Intérêt de l'échographie volumique en pathologie urinaire infantile et adulte - résultats préliminaires D. Dumitriu, MA. Galloy, M. Claudon Service de Radiologie Pédiatrique, Hôpital d Enfants, CHU Brabois, Vandoeuvre-lès-Nancy
Echographie 3D - volumique Acquisition d un volume d intérêt sous un angle prédéfini Types de sondes types tpesd acqisition d acquisition sondes méthode sondes mécaniques matricielles freehand couplées à très sonde un bonne moteur conventionnelle résolution de déplacement temporelle couplée à un mécanique, résolution détecteur spatiale résolution de position liée temporelle à optique, la taille mécanique déterminée de la matrice ou par électromagnétique l angle d acquisition (0-75 ) Claudon M, Tranquart F, Evans D, Léfèvre F, Correas JM, Advances in Ultrasound, Eur Radiol 2002; 12:7-18 Kim HC et al, Usefulness of renal volume measurement obtained by a three-dimensional sonographic transducer with matrix electronic arrays, J Ultrasound Med 2008; 27:1673-1681 Strommen K, Stormark TA, Iversen BM, Matre K, Volume estimation of small phantoms and rat kidneys using threedimensional ultrasonography and a position sensor, Ultrasound Med Biol 2004; 30(9):1109-1117
Echographie 3D - acquisition Acquisition dans un plan choisi par l examinateur Angle établi en fonction de la zone d intérêt Evaluation immédiate de la qualité du volume acquis Couverture insuffisante de la zone d intérêt Artefacts de mouvement
Echographie 3D - acquisition Acquisition en échelle de gris ou Doppler, avec plusieurs manières d analyse rétrospective de la vascularisation Contrôle post-traitement par radiofréquence d une formation tumorale corticale d un greffon rénal acquisition volumique sans et avec Doppler absence de vascularisation interne, bonne visualisation des vaisseaux autour
Echographie 3D - acquisition Possibilité de coupler l acquisition 3D à l échographie avec produit de contraste (CEUS) Acquisition volumique après injection de contraste, en temps parenchymateux Echographie 2D: formation tumorale bien limitée sur la corticale externe du rein droit Reconstruction en mode "thick slice" Reconstruction en mode "render"
Echographie 3D post-traitement traitement Analyse rétrospective du volume acquis dans trois plans principaux Possibilité de rotation autour des trois axes Plan d acquisition (frontal sur le rein, dans ce cas) Reconstruction dans deux plans perpendiculaires (sagittal et transversal)
Echographie 3D post-traitement traitement Analyse rétrospective du volume acquis dans trois plans principaux Plusieurs modalités de post-traitement traitement du volume Mode render rendu du volume acquis en entier Mode thick slice (coupe épaisse) reconstruction en coupe épaisseur choisie par l examinateur
Echographie 3D post-traitement traitement Analyse rétrospective du volume acquis dans tous les plans Plusieurs modalités de post-traitement traitement du volume Mode Islice analyse coupe par coupe du volume épaisseur et nombre de coupes établies par l examinateur (dans ce cas, 12 coupes, épaisseur de 2.3 mm)
Echographie 3D post-traitement traitement Mesure des dimensions dans tous les plans Calcul du volume rénal méthode des ellipses superposées ("stacked ellipses")
Echographie 3D post-traitement traitement Calcul du volume rénal Calcul du volume des cavités dilatées Calcul du résidu intravésical postmiction
Echographie 3D post-traitement traitement Rendu de la surface interne de la paroi vésicale cystoscopie virtuelle Visualisation des orifices urétéraux éé normaux et du trigone vésical Contrôle de la position des mottes de Deflux, après traitement d un reflux vésico-urétéral
Echographie 3D pathologie urinaire Applications possibles: Mesure du volume rénal et vésical Visualisation et mesure du volume des cavités dilatées Aspect global de la vascularisation rénale Rapports vasculaires des lésions focales Elwagdy S, Ghoneim S, Moussa S, Ewis I, Three-dimensional ultrasound (3D US) methods in the evaluation of calcular and noncalcular ureteric obstructive uropathy, World J Urol 2008; 26:263-274 John BS, Rowland D, Patel U, Pilcher J, Anson K, Nassiri D. Evaluation of the accuracy of 3-dimensional ultrasonography of the kidney using an in vitro renal model, J Ultrasound Med. 2009 Feb;28(2):155-62 Kim HC et al, Usefulness of renal volume measurement obtained by a 3-dimensional sonographic transducer with matrix electronic arrays, J Ultrasound Med 2008; 27:1673-1681 Riccabona M, et al. Hydronephrotic Kidney:Pediatric three-dimensional US for relative renal size assessment initial experience, Radiology 2005; 236:276-283 Coll D et al. Preoperative use of 3D volume rendering to demonstrate renal tumors and renal anatomy, Radiographics 2000; 20:431-438.
Cas cliniques - applications de l échographie 3D
Greffon rénal vascularisation normale Evaluation globale de la vascularisation du greffon dans plusieurs plans Transversal Longitudinal
Evaluation du pédicule du greffon dans les trois plans et rendu volumique Greffon rénal sténose de l artère principale du greffon
Traumatisme rénal (1) Acquisition 3D rendu coupe épaisse (thick slice) absence de vascularisation des 2/3 supérieurs du rein gauche présence d une artère polaire inférieure perméable
Traumatisme rénal (2) Scanner abdominal injecté: Absence de vascularisation du pôle supérieur Thrombose de l artère rénale gauche Vascularisation du pôle inférieur par une artère polaire inférieure
Traumatisme rénal (3) Acquisition volumique après injection de produit de contraste (Sonovue ): Absence de vascularisation du pôle supérieur Calcul du volume de parenchyme vascularisé restant
Carcinome tubulo-papillaire sur greffon rénal (1) Echographie 2D, sonde convexe (1-5 MHz) masse isoéchogène homogène, bien délimitée IRM + C prise de contraste lente et modérée Ax T2 FS Ax T1 IRM masse bien délimitée, légèrement hétérogène, en isosignal T1 et T2 Ax T1 + C
Carcinome tubulo-papillaire sur greffon rénal (2) Echographie 2D, sonde linéaire (5-12 MHz) meilleure résolution pour visualiser la structure de la tumeur Acquisition volumique + Doppler bonne visualisation du pédicule vasculaire hypovascularisation globale interne de la tumeur
Dysplasie multikystique du rein droit Echographie 2D Acquisition volumique reconstruction en mode thick slice bonne visualisation de la surface interne de kystes
Urétéro-hydronéphrose gauche Echographie 2D coupe longitudinale sur le rein gauche Acquisition volumique reconstruction en mode thick slice Bonne visualisation des cavités dilatées informations similaires aux acquisitions 2D
Analyse de la surface vésicale Mottes de Deflux Normale Vessie neurogène
Echographie 2D - urétérocèle gauche Rendu volumique avec visualisation de l orifice de l urétérocèle Contrôle d urétérocèle en mode thick slice (antécédents de traitement endoscopique)
Persistance d un reflux vésico-urétéral de haut grade chez un enfant traité par Deflux Cystographie rétrograde: reflux vésico-urétéral droit Echographie 2D dilatation globale de l uretère droit Uretère dilaté Rendu volumique de la vessie urinaire Motte de Deflux en position incorrecte
Questions: Qualité de l échographie 3D? Bénéfices par rapport à l échographie 2D? Limites? Pour répondre à ces questions, nous avons participé à une étude multicentrique d évaluation de l échographie 3D par rapport à l échographie 2D
Septembre 2008 Janvier 2009 Matériel et méthodes 32 patients Lésion focale (solide/kystique) 11 Age: 6 mois 71 ans Pathologie réno- urinaire Examen 2D, suivi par une acquisition 3D par sonde volumique mécanique Relecture des images 2D et 3D Traumatisme rénal 2 Lésion vasculaire rénale 3 Malformation congénitale 11 Lithiase rénale 1 Anomalie diffuse parenchymateuse 4
Résultats interprétation 2D 3D Interprétation qualitative du volume 3D Comparaison avec les informations o de l échographie 2D Questions: Est-ce que la lésion est mieux visible en 3D? Est-ce que la confiance dans le diagnostic positif est augmentée par l addition du 3D? Est-ce que la mesure des dimensions est facilitée par l acquisition 3D? Est-ce que l échographie 3D change le diagnostic final? Questions OUI NON Meilleure visualisation des lésions 18 14 Mesures facilitées 18 14 Meilleure confiance 20 12 diagnostique Modification du diagnostic 2 30 1. Lésion kystique rénale cloisone épaisses mieux visibles en 3D 2. Tumeur solide rénale caractère infiltrant et vascularisation mis en évidence sur l analyse du volume
Volumineuse lésion kystique du pôle supérieur du rein droit Echographie 2D Acquisition 3D - meilleure visualisation de l architecture interne, avec cloisons épaisses
Limites - résolution spatiale 2D Néphrocalcinose médullaire les anomalies rénales sont visibles sur la reconstruction volumique, mais la résolution est inférieure au 2D 3D
Limites en pédiatrie? mouvements et respiration En pathologie pédiatrique, les mouvements représentent une limitation importante pour la détection des anomalies discrètes L utilisation des sondes matricielles réduira la durée des acquisitions (1-2 s/volume) et les artefacts de mouvement
Conclusions (1) L échographie volumique de l appareil réno-urinaire est facilement réalisable En pathologie pédiatrique, les artefacts de mouvement peuvent gêner l analyse des détails Même si le diagnostic final reste inchangé par rapport à l échographie 2D, la confiance diagnostique est augmentée de façon significative
Conclusions (2) L analyse des volumes dans tous les plans est utile surtout en pathologie tumorale Bonne visualisation des rapports vasculaires Image globale de la distribution interne des vaisseaux Rendu de la surface interne et du contenu des tumeurs kystiques Les mesures précises du volume rénal et vésical peuvent être des futures applications importantes de l échographie 3D