place de l'échographie pulmonaire dans la prise en charge d'une détresse respiratoire

Introduction

 

  • L’échographie pleuropulmonaire est une extension sophistiquée de l’examen clinique du système respiratoire. Basée sur le son, comme l’auscultation, elle a de particulier par rapport à cette dernière d’analyser des ultrasons, et de les transformer en image. La conduite de l’examen et les différents syndromes identifiés sont identiques. Le gain qualitatif est important, en particulier dans les services de réanimation où les conditions sonores rendent l’auscultation souvent délicate
    Au prix de l’utilisation du matériel adéquat et d’une rigueur méthodologique somme toute assez naturelle, l’innocuité et la rapidité d’exécution de l’échographie pleuropulmonaire en font un examen d’une grande rentabilité clinique, permettant dans bien des situations de surseoir avantageusement aux examens radiologiques habituels.

 

 

Matériel et méthodes

 

  • La sémiologie de l’échographie pleuropulmonaire est plus souvent construite d’artéfacts échographiques que de la visualisation directe des structures anatomiques. L’utilisation du matériel et des réglages adéquats est donc importante (1). L’idéal est de disposer de plusieurs sondes afin d’analyser la profondeur de la cage thoracique (sonde basse fréquence, type « cardiaque » émettant les ultrasons à 3 MHz) d’une part, et de bénéficier de précision pour les structures superficielles telles que les plèvres (sonde haute fréquence type « barrette » vasculaire, émettant à 11 MHz). Une sonde intermédiaire type sonde abdominale (5-7 MHz) permet néanmoins de répondre efficacement aux deux contraintes.
  • L’examen échographique ne doit pas se substituer, mais se superposer à l’examen clinique, c’est à dire être exhaustif, bilatéral et comparatif. On peut décomposer chaque hémithorax en plusieurs cadrans, au minimum 2 (communément incidence antéroapicale pour les syndromes interstitiels et les épanchements gazeux et basilatérale pour les épanchements liquidiens et les condensations alvéolaires), et jusqu’à 9 (apical, moyen et basal en incidences antérieure, latérale et postérieure).
    Il est primordial de veiller à ce que l’orientation de la sonde d’échographie soit constamment perpendiculaire à la paroi thoracique au risque du surestimer l’épaisseur d’un épanchement, ou encore de prendre pour du parenchyme pulmonaire consolidé un simple panicule graisseux. En outre, il est judicieux de s’habituer à axer la sonde selon une direction (par exemple céphalo-caudale) qu’on utilisera de principe sur toutes les incidences, afin de faciliter la représentation spatiale qu’on se fera des structures observées.

 

Sémiologie pulmonaire

 

Poumon normal

 

  • L’eau est un bon conducteur sonique, à la différence de l’air. Les tissus sous-cutanés, structures hydriques, sont ainsi bien visualisés en échographie alors qu’au-delà de la plèvre, le poumon normalement aéré n’est visible que sous la forme d’une grisaille diffuse sans systématisation. Les côtes, si l’on utilise un axe céphalo-caudal, sont abordées transversalement et créent un cône d’ombre. Entre deux côtes et sous le niveau de celles-ci, la plèvre ou plutôt les plèvres (pariétale et viscérale) forment une ligne hyperéchogène, mobile avec la respiration (glissement pleural). Les bords supérieurs des côtes et la ligne pleurale forment une image que la sémiologie décrit comme le signe de la chauve-souris. Par artefact échographique, une certaine quantité d’ultrasons reflétés par la ligne pleurale rebondissent sur la sonde d’échographie et parcourent à nouveau le trajet inverse. Ce double trajet fait que la machine reproduit à l'écran une structure identique à la ligne pleurale mais deux fois plus profonde. Ce phénomène se répétant plusieurs fois, l’image échographique du poumon normal peut contenir un certain nombre d’échos de répétition équidistants nommés lignes A.

 

Syndrome interstitiel

 

 

  • L’augmentation du contenu en eau du tissu pulmonaire crée un épaississement des septa interlobulaires sous-pleuraux et une multitude d’interfaces air/eau (alvéoles/interstitium), de coefficients de réfraction très différents. Les ultrasons rebondissent littéralement de part en part sur ces interfaces, créant à l’image des échos partant de la ligne pleurale et traversant toute la fenêtre échographique sans être arrêtés par aucune structure (2). Ce sont les queues de comètes ou lignes B (3), analogues aux lignes de Kerley B de la radiographie pulmonaire. Les lignes B effacent les lignes A ; elles sont mobiles avec le glissement pleural.
    Précisons enfin que d’autres artefacts en queues de comète existent, moins précis et qui ne traversent pas toute la fenêtre échographique. De signification inconnue, ces lignes dites Z ne doivent pas être confondues avec les lignes B (4).

 

Epanchements pleuraux

  • Les épanchements liquidiens sont d’excellents conducteurs ultrasoniques, ce qui implique qu’ils se manifestent à l’écran par un (quasi-)vide échographique, soit une structure noire, déclive, épousant les formes de la cavité pleurale.

 

  • La recherche d’un épanchement liquidien doit commencer par la visualisation du diaphragme, ligne hyperéchogène surmontant le foie à droite et la rate à gauche. Lorsque la base pulmonaire est aérée, le diaphragme est le plus souvent masqué. En cas d’épanchement, le vide échographique qu’il représente souligne au contraire la ligne diaphragmatique. D’une manière générale, la quasi-totalité des épanchements pleuraux liquidiens est visualisée en un point situé au croisement de la ligne axillaire postérieure et de la ligne mamelonnaire.
    Quelle qu’en soit l’origine, un épanchement pleural s’accompagne le plus souvent d’une condensation alvéolaire de contact, permettant de voir en échographie le poumon condensé baigner dans l’épanchement.

  • L’échographie permet également l’évaluation semi-quantitative des épanchements pleuraux par la mesure de la distance interpleurale (5,6) (soit la distance qui sépare la plèvre viscérale de la plèvre pariétale), et ce de façon plus précise que la radiographie pulmonaire (7). Si la précision n’est pas optimale, on peut simplement retenir qu’une distance interpleurale basale ou postérieure > 50 mm permet d’affirmer que le volume de l’épanchement est > 500 ml (6,8).

  • Dans ces conditions, l’échographie peut permettre de repérer voire de guider une ponction d’épanchement (9), y compris sous ventilation artificielle (10), sous réserve que le repérage ait été fait dans la position exacte où la ponction est réalisée.
    Précisons enfin qu’il peut être difficile de distinguer un épanchement pleural d’un épanchement péricardique. Une vue parasternale grand axe ou sous costale peut alors être utile, permettant de visualiser le cœur, le poumon et l’aorte : un épanchement péricardique s’interpose entre l’aorte et l’oreillette gauche, ce qui n’est pas le cas en cas d’épanchement pleural. Les deux types d’épanchement peuvent naturellement coexister.

 

 

  • La mise en évidence des épanchements gazeux (pneumothorax) est plus délicate, mais garde une certaine supériorité par rapport à la radiographie pulmonaire, notamment en traumatologie (11,12). C’est toutefois dans le diagnostic négatif du pneumothorax que l’échographie prend toute sa valeur. En effet la présence d’un glissement pleural ou de lignes B (13,14) élimine par définition le pneumothorax à l’endroit de l’examen. Leur absence est plus délicate d’interprétation puisqu’elle peut être expliquée par un défaut de sensibilité de l’examen, l’interposition d’air sous-cutané (emphysème sous-cutané) ou encore la raréfaction de la trame pulmonaire (emphysème pulmonaire). Les lignes A quant à elles ne sont pas abolies par le pneumothorax. En cas de doute, le diagnostic positif de pneumothorax repose alors sur un examen bilatéral comparatif et par la recherche du point de raccordement pleural : il s’agit du point où le poumon s’accole à la paroi thoracique en inspiration et se décolle en expiration. L’alternance respiratoire de zones où la sémiologie pulmonaire est soit présente soit absente définit le « point poumon » (15). Sa sensibilité est imparfaite mais sa spécificité de 100%.

 

Syndrome de condensation alvéolaire

  • Le syndrome de condensation alvéolaire, c’est à dire la disparition de l’air alvéolaire, fait prendre au poumon une tonalité hydrique qui le rend échographiquement semblable au parenchyme hépatique : on parle de poumon hépatisé.

 

 

  • Lorsqu’une image de ce type est visualisée, il est important de s’astreindre à identifier la ligne diaphragmatique pour ne pas confondre foie ou rate d’une part et poumon hépatisé d’autre part. En effet, dans certaines situations, le foie peut être ascensionné et venir se positionner dans des zones où on s’attendrait à rencontrer du poumon. La sémiologie clinique ou radiographique est alors la même que celle de la condensation alvéolaire basale, et seule l’échographie permet de faire la distinction de façon rapide et sans un délicat transport au scanner.

 

Applications cliniques

  • Nuancée par l’anamnèse et l’examen clinique, l’échographie pulmonaire peut occuper plusieurs places stratégiques dans la prise en charge d’un malade :

 

  • Diagnostique :
    Dans les situations de détresse respiratoire, les ultrasons permettent en moins d’une minute de faire la distinction entre une exacerbation de BPCO (échographie pulmonaire normale) et un œdème pulmonaire (lignes B) (16).
  • En outre, l’artefact que constituent les queues de comète implique nécessairement l’affrontement des plèvres pariétale et viscérale. Leur visualisation exclut donc par définition le pneumothorax à l’endroit de l’examen (13,17). Cette notion est notamment intéressante en traumatologie où la rapidité d’obtention des informations est primordiale. L’absence de glissement pleural, identifiée avec la rigueur et la connaissance des pièges précédemment décrits doit faire rechercher les limites d’extension du pneumothorax matérialisée par le point poumon. On peut ainsi réaliser une cartographie de l’épanchement permettant de guider le drainage le cas échéant, puis d’en suivre l’évolution spontanée ou après évacuation.
    En synthèse, un arbre décisionnel, le Blue Protocol, basé sur un examen échographique exhaustif a été proposé par Lichtenstein, montrant la performance de l’échographie pulmonaire dans la prise en charge de l’insuffisance respiratoire aiguë (18).
    L’échographie pulmonaire doit bien entendu être couplée à l’échocardiographie, les deux examens se complétant avantageusement dans la compréhension physiopathologique des phénomènes d’interaction cardiorespiratoire.
  • Surveillance de l’efficacité des thérapeutiques induites :
    Lorsqu’un poumon condensé se ré-aère sous l’effet de l’inspiration, d’un changement de position ou de l’application d’une PEP, les différents artefacts échographiques réapparaissent un à un : d’abord la circulation d’air dans les bronches crée un artefact sous forme de points brillants, très échogènes du fait de l’interface entre parenchyme condensé et bronches aérées, de coefficient de réfraction très différents. Puis quand l’air réintègre les alvéoles les lignes B apparaissent. Enfin, le retour à une sémiologie pulmonaire normale faite de lignes A témoigne de la récupération totale.
  • Surveillance de la tolérance des thérapeutiques induites :
    Lorsqu’une expansion volémique est nécessaire, et si le poumon est initialement normal, la surveillance de l’apparition des queues de comètes semble suffisamment sensible pour en déterminer le seuil de tolérance respiratoire : la présence de lignes A pulmonaires autorise l’expansion volémique jusqu’à l’apparition de lignes B, qui suggère alors le début de la surcharge pulmonaire (19).

 

Conclusion

  • Au total, l’échographie pulmonaire conduite en parallèle de l’examen clinique complète celui-ci de façon rapide et particulièrement rentable. Elle est ainsi dans bien des situations un substitut avantageux à la radiographie, tant en termes de rapidité que de performance, d’invasivité ou de coût (20). Elle peut également dans bien des situations fournir des informations permettant de faire pencher le rapport bénéfice/risque d’un délicat transport au scanner en faveur de la sécurité (21). Couplée à l’échocardiographie, elle propose en quelques minutes un bilan diagnostique et pronostique de la plupart des pathologies cardiorespiratoires. L’illustration dynamique des phénomènes physiopathologiques présente enfin un intérêt pédagogique de grande valeur.

REFERENCES

  • 1.         Bouhemad B, Zhang M, Lu Q, Rouby JJ: Clinical review: Bedside lung ultrasound in critical care practice. Crit Care 2007; 11: 205
    2.         Thickman DI, Ziskin MC, Goldenberg NJ, Linder BE: Clinical manifestations of the comet tail artifact. J Ultrasound Med 1983; 2: 225-30
    3.         Lichtenstein D, Meziere G, Biderman P, Gepner A, Barre O: The comet-tail artifact. An ultrasound sign of alveolar-interstitial syndrome. Am J Respir Crit Care Med 1997; 156: 1640-6
    4.         Lichtenstein D: Echographie pleuropulmonaire, Echocardiographie Doppler en réanimation, anesthésie et médecine d'urgence. Edited by SAS EsemE. Paris, 2002, pp 531-45
    5.         Balik M, Plasil P, Waldauf P, Pazout J, Fric M, Otahal M, Pachl J: Ultrasound estimation of volume of pleural fluid in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med 2006; 32: 318-21
    6.         Vignon P, Chastagner C, Berkane V, Chardac E, Francois B, Normand S, Bonnivard M, Clavel M, Pichon N, Preux PM, Maubon A, Gastinne H: Quantitative assessment of pleural effusion in critically ill patients by means of ultrasonography. Crit Care Med 2005; 33: 1757-63
    7.         Eibenberger KL, Dock WI, Ammann ME, Dorffner R, Hormann MF, Grabenwoger F: Quantification of pleural effusions: sonography versus radiography. Radiology 1994; 191: 681-4
    8.         Roch A, Bojan M, Michelet P, Romain F, Bregeon F, Papazian L, Auffray JP: Usefulness of ultrasonography in predicting pleural effusions > 500 mL in patients receiving mechanical ventilation. Chest 2005; 127: 224-32
    9.         Lichtenstein D, Hulot JS, Rabiller A, Tostivint I, Meziere G: Feasibility and safety of ultrasound-aided thoracentesis in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med 1999; 25: 955-8
    10.       Mayo PH, Goltz HR, Tafreshi M, Doelken P: Safety of ultrasound-guided thoracentesis in patients receiving mechanical ventilation. Chest 2004; 125: 1059-62
    11.       Lichtenstein D, Meziere G: Ultrasound probably has a bright future in the diagnosis of pneumothorax. J Trauma 2002; 52: 607
    12.       Kirkpatrick AW, Brown DR, Crickmer S, Mohr BP, Hamilton DR, Cunningham J, Walden PD, Nicolaou S: Hand-held portable sonography for the on-mountain exclusion of a pneumothorax. Wilderness Environ Med 2001; 12: 270-2
    13.       Lichtenstein D, Meziere G, Biderman P, Gepner A: The comet-tail artifact: an ultrasound sign ruling out pneumothorax. Intensive Care Med 1999; 25: 383-8
    14.       Lichtenstein DA, Meziere G, Lascols N, Biderman P, Courret JP, Gepner A, Goldstein I, Tenoudji-Cohen M: Ultrasound diagnosis of occult pneumothorax. Crit Care Med 2005; 33: 1231-8
    15.       Lichtenstein D, Meziere G, Biderman P, Gepner A: The "lung point": an ultrasound sign specific to pneumothorax. Intensive Care Med 2000; 26: 1434-40
    16.       Lichtenstein D, Meziere G: A lung ultrasound sign allowing bedside distinction between pulmonary edema and COPD: the comet-tail artifact. Intensive Care Med 1998; 24: 1331-4
    17.       Wernecke K, Galanski M, Peters PE, Hansen J: Pneumothorax: evaluation by ultrasound--preliminary results. J Thorac Imaging 1987; 2: 76-8
    18.       Lichtenstein DA, Meziere GA: Relevance of lung ultrasound in the diagnosis of acute respiratory failure: the BLUE protocol. Chest 2008; 134: 117-25
    19.       Lichtenstein D: La volémie chez le patient critique. Approche par l’échographie pulmonaire (le FALLS protocol). Webanesthesie 2010; 4: 10019
    20.       Lichtenstein D, Goldstein I, Mourgeon E, Cluzel P, Grenier P, Rouby JJ: Comparative diagnostic performances of auscultation, chest radiography, and lung ultrasonography in acute respiratory distress syndrome. Anesthesiology 2004; 100: 9-15
    21.       Arbelot C, Ferrari F, Bouhemad B, Rouby JJ: Lung ultrasound in acute respiratory distress syndrome and acute lung injury. Curr Opin Crit Care 2008; 14: 70-4
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