radioprotection, l'augmentation de la largeur d'exploration diminuant la pénombre devrait contribuer à diminuer l'irradiation par hélice. De plus, les différents industriels proposent des protocoles adaptés à l'enfant avec, comme chez G.E., une matérialisation colorée des différentes tranches d'âge ou de poids des patients.

Dans le domaine de l'IRM , la poussée du 3 Teslas reste relativement timide, dans les communications scientifiques, sensible sur les stands de l'exposition technique.

Les progrès dans le domaine des antennes et des acquisitions parallèles, représentent une réelle avancée diagnostique ; l'interrogation principale, pour qui aurait à faire l'acquisition d'une IRM, porte sur les choix technologiques différents entre le système TIM de Siemens et les antennes plus dédiées de General Electric et de Philips ; le réel gain en terme d'ergonomie du déroulement de l'examen ne devant pas être contrebalancé par une éventuelle diminution de la qualité des images.

Les différents industriels proposent maintenant des logiciels de traitement d'images permettant des analyses fonctionnelle, dynamique et quantitative et une imagerie paramétrique en particulier dans le domaine de la neuro-radiologie. Seule la « tractographie » est encore du domaine de l'option recherche.

Dans le domaine de l'échographie , il n'existe pas d'innovation technologique majeure dans l'attente de sonde matricielle ; les développements de l'imagerie 3 et 4D et de l'écho de contraste n'ont pas encore tenu leurs promesses en pédiatrie.

Les innovations technologiques à venir dans le domaine des ultrasons semblent particulièrement importantes compte tenu du taux croissant d'obèses dans la population pédiatrique et du rôle fondamental de cette technique dans la prise en charge des enfants.

UPPOT dans un poster rappelle fort justement que l'échographie est la technique qui depuis 15 ans a le plus pâti, en terme de qualité d'images, de l'aggravation de cette surcharge pondérale de la population [1].

Les communications et posters scientifiques

Une analyse quantitative de la production scientifique en radiopédiatrie au cours du RSNA 2004 montre, dans le domaine des techniques, une nette prédominance de l'IRM par rapport au scanner et l'échographie, avec respectivement 36, 25 et 8 études.

En ce qui concerne les termes abordés, la neurologie, grâce à l'IRM, reste majoritaire (20 %), mais avec une présence croissante du cardiovasculaire et de la radioprotection (14 %).

Neuroradiologie

L'IRM concerne la grande majorité des communications et posters scientifiques de neuro-radiologie pédiatrique.

Les séquences de diffusion sont largement développées, tant dans le diagnostic de certaines pathologies, que dans leur suivi thérapeutique.

Ainsi, dans un double travail de l'imagerie du tenseur de diffusion, dans les troubles de l'attention chez les enfants hyperactifis, Manzar Ashtari met en évidence une modification ultrastructurale de l'architecture des fibres de diverses zones cérébrales connues pour leur rôle dans le contrôle de l'attention et de l'activité motrice ; cette diminution pathologique de la fraction d'anisotropie semble se corriger sous traitement spécifique [2,3].

Un travail sur les leucomalacies séquellaires des souffrances périnatales [4] met en évidence une diminution de la fraction d'anisotropie et une modification architecturale (tractographie), bilatérales, au niveau des radiations optiques.

Dans le domaine de l'IRM fonctionnelle, deux études expérimentales chez l'animal démontrent d'une part, la faisabilité de cette technique d'imagerie chez le fœtus [5] et d'autre part, son apport (couplée à l'EEG) dans la localisation de l'origine du début des crises convulsives en cas d'hétérotopie corticale [6].

L'IRM fonctionnelle du nouveau-né (étude chez 24 patients normaux avec stimulation sensorielle des mains provoquant un grasping) montre que la latéralisation hémisphérique est certes présente à la naissance mais moins avancée que le suggéraient les données antérieures de la littérature [7].

Un des thèmes de recherche de plusieurs équipes porte, à partir d'acquisitions tridimensionnelles, sur les études volumiques segmentaires des différentes régions anatomiques cérébrales, qu'il s'agisse d'analyse comparative hippocampique en cas d'épilepsie temporale [8] ou d'analyse de la maturation morphométrique du cerveau du prématuré [9].

L'application de la spectroscopie dans le bilan pré-opératoire des tumeurs cérébrales était déjà connue, en particulier par les études de quantification relatives de certains métabolites ; la quantification absolue pourrait également trouver sa place en pré-opératoire, ainsi Panigrahi [10] insiste sur l'augmentation du taux de taurine dans les PNET, l'augmentation du myo-inositol et la diminution de la créatine au cours des papillomes des plexus choroïdes, et l'augmentation de la créatine dans le cadre des astrocytomes pylocytiques.

En cas d'épilepsie temporale, les enfants ayant des antécédents de convulsions fébriles auraient, quant à eux, une diminution au niveau hippocampique du rapport NAA/Cr [8].

Dans le domaine des produits de contraste IRM, une étude portant sur 63 patients compare le Gadolinium BOPTA ou Gadolinium DTPA ; la première molécule serait supérieure à la seconde tant du point de vue qualitatif que quantitatif dans la mise en évidence des prises de contraste pathologiques du système nerveux central [11].

Imagerie fœtale et étude du développement périnatal

Dans les communications pédiatriques, la part réservée à l'échographie anténatale reste relativement limitée, avec un travail sur la signification post-natale d'une « fosse lombaire libre » constatée au cours d'une échographie fœtale : à la naissance, aucune structure rénale, abdominale n'est retrouvée dans la moitié des cas (48 %) et un rein pelvien chez 37 % des nouveau-nés [12].

Les travaux principaux portent donc essentiellement sur l'IRM du pôle céphalique
- Dans le diagnostic des fentes labiales [13], Golding montre que si la mise en évidence du defect est un signe direct fiable pour les anomalies labiales, elle est souvent prise en défaut dans le cadre des fentes palatines ; il convient alors de rechercher des signes indirects à type d'anomalie de position de la langue, de déviation de cloison nasale ou de variantes morphologiques du pré-maxillaire.
- En ce qui concerne le développement normal du cerveau, une analyse volumique segmentaire montre que la croissance au cours du troisième trimestre est plus marquée au niveau de la substance grise et qu'il n'existe pas de différence statistiquement significative à 41 semaines d'aménorrhée entre les prématurés sans souffrance cérébrale et les enfants nés à terme [14].

Dans le domaine des souffrances anténatales : une étude animale montre une relation directe entre la variation de la saturation en oxygène de la mère et les modifications du signal Epi bold du cerveau du fœtus [15]

Comme en Europe, les communications d'IRM fœtales ne se limitent plus au système nerveux central. Ainsi, au niveau de l'abdomen, en séquence T2 Flash 3D, le rectum est visible en hypersignal dès la 20ème semaine d'aménorrhée, puis de façon ascendante le côlon gauche vers la 22ème semaine, et le caecum à 23 SA [16].

En IRM pulmonaire, les communications portent essentiellement sur l'évaluation de la maturation pulmonaire par des études volumiques du sujet sain [17] ou au cours des omphalocèles [18].

Certains auteurs proposent une quantification relative du signal du poumon fœtal [17,19] par rapport au signal du foie, et montrent une augmentation progressive du signal au cours de la grossesse, tant en T2 (teneur en eau) qu'en séquence TSE Flair (substance lipophylique) ou HASTE.

Explorations cardio-vasculaires

De nombreuses communications portent sur les explorations cardio-vasculaires, avec aujourd'hui encore une majorité d'études en scanner plus qu'en IRM, et une analyse des gros vaisseaux (artères pulmonaires, veines pulmonaires, aorte), plus que des cavités cardiaques.

Du point de vue des techniques employées antonios [20], dans un travail portant sur les enfants de 3 jours à 5 ans, considère que la tachycardie (jusqu'à 150 battements/minute) n'est pas un obstacle à l'utilisation d'un gating dans le scanner cardiaque ; il n'évoque pas le problème lié à l'augmentation de la dose, à l'inverse de Hollingworthqui, dans une étude dosimétrique sur fantômes anthropomorphiques, met en garde sur la très grande variabilité des doses délivrées en fonction des paramètres utilisés (scanner 16 coupes, pitch de 0,275, 120 kV, mAs variables) ; compte tenu des mesures effectuées avec des doses efficaces qui peuvent atteindre 28 mSv pour un seul examen, les auteurs insistent sur la nécessité de travaux ultérieurs afin d'optimiser ces examens scanographiques avec gating [21].

La valeur diagnostique de ces examens scanographiques cardiovasculaires est évaluée pour les différentes structures anatomiques :

- Ainsi, dans un travail utilisant un scanner 16 coupes, sur 109 patients [22], Goo rapporte que lors d'examens sans gating cardiaque, les coronaires sont vues en totalité dans

56 % des cas, et que leur ostium et leur partie initiale sont bien vus dans 82 % des patients.

- En ce qui concerne l'analyse des artères pulmonaires, Huang, dans une étude prospective (24 patients) comparant les résultats de l'angiographie conventionnelle et de l'angioscanner, montre que la tomodensitométrie est supérieure à l'angiographie dans le bilan des sténoses et des interruptions de l'axe pulmonaire ; les deux techniques sont équivalentes pour les analyses biométriques et le bilan des suppléances et shunts. Malgré ces résultats satisfaisants, l'auteur ne s'affranchit pas totalement de l'angiographie classique puisqu'il recommande le scanner comme complément de l'angiographie conventionnelle dans le bilan initial des lésions et comme méthode de choix dans le suivi post-thérapeutique [23]

- Dans l'étude des veines pulmonaires, Strife, dans un travail rétrospectif d'enfants de moins de 7 kg, montre que le scanner ne révèle pas d'anomalie chez les enfants dont l'échographie avait été considérée comme normale ; à l'inverse, quand l'échographie était jugée insuffisante, la tomodensitométrie a toujours été corrélée aux résultats de l'angiographie conventionnelle ou des constatations opératoires ; ainsi les auteurs préconisent un scanner de deuxième intention lorsqu'une échographie bien menée n'a pas été en mesure d'analyser de façon satisfaisante les veines pulmonaires dans le cadre des malformations congénitales du cœur [24].

Imagerie thoracique

En dehors des travaux portant sur la maturation du poumon fœtal, les communications les plus intéressantes concernent la mucoviscidose avec, d'une part, une étude tomodensitométrique en coupes fines révélant une diminution globale du diamètre des artères périphériques chez les enfants atteints par rapport à une population saine ; ceci témoigne d'une vasoconstriction qui pourrait être un des éléments aggravant les troubles de l'hématose de ces enfants [25].

Une étude IRM (flash 3D et séquence dynamique) de la ventilation à l'hélium hyperpolarisé des enfants atteints de mucoviscidose montre, par rapport à une population témoin, des anomalies corrélées de façon significative aux troubles de la fonction respiratoire. La quantification de ces anomalies IRM semble plus sensible que peuvent l'être les scores radiologiques habituellement utilisés [26].

Du point de vue technologique, ROGALA [27] propose d'utiliser un gating respiratoire au cours des scanners volumiques du thorax du nourrisson ; l'acquisition en basse dose (120 Kv,5 mAs) avec un pitch serré permettant une étude dynamique quantitative de chaque poumon (ou de chaque lobe) et de la trachée aux différents temps respiratoires.

Imagerie cancérologique

Dans le domaine de la cancérologie, une étude rétrospective nationale aux Etats-Unis, portant sur 182 patients porteurs d'un néphroblastome, resitue la place exacte du scanner thoracique dans le bilan pré-thérapeutique : ainsi, la mise en évidence de métastases non visibles sur les radiographies conventionnelles, influe de façon sensible sur le pronostic ultérieur de ces enfants et devrait modifier leur prise en charge thérapeutique [28].

Ce travail justifie donc a posteriori l'utilisation du scanner thoracique dans le bilan initial des tumeurs de Wilms.

Dans le domaine des innovations technologiques, les premiers travaux, tant dans le domaine de l'IRM que du Petscan, sont prometteurs mais doivent attendre les résultats d'études complémentaires sur les grandes séries : ainsi, dans une première étude sur 24 patients, Goo estime qu'une IRM du corps entier réalisée dans le plan en séquence coronale STIR (short tau inversion recovery) et sagittale T2 SPIR (selective partial inversion recovery) serait supérieure à la scintigraphie osseuse dans la recherche de métastases ; l'auteur incite néanmoins à la prudence, en particulier en cas de neuroblastome où la possibilité de faux positifs rend toujours indispensable la scintigraphie spécifique au MIBG [29].

Tatsumi dans une série de 97 examens portant sur 44 patients montre 60 % de discordance entre les résultats du petscan et la tomodensitométrie en oncologie pédiatrique (toutes histologies confondues : lymphomes, tumeurs solides ……).

Les faux positifs scanographiques sont vraisemblablement liés à l'existence de résidus non viables, les faux négatifs à la présence de petits ganglions pathologiques infracentimétriques encore visibles. Cette étude pose une fois de plus le problème du Gold Standard en l'absence de preuve histologique [30].

Pathologies digestives

L'accent est mis en terme d'épidémiologie, sur l'exploration IRM des maladies inflammatoires. Différentes séquences sont testées, en particulier (tube digestif II) une séquence True-FISP FFE. Il est également discuté l'apport du diagnostic du marquage des selles par un régime baryté afin d'éliminer les artefacts pariétaux [31].

L'IRM est évaluée comme une alternative future à la radiologie conventionnelle [32] avec une bonne corrélation en regard des données de la coloscopie [31]. L'IRM est également présentée [33] comme un outil fiable dans le suivi thérapeutique des maladies de Crohn, en complément de signes cliniques et biologiques.

Dans le domaine de l'échographie, Kim, dans des confrontations échographiques et histologiques au décours d'entérocolite ulcéronécrosante expérimentale chez le lapin, confirme les données sémiologiques déjà connues, en insistant sur la précocité des signes (1 à 2 heures après clampage de l'artère mésentérique) et sur la corrélation entre une hyperéchogénicité circonférentielle et l'existence d'une nécrose muqueuse sévère [34].

Berrocal [35] dans une étude portant sur 22 patients ayant bénéficé d'une pancréatectomie corporéo-caudale sur nésidioblastose, insiste sur la possibilité d'une régénérescence pancréatique totale (12 cas) ou partielle (4 cas), sans qu'il existe de corrélation évidente entre le résultat des tests endocriniens post-opératoires, et l'importance de la régénérescence tissulaire corporéo-caudale constatée à l'échographie.

Pathologie ostéo-articulaire

On trouve un certain nombre de communications prenant l'échographie (et le doppler couleur) dans le cadre du diagnostic et du suivi thérapeutique des maladies inflammatoires. Ainsi, dans une étude portant sur 30 patients porteurs d'une arthritejuvénile, SHANMUGAVEL [36] montre la persistance d'anomalies échographiques infra-cliniques au niveau de la bourse sous-quadricipitale, alors que l'évolution clinique est jugée satisfaisante sous traitement.

Dans le domaine de l'échographie tridimensionnelle, Cash [37] rapporte son expérience au niveau du tarse chez des nourrissons sains ou porteurs de pieds bots. Il insiste sur l'apport de l'échographie dans l'étude de la déformation équine, dans l'analyse des subluxations tarso-métatarsiennes ou dans l'étude naviculaire ou du talus.

Dans le domaine de l'IRM, le travail le plus intéressant porte sur l'analyse quantitative du coefficient de diffusion ADC de la moelle osseuse de patients atteints de maladie de Gaucher. Ainsi, dans un travail sur 19 patients, Razek montre une diminution significative de l'ADC (0,36 10-3 mm²/sec sec) par rapport à une population saine (0,68 10-3 m²/sec) et une nette amélioration (0,53 10-3 mm²/sec) sous traitement. Le calcul de l'ADC peut donc contribuer au diagnostic mais surtout à la surveillance thérapeutique des enfants [38]

Dans le domaine du scanne r, la double étude de Chapman [39] sur l'apport du 16 barrettes dans l'exploration des hémarthroses traumatiques isolées du coude confirme l'existence de fractures occultes, non visibles sur les radiographies conventionnelles sans pour autant prouver l'intérêt réel en terme de prise en charge thérapeutique, de cet examen scanographique, certes optimisé [40] mais toujours irradiant.

Dans le domaine de la radiologie conventionnelle, Huang propose un nouvel atlas de radiographies numérisées visant à remplacer le classique Greulich et Pyle en tenant compte de l'origine éthnique du patient [41].

Radioprotection

La notion de radioprotection se retrouve comme un fil conducteur tout au cours de ce RSNA 2004, tant du point de vue de l'enseignement que dans les travaux scientifiques.

Ainsi, 14 posters et communications concernent directement le sujet, qu'il s'agisse de dosimétrie, substitution ou optimisation.

Peu d'études portent sur la justification en dehors du travail [42] qui montre le peu d'intérêt de la radiographie du bassin systématique en l'absence de signe clinique d'orientation au cours des traumatismes abdominaux.

La substitution par contre touche tous les domaines, qu'il s'agisse de l'IRM du tube digestif (versus transit du grêle, dans les maladies inflammatoires [43,44,31] ou du recours à l'angioscanner moins irradiant que les angiographies conventionnelles dans l'exploration cardiovasculaire thoracique [45,46,47]

Certaines substitutions semblent d'ores et déjà évidentes, comme en neuro-radiologie le contrôle IRM des dysfonctionnements de valves [48]; d'autres évolutions demandent des confirmations scientifiques plus poussées, en particulier en ce qui concerne la place respective du body IRM et de la scintigraphie dans le domaine de la cancérologie pédiatrique [29].

Certains travaux sont du domaine pur de la dosimétrie comme une étude multicentrique irlandaise qui relève les doses moyennes délivrées au cours des examens pédiatriques de radiologie conventionnelle et débouche sur des propositions de doses de référence par tranche d'âge [49].

Du point de vue des contrôles de qualité, un travail irlandais [50] portant sur 40 services de radiopédiatrie montre que si la qualité est jugée globalement bonne, il n'existe pas de différence significative entre les services ayant mis en place une procédure spécifique de contrôle de qualité et ceux qui n'en disposent pas (15 sur 40).

De nombreuses études portent sur le scanner pédiatrique

- Siemens, dans le domaine de la dosimétrie, propose un logiciel intégrant les données Dicom d'une coupe de référence et permettant d'estimer le CTDI volumique correspondant réellement au morphotype du patient et non pas des fantômes de 16 ou 32 cm de diamètre, inadaptés à la pédiatrie [51]. Mukundan [52] évalue à 40 % la diminution de doses au niveau du cristallin par l'utilisation systématique d'un cache de protection occulaire ou bismuth au cours des scanners cérébraux, sans perte diagnostique au niveau de l'encéphale.

Dans le domaine de l'optimisation

- Toshiba propose une formule mathématique qui permet d'adapter la charge au morphotype et au poids du patient afin de garder un signal sur bruit optimal en fonction de leur région anatomique explorée [53] : mAs = (poids (en Kg) + 5) x f (f = 1 sur le thorax, 1,5 sur l'abdomen ; 5 pour le crâne)..

- Siemens, dans un travail sur 4 fantômes ovalaires adaptés à la pédiatrie, propose d'optimiser les examens tomodensitométriques avec injection en limitant la tension à 80 kV, tout en gardant un signal sur bruit et un contraste suffisant au diagnostic.

- Enfin, Mulkens démontre que dans l'exploration des sinus [54], une tomodensitométrie basse dose bien conduite n'irradie pas plus que deux incidences de radiologie conventionnelle.

Références

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44 Paolantonio P, Laghi A, Panebianco V et al. MR Colonography with Fecal Tagging Technique in Pediatric Patients with Inflammatory Bowel Disease (IBD). RSNA'2004:227

45 Kalyanpur A, Sridhar PG, Maheshwan S et al. Total Anomalous Pulmonary Venous Connection : Helical Computed Tomography as an Alternative to Angiography. RSNA'2004:229

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