100 | La Lettre de l’Infectiologue • Tome XXX - no 3 - mai-juin 2015

ACTUALITÉS Imagerie en maladies infectieuses

Actualités et progrès de la tomodensitométrie au cours des infections pulmonaires bactériennes et viralesCT imaging of bacterial and viral pneumonia: recent advances

Constance de Margerie-Mellon*, Cédric de Bazelaire*

* Service de radiologie, hôpital Saint-Louis, Paris.

La tomodensitométrie (TDM) thoracique est l’examen de choix pour le diagnostic positif, l’orientation étiologique, le guidage des prélè-

vements microbiologiques et le suivi des infec-tions pulmonaires sévères et/ou atteignant le sujet immunodéprimé, la radiographie pulmonaire étant, dans ces situations, insuffisamment informative. Le développement de protocoles de TDM à faible dose d’irradiation, la description par l’imagerie d’infections pulmonaires virales émergentes ainsi que l’étude des signes de TDM permettant de diffé-rencier les étiologies de pneumonies font partie des sujets de recherche actuelle. Les pneumonies fongiques ne seront pas abordées ici, l’actualité scientifique récente ne proposant pas de nouvelles données quant à leur sémiologie radiologique.

TDM à faible dose : le développement de la reconstruction itérative (fi gure 1)

Ces dernières années, diminuer la dose de radia-tions ionisantes délivrées par les examens tomo-densitométriques est devenu une préoccupation croissante, devant le risque potentiel de cancers radio-induits (1). Le poumon se prête particulière-ment bien à cette décroissance de dose, compte tenu de l’important contraste naturel entre l’air, les vaisseaux et les bronches. La justification des

examens reste bien sûr le premier principe de radioprotection à respecter : toute exploration par l’imagerie doit être motivée et les bénéfices attendus doivent être comparés aux risques. Afin d’appliquer le second principe d’optimisation, les constructeurs s’emploient désormais à développer des algorithmes de reconstruction dite “itéra-tive” de plus en plus puissants. Contrairement à la méthode traditionnelle de reconstruction des images scannographiques, appelée “rétro projection filtrée”, la reconstruction itérative permet de garder un niveau de bruit acceptable lorsque la dose diminue, afin que la qualité des images reste diagnostique. La reconstruction itérative repose sur la succession de corrections appliquées sur les images reconstruites, allant jusqu’à les faire parfai-tement correspondre aux données de projection acquises, réduisant ainsi le bruit et les artéfacts (présents, notamment, dans les apex pulmonaires, en raison du surcroît d’atténuation produit par la ceinture scapulaire). Par le biais de ces algorithmes de reconstruction, il est possible soit d’obtenir une meilleure qualité d’image pour la même dose d’ir-radiation, soit de diminuer la dose (de 30 à 70 % dans la région thoracique) tout en gardant des images de qualité satisfaisante (2). Ces avancées, aujourd’hui disponibles sur la quasi-totalité des appareils, sont particulièrement importantes pour les patients immunodéprimés ou atteints d’une infection pulmonaire grave dont le suivi évolutif requiert des explorations tomo densito métriques répétées.

Figure 1. (A et B) Tomodensitométrie à faible dose pour le suivi d’une pneumonie de l’immunodéprimé. La condensa-tion alvéolaire hétérogène avec bronchogramme aérique et appui scissural antérieur fait évoquer une pneumo pathie bactérienne : (A) rétroprojection fi ltrée ; (B) reconstruction itérative de nouvelle génération (IMR, Philips). L’image, plus “lissée” en (B) correspond à la réduction du bruit avec la reconstruction itérative. (C et D) TDM à ultra-faible dose (dose réduite de 90 % comparativement à la TDM à faible dose), chez le même patient : (C) rétroprojection fi ltrée ; (D) reconstruction itérative. À nouveau, on observe une réduction signifi cative du bruit, augmentée à ultra-faible dose d’irradiation, entre (C) et (D) . La confi ance diagnostique en est accrue.

A

C

B

D

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Points forts » La recherche de la réduction de dose d’irradiation s’applique particulièrement à la tomodensitométrie

(TDM) thoracique, quelle que soit son indication. À cette fin, les logiciels de reconstruction itérative déve-loppés depuis quelques années connaissent un développement majeur, qui peut conduire à des diminutions de dose délivrée de 30 à 70 %.

» Les anomalies sémiologiques décrites dans les infections émergentes comme la grippe A H7N9, le Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) ou encore la dengue sont peu discriminantes, sorties du contexte épidémique. En revanche, la TDM a probablement un rôle à tenir pour prédire le pronostic, qui semble lié à l’extension des signes parenchymateux.

» Dans des cas où il existe une hésitation entre une origine bactérienne et une origine virale à la pneumonie, plusieurs études récentes mettent en évidence des différences significatives de présentation pouvant orienter le diagnostic : pneumocoque versus grippe saisonnière, Pseudomonas aeruginosa versus cytomégalovirus.

Mots-clésRadioprotection

Reconstruction itérative

Virus émergents

Pneumonies bactériennes

Pneumonies virales

Highlights » Radiation dose reduction

is particularly applicable to chest computed tomography (CT) regardless of its indication. To this end, iterative recons-truction algorithms recently developed represent a major development, leading to dose reductions from 30 to 70%.

» Semiological abnormalities described in emerging infec-tions such as influenza  A H7N9, Middle East respira-tory syndrome coronavirus (MERS-CoV) or dengue are not discriminating outside an epidemic context. However, CT have probably a role in predicting prognosis, possibly related to the extension of parenchymal signs.

» In cases where there is a hesitation between bacterial and viral pneumonia, several recent studies highl ight signifi cant differences in the presentation that can guide the diagnosis: pneumococcal versus seasonal flu, Pseudo-monas aeruginosa versus CMV.

KeywordsRadiation protection

Iterative reconstruction

Emerging viruses

Bacterial pneumonia

Viral pneumonia

Virus émergents ou ré-émergentsGrippe A H7N9

Le virus de la grippe aviaire A H7N9 a été identifi é pour la première fois en mars 2013 en Chine, et présente un taux de mortalité élevé (1 pour 3) [3]. Une première étude portant sur 12 patients décrit une sémiologie scannographique typiquement composée de verre dépoli et de consolidations multi-

focales (touchant plus de 3 lobes), avec des broncho-grammes aériques et des épaississements des septa interlobulaires (4). Ces anomalies apparaissent non spécifi ques du virus H7N9, une sémiologie proche étant décrite pour beaucoup de pneumonies virales, notamment celles secondaires aux virus H1N1 et H5N1 (5). La progression rapide des opacités était corrélée à une évolution clinique péjorative. Une deuxième étude de la même université chinoise a pris en compte la densité des anomalies (la condensation présentant un poids plus lourd que le verre dépoli)

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ainsi que leur étendue au sein de chaque lobe, pour calculer un score tomodensitométrique de sévérité, corrélé au pronostic vital (5). Ces connaissances pourraient permettre d’identifi er les sujets les plus à risque afi n de les surveiller de façon extrêmement rapprochée.

Middle East respiratory syndrome coronavirus

Selon un communiqué de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) en date de décembre 2014, 958 cas confirmés en laboratoire de Middle East respira-tory syndrome coronavirus (MERS-CoV), infection apparue en septembre 2012 en Arabie saoudite, ont été déclarés, dont 389 mortels (6). Les patients atteints présentent un syndrome grippal associé à des troubles digestifs, et les cas sévères justifi ent une prise en charge en réanimation compte tenu de défaillance(s) rénale et/ ou respiratoire. Une étude saoudienne s’intéresse pour la première fois à l’ima-gerie thoracique de la maladie en se fondant sur l’examen de 7 patients atteints par le virus (7). En dépit de ses limites (nombre restreint de patients, délai très variable entre la réalisation du scanner et la survenue des symptômes), ce travail dresse un premier tableau radiologique du MERS-CoV, consis-tant en du verre dépoli et/ou des condensations, de distribution bilatérale, typiquement péri broncho-vasculaire et sous-pleurale, et prédominant dans les bases. Les épaississements des septa interlobulaires et les épanchements pleuraux sont chacun également décrits dans 3 cas sur 7. À nouveau, cette sémiologie, commune à de nombreuses viroses pulmonaires, apparaît peu spécifi que. Par ailleurs, les patients ayant tardivement bénéfi cié d’une imagerie dans leur évolu-tion (J22 et J40) semblent présenter de discrets signes de fi brose. Au vu de ces constatations, l’hypothèse des auteurs est que le MERS-CoV induit une réaction de pneumonie organisée. Cette hypothèse reste à développer en l’absence de corrélation histologique.

Dengue

L’incidence de cette arbovirose a progressé de manière spectaculaire dans le monde entier au cours des dernières décennies. Elle survient de façon épidé-mique et 2 cas autochtones ont été identifiés en France en 2010 (8). Cette infection a été peu étudiée en imagerie jusqu’à ce jour. Une étude brésilienne a repris 29 cas de patients disposant d’une confi rma-

tion sérologique de cette maladie et présentant des signes respiratoires, parmi lesquels 20 cas de dengue sévère (avec une défaillance d’organe) [9]. L’imagerie thoracique étaient anormale dans près de 60 % des cas. Les épanchements pleuraux, en général bilaté-raux, étaient retrouvés dans presque tous ces cas, à la différence d’autres pneumonies virales, et ils étaient parfois isolés. Les anomalies parenchymateuses ne touchaient au fi nal que 11 patients sur les 29. Elles consistaient le plus souvent en des plages de verre dépoli, moins souvent de condensation, sans réparti-tion prédominante, avec une tendance à l’extension plus importante en cas de dengue sévère. Si la sémio-logie parenchymateuse est peu spécifi que, l’extension des signes pourrait, comme dans la grippe, inciter à une surveillance accrue.

Distinguer les pneumonies en fonction de l’agent infectieux responsable

Une fois effectuée cette rapide revue des infections émergentes, il apparaît qu’il reste impossible de distinguer ces viroses avec atteintes pulmonaires les unes des autres en se fondant sur les seules images radiologiques extraites de leurs contextes. Qu’en est-il de la différenciation entre pneumonies virales et bactériennes ? Un article passe en revue tous les signes scannographiques des atteintes pulmonaires infectieuses en s’intéressant à leurs spécifi cités et à leurs mécanismes physiopathologiques (10). Beau-coup de ces signes ne sont pas spécifi ques et, dans tous les cas, une corrélation au contexte clinique et biologique est primordiale. Cependant, quelques signes se démarquent. Parmi eux, celui de la scis-sure bombante au contact d’une condensation, qui traduit l’importance de l’exsudat infl ammatoire, et qui est surtout retrouvé dans les pneumonies à Klebsiella pneumoniae et Streptococcus pneumoniae. Par ailleurs, une étude rétrospective portant sur plus de 100 patients présentant soit une grippe saison-nière, soit une pneumonie à pneumocoques, s’est intéressée aux signes permettant de choisir l’une ou l’autre de ces étiologies (11). La présence de conden-sations et d’impactions mucoïdes, mais également de nodules centrolobulaires et d’épanchements pleu-raux était signifi cativement plus fréquente dans le groupe “pneumonie à pneumocoque” (fi gure 2) que dans le groupe “grippe saisonnière”, où l’on trouvait plus d’aspects en verre dépoli et de “crazy paving” (réticulations sur fond de verre dépoli). Ces éléments

Figure 2. Pneumonie communautaire à pneumocoque chez un sujet immunocompétent. (A, fl èche épaisse) conden-sation lobaire inférieure droite, associée à un épanchement pleural (A, fl èche fi ne) ; (B) micronodules centrolobulaires adjacents, dans le même lobe.

A B

Figure 3. Pneumonie nosocomiale à Pseudomonas aeruginosa chez un sujet immunodéprimé. Condensations paren-chymateuses multifocales, verre dépoli, mais également épaississement pariétal bronchique (A, fl èches) et épanche-ment pleural bilatéral de faible abondance (B, fl èches). Ces deux derniers éléments orientent effectivement vers une atteinte à P. aeruginosa plutôt que vers une atteinte virale à CMV, pourtant susceptible de survenir sur le même terrain.

A B

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peuvent apporter des arguments supplémentaires en faveur de l’instauration d’un traitement antiviral précoce chez les sujets à risque de grippe sévère. Un autre travail portant sur 168 patients immunodé-primés a cherché à distinguer, à l’imagerie, cyto-mégalovirus (CMV) et Pseudomonas aeruginosa (12). Dans les 2 cas, la présence de verre dépoli paraît très fréquente. En revanche, les nodules centrolobulaires et le crazy paving sont plus fréquents dans l’atteinte du CMV, tandis que les condensations parenchy-mateuses, les épaississements bronchiques et les épanchements pleuraux sont plus souvent retrouvés avec le P. aeruginosa (fi gure 3). Les cavitations, rares, ne sont cependant décrites que dans l’atteinte à P. aeruginosa. À nouveau, ces données radiologiques peuvent contribuer à l’orientation diagnostique et, donc, aux choix thérapeutiques.

1. Brenner DJ, Hall EJ. Computed tomography-an increasing source of radiation exposure. N Engl J Med 2007;357:2277-84.2 . S i n g h S , K h a w a j a R D , Pourjabbar S, Padole A, Lira D, Kalra MK. Iterative image recons-truction and its role in cardio-thoracic computed tomography. J Thorac Imaging 2013;28:355-67. 3. World Health Organiza-tion. WHO risk assessment of human infection with avian infl uenza A(H7N9) virus. http://www.who.int/infl uenza/human_animal_interface/influenza_h7n9/Risk_Assessment/en/4. Wang Q, Zhang Z, Shi Y, Jiang Y. Emerging H7N9 influenza A (novel reassortant avian-origin) pneumonia: radiologic fi ndings. Radiology 2013;268:882-9. 5. Feng F, Jiang Y, Yuan M et al. Association of radiologic fi ndings with mortality in patients with avian infl uenza H7N9 pneumonia. PloS One 2014;9:e93885. 6. World Health Organization. Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) – Saudi Arabia. http://www.who.int/csr/don/16-october-2014-mers/en/7. Ajlan AM, Ahyad RA, Jamjoom LG, Alharthy A, Madani TA. Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) Infection: Chest CT Findings. AJR Am J Roentgenol 2014;203:782-7. 8. World Health Organization. Dengue and severe dengue. http://www.who.int/mediacentre/fact-sheets/fs117/en/9. Rodrigues RS, Brum AL , Paes MV et al. Lung in dengue: computed tomography fi ndings. PloS One 2014;9:e96313. 10. Walker CM, Abbott GF, Greene RE, Shepard JA, Vummidi D, Digumarthy SR. Imaging pulmo-nary infection: classic signs and patterns. AJR Am J Roentgenol 2014;202:479-92. 11. Ono A, Okada F, Takata S et al. A comparative study of thin-section CT fi ndings between seasonal influenza virus pneu-monia and Streptococcus pneu-moniae pneumonia. Br J Radiol 2014;87:20140051. 12. Omeri AK, Okada F, Takata S et al. Comparison of high- resolution computed tomography fi ndings between Pseudomonas aeruginosa pneumonia and Cyto-megalovirus pneumonia. Eur Radiol 2014;24:3251-9.

Références bibliographiques

ConclusionD’un point de vue technique, la première préoc-cupation est la réduction de la dose d’irradiation délivrée pour chaque examen, grâce au développe-ment de la reconstruction itérative, nouvelle tech-nique de reconstruction des images. La sémiologie des infections virales émergentes (grippe A H7N9, MERS-CoV) a fait l’objet de récentes publications, et si les lésions décrites sont communes à de nombreuses infections virales, leur étendue pourrait avoir un rôle pronostique. Enfi n, dans certaines situa-tions cliniques particulières (pneumonie communau-taire en période de grippe saisonnière, pneumonies nosocomiales), les éléments sémiologiques de la TDM peuvent contribuer à distinguer origines virales et bactériennes. ■

C. de Margerie-Mellon déclare ne pas avoir de liens d’intérêts en relation avec cet article.