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Evolution des techniques d'imagerie dans le diagnostic de l'embolie pulmonaire
ROBERT-EBADI, Helia, et al.
Abstract
Modern diagnostic strategies for pulmonary embolism (PE) rely on the sequential use of clinical probability assessment, D-dimer and thoracic imaging when necessary. Computed tomography pulmonary angiography (CTPA) has become the imaging modality of choice.
Diagnostic strategies using CTPA are very safe for the diagnosis of PE and have been well validated in large prospective management outcome studies. With the widespread use of CTPA, concerns regarding radiation and overdiagnosis of PE have paved the way for investigating new diagnostic modalities. V/Q SPECT has arisen as a highly accurate test and a potential alternative to CTPA. However, prospective management outcome studies are still lacking and are warranted before its implementation in routine clinical practice.
ROBERT-EBADI, Helia, et al . Evolution des techniques d'imagerie dans le diagnostic de l'embolie pulmonaire. Revue médicale suisse , 2016, vol. 12, no. 542, p. 2116-2120
PMID : 28700164
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:99364
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Evolution des techniques d’imagerie dans le diagnostic de l’embolie
pulmonaire
Les stratégies diagnostiques modernes de l’embolie pulmonaire se basent sur l’utilisation séquentielle de la probabilité clinique, des D-dimères et si nécessaire d’une imagerie thoracique. L’angio- scanner représente actuellement la modalité d’imagerie de choix.
Cependant, l’utilisation à large échelle de l’angio-scanner soulève des inquiétudes concernant l’irradiation et le sur diagnostic qui ont ouvert la voie de la recherche de nouvelles modalités d’image- rie. La tomoscintigraphie par émission monophotonique (TEMP) ou single photon emission computed tomography (SPECT) de ventilation / perfusion (V / P) semble être un test aussi performant que l’angio-scanner, et pourrait représenter une alternative. Des études prospectives sont néanmoins nécessaires avant d’envisager son implémentation dans la pratique quotidienne.
The evolution of imaging techniques for the diagnosis of pulmonary
Modern diagnostic strategies for pulmonary embolism (PE) rely on the sequential use of clinical probability assessment, D-dimer and thoracic imaging when necessary. Computed tomography pulmona- ry angiography (CTPA) has become the imaging modality of choice.
Diagnostic strategies using CTPA are very safe for the diagnosis of PE and have been well validated in large prospective management outcome studies. With the widespread use of CTPA, concerns regar- ding radiation and overdiagnosis of PE have paved the way for inves- tigating new diagnostic modalities. V / Q SPECT has arisen as a highly accurate test and a potential alternative to CTPA. However, pros- pective management outcome studies are still lacking and are warranted before its implementation in routine clinical practice.
INTRODUCTION
L’incidence annuelle de l’embolie pulmonaire (EP) dans la population générale est élevée, de l’ordre de 1 pour 1000.1 L’apport de l’évaluation clinique est limité car aucun symp- tôme ou signe clinique n’est sensible ni spécifique de cette affection. L’EP est donc fréquemment suspectée chez les patients se présentant chez leurs médecins de premier recours ou aux urgences avec des symptômes de dyspnée et / ou dou- leur thoracique sans autre explication évidente. Si l’évaluation initiale par des tests tels que l’ECG et la radiographie du tho- rax ne permet pas de poser un diagnostic alternatif expliquant la clinique du patient, des tests supplémentaires sont néces- saires pour infirmer ou confirmer le diagnostic d’EP.
En raison des complications potentiellement sévères d’une EP non diagnostiquée ou d’une anticoagulation (AC) théra- peutique non indiquée, le diagnostic d’EP devrait être exclu ou confirmé avec le plus haut degré de certitude possible.
Au cours des trois dernières décennies, des stratégies diagnos- tiques ont été développées afin de permettre une démarche diagnostique de l’EP la moins invasive possible sans en réduire la sécurité. Ces stratégies se basent sur une évaluation de la probabilité clinique, un dosage des D-dimères et, si nécessaire, un test d’imagerie thoracique (figure 1). L’imagerie thoracique, en particulier l’angio-scanner pulmonaire, joue un rôle important dans ces stratégies. Cependant, sa disponi- bilité et son utilisation à large échelle sans intégration à une réflexion diagnostique ne sont pas dénuées d’effets poten- Drs HELIA ROBERT-EBADI a, FRÉDÉRIC GLAUSER a, SARA MANZOCCHI BESSON a,
MARC BLONDON a, FATIMA MAHHOU SENNOUNI a et Pr MARC RIGHINI a Rev Med Suisse 2016 ; 12 : 2116-20
a Service d’angiologie et d’hémostase, HUG et Faculté de médecine, 1211 Genève 14 [email protected]
Probabilité clinique pré-test
Faible ou intermédiaire/Unlikely * D-dimères **
Négatifs
Négatif
Stop Ttt ***
Positifs
Positif Angio-CT multibarrettes
Elevée/Likely *
fig 1 Stratégie diagnostique de l’embolie pulmonaire pour les patients ambulatoires
* Score de Genève révisé simplifié ou score de Wells, en deux ou trois catégories.
** Algorithme valable en cas de méthode de dosage des D-dimères avec sensibilité élevée (test ELISA ou test immuno-turbidimétrique). N.B. : les D-dimères négatifs ou positifs se définissent en fonction du seuil propre à chaque test utilisé. Un seuil adapté à l’âge peut être utilisé chez les patients > 50 ans (D-dimères < âge x 10).3
*** Ttt : traitement anticoagulant.
tiellement délétères. En effet, la facilité d’accès à cet examen amène les cliniciens à recourir plus largement à sa prescription, comme en témoigne la diminution de prévalence d’EP confir- mée chez les patients testés.2 La prescription à large échelle de l’angio-scanner et l’évolution technique de cette modalité toujours plus performante engendrent de nouvelles préoccu- pations, que ce soit pour le patient individuel (diag nostic d’images d’EP de très petite taille dont la signification cli- nique n’est pas claire) ou d’un point de vue de santé publique (coûts, utilisation de ressources, irradiation). Le but du pré- sent article est de revoir les techniques d’imagerie thoracique bien validées et les potentielles évolutions futures dans ce domaine. Il est important d’insister sur le fait que la prescrip- tion et l’interprétation du résultat de tout test diagnostique devraient être intégrées à une réflexion incluant l’évaluation de la probabilité clinique. De plus, il faut garder en mémoire le fait qu’une imagerie thoracique n’est pas toujours néces- saire, un test de D-dimères sensible avec un seuil adapté à l’âge3 permettant d’exclure le diagnostic d’EP chez un tiers des patients ambulatoires.
A noter que la problématique spécifique du diagnostic de l’EP durant la grossesse ne sera pas abordée dans le cadre de cet article.
TESTS D’IMAGERIE VALIDÉS DANS LE DIAGNOSTIC D’EMBOLIE PULMONAIRE
Angiographie pulmonaire
La première technique d’imagerie disponible spécifiquement pour le diagnostic de l’EP fut l’angiographie pulmonaire.4,5 Cet examen invasif, de disponibilité limitée et associé à un taux de complications potentiellement sévères (mortalité de 0,5 %),4 est actuellement quasi abandonné en pratique clinique. Il représente néanmoins toujours le gold standard. Parmi les patients suspects d’EP, laissés sans traitement anticoagulant après une angiographie pulmonaire négative, le risque d’évé- nements thromboemboliques veineux (ETV) à trois mois est de 1,7 % (IC 95 % : 1,0-2,7),6 un chiffre qui a continué de servir de référence pour les stratégies diagnostiques développées ultérieurement. L’angiographie pulmonaire n’étant plus réali- sée de routine, ni dans la pratique ni dans les études cliniques, le taux d’ETV à trois mois chez des patients ayant le diagnos- tic d’EP exclu sur la base d’un test négatif est devenu la réfé- rence pour évaluer la sécurité de tout nouveau test ou toute nouvelle stratégie diagnostique.
Scintigraphie de ventilation / perfusion
Historiquement, la scintigraphie pulmonaire de ventilation / perfusion (V / P) fut le premier examen dont les performances diagnostiques ont été comparées à l’angiographie pulmonaire dans l’étude PIOPED publiée en 1990.7 L’inconvénient princi- pal de cet examen était une proportion très élevée de tests non conclusifs (environ 70 %), ne permettant donc pas de réduire de manière très spectaculaire le nombre d’angiogra- phies nécessaires. C’est dans ce contexte que des modèles de
« stratégie diagnostique non invasive » ont pris toute leur place, en intégrant de manière standardisée la probabilité clinique, les D-dimères et la recherche d’une thrombose vei- neuse profonde (TVP) proximale par échographie de com- pression veineuse (ECV) des membres inférieurs8,9 en plus de
la scintigraphie V / P, permettant alors de confirmer ou d’ex- clure le diagnostic d’EP chez 94 % des patients sans examen angiographique.8 Ce type de stratégies est encore utilisé à l’heure actuelle chez les patients avec une contre-indication à l’angio-scanner (insuffisance rénale sévère, allergie sévère aux produits de contraste).
Angio-scanner pulmonaire
Dès le début des années 2000, l’angio-scanner a fait son ap- parition dans la panoplie des tests diagnostiques de l’EP. Ini- tialement disponible dans sa version « monobarrette », il ne pouvait être utilisé qu’en combinaison avec la probabilité cli- nique, les D-dimères et l’ECV des membres inférieurs, ayant à lui seul une sensibilité trop faible (70 %).10,11 Quelques années plus tard, l’angio-scanner « multibarrettes », ayant des perfor- mances diagnostiques nettement supérieures au scanner
« monobarrette », a progressivement modifié les stratégies diagnostiques de l’EP. Ainsi, l’efficacité et la sécurité diagnos- tique d’une stratégie basée sur la probabilité clinique, les D- dimères, l’ECV des membres inférieurs et l’angio-scanner multibarrettes ont été démontrées dans plusieurs grandes études cliniques.12‑14 Par la suite, une étude randomisée a dé- montré que l’exclusion de l’EP sur la base d’un angio-scanner multibarrettes, associé à la probabilité clinique et aux D-di- mères (sans ECV des membres inférieurs), était sûre avec un taux d’ETV à trois mois extrêmement faible de 0,3 % (IC 95 % : 0,1-1,2)15 (figure 1). La sécurité diagnostique de cette stratégie étant équivalente à celle incluant l’ECV des membres infé- rieurs, l’ECV n’est plus nécessaire pour le diagnostic d’EP.
Une méta-analyse incluant un collectif de plus de 2000 pa- tients a également confirmé la fiabilité de l’angio-scanner pour l’exclusion de l’EP comme test d’imagerie unique inté- gré dans des stratégies diagnostiques, avec un taux d’ETV à trois mois après exclusion de l’EP de 1,2 % (IC 95 % : 0,8-1,8).16 Au cours des quinze dernières années, l’angio-scanner est de- venu l’imagerie thoracique la plus utilisée chez les patients avec une suspicion clinique d’EP. Cet examen offre en effet plusieurs avantages par rapport aux autres tests d’imagerie : 1) il est largement disponible dans la grande majorité des hôpi- taux sur les cinq continents ; 2) il est souvent disponible la nuit et le week-end ; 3) les temps d’acquisition sont courts ; 4) ses performances diagnostiques sont très proches de celles du gold standard qu’est l’angiographie pulmonaire ; 5) il per- met parfois de poser un diagnostic alternatif lorsque l’EP est exclue. Néanmoins, l’inconvénient lié à cette accessibilité et à cette facilité de prescription de l’angio-scanner est la tenta- tion pour les cliniciens d’ajouter l’EP à leur liste de diagnos- tics différentiels lorsqu’ils sont confrontés à toute douleur thoracique ou dyspnée sans cause immédiatement évidente, parfois même sans suivre la démarche d’évaluation de la pro- babilité clinique et du dosage des D-dimères. Comme déjà mentionné dans l’introduction, la diminution de la préva- lence de l’EP chez les patients testés reflète au moins en par- tie cette tendance à « sur-suspecter » l’EP.2
Un autre inconvénient lié à la large utilisation de l’angio-scan- ner est l’irradiation, avec une dose effective d’environ 3-5 mSv, ce qui équivaut à un à deux ans d’irradiation naturelle terrestre.17,18 Ceci devrait sensibiliser les cliniciens à minimi- ser le nombre d’angio-scanners non nécessaires, en particu-
scanner (via l’évaluation de la probabilité clinique et du dosage des D-dimères). Bien que certains ajustements tech- niques dans les protocoles récents d’acquisition d’images permettent de diminuer la dose d’irradiation totale, une at- tention particulière devrait être maintenue chez les jeunes femmes en raison de la sensibilité du tissu mammaire se trou- vant dans le champ d’irradiation.18‑20
Enfin, un autre problème avec l’augmentation de la résolution d’images des angio-scanners multibarrettes récents est la vi- sualisation de plus en plus fréquente de très petites images de défauts d’opacifications intraluminaux au niveau des artères sous-segmentaires dont la signification clinique n’est pas clai- rement établie et pour lesquelles la nécessité de traitement anticoagulant reste débattue.21
TESTS D’IMAGERIE EN COURS D’ÉVALUATION DANS LE DIAGNOSTIC D’EMBOLIE PULMONAIRE Angiographie par résonance magnétique
L’angiographie par résonance magnétique (ARM) n’est pas un examen reconnu à l’heure actuelle pour le diagnostic d’EP. Une de ses limites majeures est la qualité insuffisante de l’examen pour des raisons techniques chez 25 % des patients comme l’a montré l’étude PIOPED III publiée en 2011.22 A titre de compa- raison, le taux d’angio-scanners non conclusifs pour raisons techniques n’était que de 6 % dans l’étude PIOPED II.23 Par ail- leurs, même lorsque les images d’ARM étaient jugées adéquates, la sensibilité pour le diagnostic d’EP n’était que de 78 %.22 Une méta-analyse sur données individuelles a rapporté une sensibilité globale de l’ARM de 75 % (IC 95 % : 70-79) et une spé cificité globale de 80 % (IC 95 % : 77-83).24 Ces performances insuffisantes rendent ce test inutilisable en l’état actuel pour le diagnostic de l’EP.
Scintigraphie tomographique de ventilation / perfusion (SPECT V / P)
En parallèle avec l’amélioration de la technologie du scanner, d’importants progrès ont été effectués dans la technologie de l’imagerie par médecine nucléaire. La scintigraphie tomogra- phique de V / P, également appelée tomographie par émission monophotonique (TEMP) ou encore SPECT (single photon emission computed tomography) permet actuellement l’acquisi- tion d’une imagerie tomographique par opposition aux images planaires de la scintigraphie V / P classique. Ainsi, des images transverses, coronales et sagittales peuvent être réalisées avec un temps d’acquisition total de 20 minutes. Ces images tridimensionnelles permettent une meilleure résolution et une meilleure visualisation de défauts de perfusion de petite taille, ce qui devrait en augmenter les performances diagnos- tiques par rapport à la scintigraphie V / P classique.
Un des avantages majeurs du SPECT V / P par rapport à la scintigraphie V / P est un taux nettement plus faible d’exa- mens non conclusifs. Dans une grande étude rétrospective de 2328 patients référés consécutivement dans un centre sué- dois, le SPECT V / P était réalisable chez 99 % des patients et
le taux d’ETV à 6 mois était extrêmement bas (0,5 %).25 Dans une revue de la littérature publiée en 2009, Stein et coll.
concluent que le SPECT V / P semble supérieur à la scintigra- phie V / P en raison de très bonnes performances diagnos- tiques (sensibilité et spécificité supérieures à 90 %), et d’un taux de tests non conclusifs très bas (< 3%).26
Une méta-analyse récente sur données individuelles incluant neuf études avec un total de 3454 patients montre également d’excellentes performances du SPECT V / P avec une sensibili- té cumulée de 96 % (IC 95 % : 95-97) et une spécificité cumulée de 97 % (IC 95 % : 96-98).27
Malgré les limites méthodologiques des études, leur hétéro- généité et la faible taille d’échantillons de la majorité des études, les résultats concernant les performances diagnos- tiques du SPECT V / P semblent encourageants. Néanmoins, les données concernant l’évolution clinique des patients laissés sans traitement anticoagulant après un SPECT V / P négatif demeurent extrêmement limitées. Seules deux études prospectives apportent quelques éléments dans ce sens. Dans l’étude de Corbus et coll., publiée en 1997, 985 patients con- sécutifs avec une suspicion clinique d’EP ont bénéficié d’un SPECT V / P. Des données concernant la survenue d’EP fatale ou non fatale à trois mois étaient obtenues chez ces patients.
La sécurité d’exclusion de l’EP par le SPECT V / P était excel- lente en termes de survenue d’EP dans le suivi, avec une valeur prédictive négative de 97 % (IC 95 % : 95-98).28
Une seconde étude prospective, publiée en 2007, a évalué la sécurité du SPECT V / P chez 584 patients consécutifs avec une suspicion d’EP, suivis pendant trois mois. Chez les patients avec un SPECT V / P négatif et qui n’ont pas été anticoagulés, le taux d’ETV à trois mois était de 1,5 % (IC 95 % : 0,6 %-2,6).29 Contrairement à la scintigraphie V / P classique dont l’inter- prétation est difficile avec des résultats rendus sous la forme d’une probabilité exprimée en plusieurs catégories de « rap- port de vraisemblance », l’évolution du SPECT V / P s’est faite vers une interprétation binaire du résultat (EP présente / EP absente), ce qui devrait faciliter son acceptation par les clini- ciens. Leroux et coll. ont démontré que les performances diagnostiques du SPECT V / P sont optimales si les critères diagnostiques suivants sont utilisés : l’EP est considérée comme confirmée en présence d’un défaut de perfusion non couplé à un défaut de ventilation au niveau de ≥ 1 segment ou
≥ 2 sous-segments, avec une sensibilité de 92 % (IC 95 % : 84-100) et une spécificité de 91 % (IC 95 % : 87-95).30
Les avantages principaux du SPECT V / P par rapport à l’angio- scanner sont une irradiation moindre et l’absence de produit de contraste iodé. Néanmoins, ce test n’a pas encore fait la preuve de sa sécurité diagnostique dans des études prospec- tives avec des critères diagnostiques standardisés. En cas de va- lidation de ses performances, le SPECT V / P pourrait devenir une alternative intéressante à l’angio-scanner chez les patients chez lesquels l’irradiation doit être minimisée et chez les pa- tients avec une contre-indication à l’administration de produit de contraste. Les avantages et inconvénients de tous les tests diagnostiques discutés sont résumés dans le tableau 1.
CONCLUSION
L’introduction de stratégies diagnostiques incluant la proba- bilité clinique et les D-dimères a permis, au cours des 30 der- nières années, de réduire considérablement le nombre de tests d’imagerie thoracique inutiles pour le diagnostic d’EP.
Néanmoins, une imagerie reste nécessaire chez environ deux tiers des patients ambulatoires suspects d’EP. L’angio-scan- ner a progressivement remplacé la scintigraphie V / P dans la grande majorité des cas. Son utilisation à large échelle soulève néanmoins de nouveaux défis, en termes d’irradiation, et de potentiel surdiagnostic d’EP très périphériques pour les- quelles la nécessité d’un traitement anticoagulant reste débattue. Parmi les nouvelles modalités diagnostiques poten- tielles, l’angiographie par résonance magnétique (ARM) a des performances diagnostiques insuffisantes pour le moment.
Le SPECT V / P semble quant à lui prometteur, mais nécessite une validation prospective.
Conflit d’intérêts : les auteurs n’ont déclaré aucun conflit d’intérêt en relation avec cet article.
Avantages Inconvénients Irradiation
Angiographie
pulmonaire • Test de référence (gold standard) • Invasive
• Mortalité (0,5-1 %) • Irradiation élevée par rap-
port aux autres tests Scintigraphie
planaire V / P • Pas de contre-indications
• Moins d’irradiation que l’angio-CT
• Moins chère que l’angio-CT
• Validation prospective robuste
• Disponibilité limitée le week-end et la nuit
• Non conclusive dans 50-70 % des cas, en particulier après 65 ans
• Résultats donnés en rapport de vraisemblance (critères PIOPED)
• Variation inter-observateur élevée
• Pas de possibilité de diagnostic alternatif si EP exclue
• Irradiation plus faible que l’angio-CT
• Chez la femme enceinte : irradiation fœtale plus élevée qu’avec l’angio-CT
Angio-scanner
(angio-CT) • Disponibilité large échelle dans la plupart des centres et sans limites horaires
• Excellentes performances diagnostiques (proches du gold standard)
• Validation prospective robuste
• Faible taux d’examens non conclusifs (3-5 %)
• Possibilité d’un diagnostic alternatif si EP exclue
• Temps d’acquisition très courts
• Irradiation
• Exposition au produit de contraste iodé, donc : – utilisation limitée en cas d’allergie à l’iode – contre-indiquée en cas d’insuffisance rénale sévère
• Tendance à une surutilisation du test vu la facilité d’accès (?)
• Diagnostic d’EP sous-segmentaires dont la significa- tion clinique n’est pas claire
• Irradiation mammaire signi- ficative chez les femmes
• Chez la femme enceinte : irradiation fœtale plus faible qu’avec la scintigraphie V / P
ARM • Pas d’irradiation
• Produit de contraste moins néphrotoxique (gadolinium)
• Pourcentage élevé de tests non conclusifs (~30%)
• Performances diagnostiques limitées, en particulier sensibilité faible (80-85 % des ARM conclusives)
• Temps d’acquisition long
• Pas d’irradiation
SPECT V / P • Pas de contre-indications
• Taux le plus bas d’examens non conclusifs (< 3%)
• Excellentes performances diagnostiques selon données à disposition
• Irradiation plus faible que l’angio-CT
• Interprétation binaire (« EP » ou « pas d’EP »)
• Variabilité des protocoles techniques
• Variabilité des critères diagnostiques
• Pas de possibilité réelle d’un diagnostic alternatif si EP exclue
• Absence de validation prospective
• Irradiation plus faible que l’angio-CT
• Chez la femme enceinte : irradiation fœtale plus élevée qu’avec l’angio-CT
Tableau 1 Avantages et inconvénients des différents tests d’imagerie pour le diagnostic de l’embolie pulmonaire
ARM : angiographie par résonance magnétique ; SPECT V / P : scintigraphie tomographique de ventilation / perfusion ; V / P : ventilation / perfusion.
Les tests d’imagerie non invasive ont beaucoup évolué ces dernières décennies et ont permis l’abandon de l’angiographie pulmonaire
La scintigraphie de ventilation / perfusion, examen de référence pendant plus de 20 ans, a maintenant été remplacée par l’angio- scanner
L’accessibilité très facile à l’angio-scanner soulève des inquié- tudes telles que l’irradiation et le potentiel surdiagnostic d’embo- lies pulmonaires de petite taille, dont la signification clinique n’est pas claire
Les performances de l’angiographie par résonance magnétique sont actuellement insuffisantes pour le diagnostic de l’embolie pulmonaire
La scintigraphie tomographique de ventilation / perfusion (SPECT V / P) semble un examen prometteur en termes de performances diagnostiques mais des études de validation prospective sont nécessaires avant son implémentation en clinique
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