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Radiologie
Angiographie vertébromédullaire : technique et radioanatomie
Cours de Radiologie
 

 

 

Introduction :

L’étude des vaisseaux du rachis et de la moelle épinière a été rendue possible au début des années 1960 grâce la mise au point de l’angiographie vertébromédullaire par Djindjian en France et par Doppman et Di Chiro aux États-Unis.

Le développement de cette technique s’est heurté à des difficultés d’ordre anatomique :

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nombre important des pédicules à opacifier, variabilité de l’origine et petit calibre des artères spinales.

Des progrès technologiques ont fait de l’angiographie vertébromédullaire un examen bien normalisé, élément essentiel pour le repérage des vaisseaux spinaux et le diagnostic de pathologies vasculaires de la moelle, de ses enveloppes méningées et du rachis.

Aujourd’hui, une nouvelle méthode d’imagerie se développe, l’angiographie par résonance magnétique (ARM), dont les résultats ne lui permettent pas encore de remplacer l’angiographie numérisée.

Dans cet article sont envisagés les techniques d’angiographie vertébromédullaire numérisée et d’ARM, ainsi que les résultats normaux et les indications de ces méthodes.

Angiographie vertébromédullaire :

A - PRÉPARATION DU PATIENT :

1- Prémédication :

L’angiographie vertébromédullaire nécessite le bilan biologique préalable à toute exploration radiologique vasculaire. Selon les équipes, une prémédication est indiquée en cas d’antécédents d’intolérance aux produits de contraste iodés.

Pour réduire les artefacts liés aux gaz digestifs, des techniques additionnelles sont proposées : aspiration gastrique ; compression abdominale ; injection de glucagon.

2- Anesthésie :

Les techniques d’anesthésie sont variables selon les équipes : anesthésie vigile ou anesthésie générale avec ventilation assistée.

Cette dernière permet l’immobilité du patient nécessaire à la visualisation des artères de petit calibre.

3- Radioprotection du patient :

Les précautions suivantes sont indispensables : ne proposer une angiographie que lorsqu’elle est utile, réduire le temps de scopie et le nombre de clichés et, si possible, protéger gonades et thyroïde par un champ plombé.

B - MÉTHODES SÉLECTIVES :

1- Cathétérisme :

Les opacifications sélectives sont à privilégier, car elles permettent une étude d’excellente qualité de la vascularisation vertébromédullaire.

L’examen est en général effectué par ponction fémorale selon la technique de Seldinger.

L’utilisation d’un introducteur à valve, perfusé, est indispensable pour réduire le nombre de complications locales liées à la durée de cathétérisme et aux changements éventuels de cathéters.

Les cathéters ont un diamètre de 5 ou mieux de 4 frenchs.

Leur courbure distale est fonction du territoire étudié : pour l’étude de la région cervicale, cathéter à courbure unique (type « vertébral ») ; pour celle des régions dorsale et lombaire, cathéter à double courbure (types « cobra » et « Simmons ») ou utilisation de la technique d’inversion de courbure ; pour l’opacification des artères nées du système hypogastrique.

2- Opacifications :

L’angiographie vertébromédullaire obéit aux règles suivantes :

– nécessité d’une exploration systématique de la totalité des artères susceptibles de donner naissance à une branche à destinée médullaire ;

– opacification des artères de façon bilatérale, la région vertébromédullaire étant médiane ;

– comme pour toute angiographie, manipulation douce du cathéter, pas d’injection en cathétérisme bloqué, reflux de sécurité avant injection.

Le protocole angiographique est fonction du niveau rachidien étudié et cinq territoires peuvent être envisagés.

Le produit de contraste utilisé doit être non ionique, d’une concentration de 200 à 250 mg d’iode par mL et compatible avec une injection sousarachnoïdienne.

Une effraction vasculaire, de survenue exceptionnelle, est responsable de complications majeures avec des produits ioniques.

L’utilisation d’une règle radioopaque facilite le repérage des niveaux vertébraux, en particulier à l’étage thoracique.

3- Acquisition :

Un équipement numérisé de haute qualité est nécessaire pour des acquisitions rapides et prolongées et des images en matrice 1 024 X 1 024.

Lorsque naît une artère radiculomédullaire antérieure, la série doit comporter des clichés tardifs, jusqu’à 25 secondes après le début d’injection, de façon à étudier le retour veineux.

Des incidences de face sont habituellement suffisantes ; des incidences de profil, effectuées en seconde intention, sont utiles pour préciser la topographie de malformations vasculaires.

C - MÉTHODES GLOBALES :

Les techniques d’opacification globale sont utilisées soit de façon isolée, lorsque le cathétérisme sélectif est jugé difficile, soit avant les opacifications sélectives, alors réservées aux seuls pédicules intéressants.

Les résultats obtenus par angiographie globale sont toutefois de qualité nettement moindre que ceux obtenus par cathétérisme sélectif et les quantités de produit de contraste injecté parfois importantes.

1- Étage cervical :

L’étude de la vascularisation vertébromédullaire cervicale est possible par opacification de l’artère subclavière soit par cathétérisme, soit par reflux huméral.

Dans ce dernier cas, l’artère humérale est ponctionnée au pli du coude et de chaque côté sont injectés environ 30 mL de produit de contraste à un débit de 10 à 15 mL/s.

2- Étages lombosacré et thoracique :

* Opacification globale par cathétérisme :

Une technique permet l’opacification de l’ensemble des branches pariétales de l’aorte.

Par un cathéter de type pigtail avec trous latéraux, quatre injections de 25 mL de produit de contraste sont effectuées en regard de L2, Th9 et Th6, ainsi que dans la crosse aortique.

* Opacification globale par reflux :

Le produit de contraste est injecté par reflux après ponction fémorale .

Une injection unifémorale (45 mL à un débit de 15 à 20 mL/s) ou bifémorale (de 40 à 60 mL de chaque côté à un débit de 25 mL/s) permettent respectivement d’opacifier les branches pariétales de l’aorte jusqu’à hauteur de la première vertèbre lombaire ou de la huitième vertèbre thoracique.

D - COMPLICATIONS :

L’angiographie vertébromédullaire est un examen bien toléré et très peu de complications spécifiques sont rapportées.

Forbes et al, à propos d’une série prospective portant sur 134 angiographies consécutives chez 96 patients, âgés de 17 à 78 ans, retrouvent 11 complications locales (8,2 %), cinq complications systémiques (3,7 %) et trois complications neurologiques (2,2 %), régressives en 24 heures dans deux cas et moins d’une semaine dans le troisième.

Kendall rapporte deux complications neurologiques transitoires, chez des patients porteurs de fistule artérioveineuse durale (FAVD), sur une série de 50 angiographies vertébromédullaires (4 %) effectuées à l’aide de produit de contraste non ionique.

Les ruptures et dissections des vaisseaux intraduraux, rares, ne sont rapportées dans la littérature que sous forme d’observations isolées.

Angiographie par résonance magnétique :

En cas de malformations vasculaires, l’ARM permet la détection des vaisseaux anormaux, mais la définition du type de malformation et de la topographie de celle-ci reste aujourd’hui du domaine de l’angiographie sélective.

Peu de travaux, dans la littérature, sont consacrés à l’étude des vaisseaux spinaux normaux.

Chez les patients porteurs d’anévrismes aortiques, la visualisation de l’artère d’Adamkiewicz par ARM avec injection de gadolinium semble possible.

Les résultats préliminaires de l’ARM sont intéressants ; toutefois, cette technique nécessite d’être davantage évaluée avant son utilisation en routine clinique.

Anatomie :

A - VASCULARISATION ARTÉRIELLE :

La vascularisation artérielle du rachis et celle de la moelle épinière ont la même origine embryologique.

À la phase initiale, la vascularisation est métamérique ; à chaque étage, les artères paires et symétriques ont un territoire médullaire, rachidien et périrachidien.

1- Voies d’apport :

Ce terme regroupe l’ensemble des axes artériels alimentant les vaisseaux du rachis et de son contenu.

Aux étages dorsal et lombaire, il s’agit des artères intercostales et lombaires qui conservent la disposition métamérique embryonnaire.

La vascularisation du rachis cervical et celle du sacrum perdent cette organisation.

Le rachis cervical est vascularisé par trois axes longitudinaux, branches de l’artère subclavière : les artères cervicale ascendante, vertébrale et cervicale profonde.

Ces artères résultent d’anastomoses que contractent les artères métamériques cervicales entre elles.

Ce développement s’accompagne d’une réduction des dimensions des artères métamériques, mais explique l’important réseau anastomotique existant à l’étage cervical, entre les branches de l’artère subclavière.

L’artère cervicale ascendante naît habituellement du tronc thyrocervical et l’artère cervicale profonde d’un tronc commun avec l’artère intercostale suprême, le tronccostocervical.

La charnière lombosacrée et le sacrum sont vascularisés par l’artère sacrale médiane, branche de l’aorte, et par les branches pariétales des artères iliaques internes, les artères iliolombaires et sacrales latérales.

2- Vascularisation du rachis :

3- Vascularisation de la moelle épinière :

Elle perd son caractère métamérique et devient segmentaire au cours du développement.

Trois axes parcourent la moelle sur toute sa hauteur : un axe spinal antérieur et deux axes spinaux postérieurs qui cheminent respectivement le long de la fissure médiane antérieure de la moelle et le long des sillons postérolatéraux.

Ils sont alimentés par un faible nombre d’artères radiculomédullaires.

* Voie spinale antérieure :

Elle est d’importance fonctionnelle considérable puisqu’elle vascularise les trois quarts antérieurs du cordon médullaire. Il est divisé en trois territoires anatomofonctionnels.

La voie spinale antérieure du territoire supérieur, étendu du premier segment cervical au deuxième segment thoracique, possède le plus grand nombre d’afférences.

La première artère destinée à la voie spinale antérieure naît habituellement du segment intracrânien (V4) de l’artère vertébrale.

Deux études anatomiques donnent respectivement les résultats suivants : origine bilatérale dans 75 % et 77,4 % des cas ; origine unilatérale dans 11,3 % et 9,7 % des cas ; naissance d’une anastomose intervertébrale dans 13,7 % et 12,9 % des cas.

Le territoire moyen étendu du troisième segment au neuvième segment thoracique est alimenté par une seule artère radiculomédullaire antérieure grêle (de 0,2 à 0,4 mm de diamètre interne).

Le territoire inférieur, thoracolombaire, est classiquement alimenté par l’artère radiculomédullaire du renflement lombosacral, ou artère d’Adamkiewicz, dont le diamètre interne varie de 0,5 à 0,8 mm.

L’origine de cette artère est située selon les séries : dans 85 % des cas du côté gauche et dans 85 % des cas entre Th9 et L2 ; dans 67,7 % du côté gauche et dans 83,9 % entre Th12 et L3.

Bert et al ont montré que le territoire thoracolombaire est alimenté par une artère radiculomédullaire antérieure dans 45 % des cas, deux artères dans 48 % des cas et trois artères dans 7 %.

La branche de division descendante des artères radiculomédullaires antérieures est habituellement d’un diamètre supérieur à celui de la branche de division supérieure.

Les artères sulcocommissurales naissent de la voie spinale et cheminent dans la fissure médiane antérieure pour se distribuer aux cordons antérieurs de la substance blanche et à la substance grise à l’exception des cornes postérieures.

D’un diamètre de 100 à 200 µm, ces artères sont plus nombreuses à hauteur des renflements cervical et lombosacral.

* Axes spinaux postérieurs :

Ils sont alimentés par une vingtaine d’artères radiculomédullaires postérieures plus grêles et d’importance fonctionnelle moindre que les artères radiculomédullaires antérieures.

4- Anastomoses :

* Anastomoses intradurales :

Les voies spinales sont en général continues et un réseau périmédullaire grêle les relie.

Au cône médullaire, une anse anastomotique constante réunit les voies spinales antérieure et postérieures, et les artères radiculaires lombaires et sacrées.

* Anastomoses extradurales :

Un riche réseau anastomotique comporte des éléments intracanalaires et extracanalaires.

Les possibilités anastomotiques cervicales résultent de la régression des artères métamériques.

Aux étages thoracique et lombaire, chaque artère est unie à son artère homologue controlatérale et aux artères sus- et sous-jacentes par des vaisseaux musculaires et osseux.

B - VASCULARISATION VEINEUSE :

À la surface de la moelle épinière existe un réseau de veines spinales, antérieures, postérieures et latérales.

Le trajet, la distribution et l’importance des veines spinales sont très variables : la principale veine spinale antérieure est médiane, rectiligne et de faible calibre ; en revanche, la principale veine spinale postérieure est volumineuse et décrit des sinuosités de part et d’autre de la ligne médiane.

Les veines médullaires cervicales communiquent en haut avec les veines bulbaires.

Les veines médulloradiculaires, en faible nombre, conduisent le sang des veines spinales dans les plexus veineux épiduraux.

Leur traversée méningée présente un trajet en chicane ; cette disposition, antireflux, s’oppose à l’inversion du flux sanguin et donc protège le système veineux spinal.

Le système épidural comporte un réseau veineux à prédominance antérieure, étendu sur toute la hauteur du rachis.

Il se collecte à l’étage cervical dans les veines vertébrales, à l’étage thoracique dans le système azygos et à l’étage lombaire dans les veines lombaires ascendantes.

Radioanatomie :

En angiographie, les artères radiculomédullaires sont facilement reconnues en raison de leur aspect en épingle à cheveux.

L’obliquité du segment initial de cette épingle, radiculaire, est plus marquée dans la région lombaire que dans la région cervicale en raison de la croissance différentielle de la moelle épinière et du rachis.

Sur l’incidence de face, la voie spinale antérieure, médiane, se projette sur les apophyses épineuses, alors que les artères spinales postérieures sont latérales.

L’angiographie vertébromédullaire a permis la reconnaissance de variantes anatomiques : origines communes de branches pariétales de l’aorte ; tronc broncho-intercostal.

L’artère dorsospinale, habituellement branche du tronc d’une artère intercostale ou lombaire, peut naître directement de l’aorte. Les travaux angiographiques montrent qu’il existe un parallélisme entre le volume des artères spinales antérieures et l’importance du drainage veineux.

C’est principalement à hauteur des renflements cervical et lombosacral que les veines spinales sont visualisées ; la vascularisation veineuse thoracique moyenne est exceptionnellement visible en angiographie.

Indications :

A - ANGIOGRAPHIE À VISÉE DIAGNOSTIQUE :

1- Malformations vasculaires :

L’angiographie vertébromédullaire numérisée par cathéterisme sélectif, guidée par les résultats de l’imagerie par résonance magnétique, reste l’examen de référence pour le diagnostic des lésions artérioveineuses.

Les principaux signes faisant suspecter celles-ci sont une myélopathie progressive et une hémorragie sousarachnoïdienne.

La rentabilité de l’examen est faible pour rechercher une malformation artérioveineuse en cas d’hématome extradural ou d’hématome sous-dural.

* Fistules artérioveineuses durales à drainage veineux périmédullaire :

Elles sont responsables d’une hyperpression veineuse.

Le protocole angiographique comprend tout d’abord une série prolongée lors de l’opacification de l’axe spinal antérieur.

En cas de FAVD, la circulation dans l’artère spinale antérieure est lente et le drainage veineux du cône n’est pas visible.

Ce signe, bien que non constant, est très en faveur de l’existence d’une FAVD et rend nécessaire une exploration angiographique complète comportant l’opacification de l’ensemble des artères intercostales, lombaires et sacrées.

Des incidences de profil sont utiles pour préciser le siège de la fistule, en général dans le foramen intervertébral.

Si le bilan angiographique rachidien est négatif, la recherche d’une FAVD crânienne à drainage veineux périmédullaire doit alors être effectuée.

* Malformations artérioveineuses intramédullaires :

Le bilan angiographique des malformations artérioveineuses intramédullaires et des fistules artérioveineuses périmédullaires , lésions habituellement à haut débit, nécessite : l’opacification de l’ensemble des artères destinées à la moelle épinière, des incidences de face et de profil pour déterminer la topographie de la lésion et des séries à cadence rapide pour préciser la zone du ou des shunts artérioveineux.

* Lésions vasculaires extradurales :

Les malformations et fistules artérioveineuses extradurales et pararachidiennes à drainage épidural sont rares et se révèlent principalement par une myélopathie progressive ou une radiculalgie.

* Anévrismes :

Les anévrismes des artères spinales, rares, peuvent se révéler par une hémorragie sous-arachnoïdienne spinale.

Ils siègent principalement sur l’artère spinale antérieure (75 %) et sont fréquemment associés à une malformation artérioveineuse médullaire ou à une coarctation aortique.

En cas d’hémorragie sous-arachnoïdienne intracrânienne, prédominante dans la fosse postérieure à bilan angiographique cérébral normal, il est conseillé d’effectuer une angiographie vertébromédullaire cervicale.

2- Pathologie ischémique médullaire :

L’angiographie vertébromédullaire est rarement indiquée en cas d’accident ischémique médullaire, car sa rentabilité diagnostique est faible et ses résultats ne modifient généralement pas la prise en charge des patients.

B - REPÉRAGE PRÉCHIRURGICAL :

L’indication du repérage des artères à destinée médullaire se pose en cas de chirurgie du rachis, principalement pour les voies d’abord antérieures, et de chirurgie de l’aorte.

En ce qui concerne cette dernière, l’intérêt du repérage des artères radiculomédullaires s’explique du fait de leur niveau d’origine variable et du faible nombre d’afférences pour la voie spinale antérieure.

Mais la nécessité de ce repérage est débattue : faut-il rechercher l’artère spinale antérieure du segment thoracique moyen ou du segment inférieur ?

Quelles sont les conséquences sur l’indication et la réalisation de l’acte chirurgical ?

Par ailleurs, la réalisation d’une angiographie vertébromédullaire est difficile en cas d’anévrisme de l’aorte et des complications médullaires ont été observées après chirurgie, même en l’absence d’artère radiculomédullaire antérieure identifiée.

Toutefois, pour Kieffer et al, les informations obtenues par l’angiographie vertébromédullaire sont prédictives du risque de survenue de complications postopératoires et sont capitales pour le choix de la technique chirurgicale.

C - EMBOLISATION TUMORALE :

Le bilan angiographique effectué avant embolisation de tumeurs rachidiennes hypervascularisées peut selon les équipes être étendu ou ne comporter qu’une opacification des pédicules alimentant la lésion et des pédicules situés à trois niveaux au-dessus et en dessous de l’étage atteint.

Il a pour but de rechercher une artère à destinée médullaire et de connaître l’ensemble des afférences lésionnelles.

Toutefois, la mise en évidence d’une artère radiculomédullaire peut être difficile en cas de tumeurs très vascularisées, en particulier dans la région thoracique haute où les artères médullaires sont grêles.

L’indication d’une embolisation de tumeur intradurale est rare et concerne essentiellement les hémangioblastomes.

D - ÉVALUATION DES TRAITEMENTS :

Schievink et al évaluent la qualité de l’exérèse des malformations vasculaires par angiographie peropératoire.

Cette technique, utilisée exclusivement en cas de malformations artérioveineuses intradurales, a toujours été efficace et n’a entraîné aucune complication.

Aujourd’hui, la surveillance post-thérapeutique régulière en imagerie des patients porteurs de malformations vasculaires est assurée par l’imagerie par résonance magnétique.

Toutefois, l’authentification de la guérison anatomique ne peut être obtenue que par angiographie vertébromédullaire.

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