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Journal de radiologie
Vol 83, N° 9-C2  - septembre 2002
pp. 1149-1159
Doi : JR-02-2002-83-9-C2-0221-0363-101019-ART5
Imagerie du rachis lombaire
 

A Cotten [1], T Ludig [2], A Blum [2]
[1]  Service de Radiologie ostéoarticulaire, Hôpital Roger Salengro, CHU Lille.
[2]  Service d'Imagerie Guilloz, Hôpital Central, CHU de Nancy, 54035 Nancy Cedex.

Tirés à part : A Blum [2]

[3]  E-mail :

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La place de la radiographie standard dans le bilan des lombalgies et lombosciatalgies reste inchangée. Alors que les performances du scanner et l'IRM s'améliorent, leur place respective dans l'évaluation des anomalies du rachis lombaire reste globalement identique. Par contre, le mode de réalisation de ces examens se modifie, offrant ainsi de meilleures performances diagnostiques.

Abstract
Lumbar spine imaging

The role of conventional radiographs in the evaluation of the lumbar spine remains unchanged. The respective place of CT and MRI in the evaluation of lumbar spine disorders has not significantly changed in spite of technical advances. However, their diagnostic capabilities have improved.


Mots clés : Rachis, technique d'exploration , Scanner , IRM , Myélographie

Keywords: Spine, CT , Spine, MRI , Spine, intervertebral disks , Myelography


Cinquante à 70 % des adultes présentent une lombalgie à un moment ou à un autre de leur vie [1]. Les lombalgies constituent ainsi un des principaux problèmes de santé publique en France et représentent une cause majeure d'absentéisme au travail. Une prescription judicieuse des examens d'imagerie est donc fondamentale pour limiter les coûts de santé et apporter un bénéfice réel dans la prise en charge thérapeutique des patients.

La radiologie standard

Chez les patients lombalgiques, les radiographies ne sont ni sensibles, ni spécifiques pour les affections que recherche le clinicien, à savoir la malignité ou l'infection [1]. La probabilité de trouver une affection maligne chez des adultes de 20 à 50 ans en l'absence d'autre symptôme clinique que la lombalgie n'est que de 1 sur 2 500 [2].

De plus, les radiographies du rachis lombaire ont une faible valeur diagnostique pour la pathologie rachidienne dégénérative. En effet, même si les lombalgies sont plus fréquentes en cas de discopathie ou d'arthrose zygapophysaire, il y a peu de corrélations entre les données radiographiques et la sévérité de la douleur. Des lombalgies et sciatalgies invalidantes peuvent survenir alors que les clichés radiographiques sont normaux ou subnormaux et inversement, les remaniements dégénératifs lombaires asymptomatiques sont fréquents [3].

Enfin, les radiographies constituent une source d'irradiation gonadique non négligeable et peuvent parfois être nocives sur le plan psychologique, notamment chez des patients anxieux dont la guérison devrait normalement pouvoir être obtenue grâce à un traitement médical simple [4], [5]. C'est pour toutes ces raisons que des guidelines ou règles de bonne pratique [1], [6]ont été proposées.

Indications

Face à une lombalgie ou lombosciatalgie aigüe (c'est-à-dire de moins de trois mois), des guidelines [1], [6]recommandent la réalisation d'un bilan radiographique dans les cas suivants

  • suspicion de fracture rachidienne (traumatisme important, traumatisme mineur chez quelqu'un d'âgé, utilisation prolongée de corticoïdes, ostéoporose, âge de plus de 70 ans) ;
  • suspicion de tumeur ou d'infection rachidienne (antécédent néoplasique, symptômes généraux tels qu'une fièvre, une perte de poids…, douleur qui se majore en décubitus ou la nuit, facteurs de risque pour une infection rachidienne telle qu'une infection bactérienne récente, une toxicomanie ou une immunosuppression) ;
  • lombosciatique résistant à un traitement médical bien conduit de plus de 2 à 3 semaines. En effet, si l'origine discale de la douleur est certaine (déclenchement à l'effort, impulsivité à la toux, à la défécation, trajet mono-radiculaire, signe de Lasègue,…), ce n'est que si la sciatique persiste ou s'aggrave que les clichés radiographiques doivent être réalisés. L'existence d'atypies cliniques (absence de lombalgies, douleurs nocturnes, topographie pluri-radiculaire) impose par contre d'emblée, dès la première consultation, la réalisation de radiographies (éventuellement suivies d'une IRM) ainsi qu'un bilan biologique.

Incidences

L'exploration radiographique du rachis lombaire comporte un cliché dorso-lombo-pelvi-fémoral de de Sèze ou un cliché de face antéro-postérieur, un cliché de profil d'ensemble du rachis lombaire ainsi que, pour certains, un cliché du disque L5-S1 en antéro-postérieur. Les clichés de trois-quarts ne sont réalisés que chez de jeunes lombalgiques chez lesquels la spondylolyse ne peut être affirmée sur les clichés de face et de profil. Ils ne sont pas recommandés dans le cadre d'une lombosciatique car ils n'apportent pas d'informations complémentaires et doublent l'irradiation. Les clichés dynamiques du rachis lombaire ne font pas partie du bilan initial de cette pathologie. Des clichés centrés sur la charnière thoracolombaire peuvent compléter le bilan en cas de suspicion de rhumatisme axial débutant Figure 1.

Résultats

Le but de ces radiographies est donc d'éliminer une pathologie infectieuse ou tumorale qui pourrait être la cause de la lombalgie ou de la sciatique et, de préciser le contexte anatomique dans lequel elle évolue (statique du rachis en charge, taille du canal, malformation de la région lombo-sacrée, spondylolisthésis, remaniements dégénératifs, dystrophie épiphysaire de croissance), toutes notions qui peuvent modifier un éventuel itinéraire d'imagerie ultérieur [3]. Si après guérison ou amélioration, une récidive survient à brève échéance, il n'est pas nécessaire de refaire des clichés simples, à moins d'éléments cliniques nouveaux. Une imagerie complémentaire n'est indiquée qu'en cas d'échec d'un traitement médical bien conduit pendant deux à trois mois, délai dépendant en fait de facteurs socioprofessionnels et psychologiques.

Le scanner

L'exploration du rachis lombaire bénéficie des dernières avancées technologiques, en particulier, depuis l'apparition des scanners multicoupes ou volumiques. Les performances de ces scanners permettent d'explorer tout le volume nécessaire sans sacrifier la qualité de l'image, réduisant les artefacts de volume partiel et augmentant le rapport signal sur bruit alors que les résolutions spatiales axiale et longitudinale s'améliorent.

Technique

L'exploration scanographique du rachis se fait en coupes fines (collimation de 4 X 1 mm), sans incliner le statif , avec les constantes suivantes : 140 kV, 200 à 330 mAs selon la corpulence du patient, vitesse de rotation du tube de 0,75 ou 1 seconde et pitch inférieur ou égal à 1. Le pitch n'influence plus la dose délivrée au volume comme en acquisition monocoupe et l'augmentation du pitch ne permet pas de diminuer l'irradiation [7], [8], [9]. Un pitch inférieur à 1 n'augmente pas l'irradiation mais impose en contrepartie une durée d'acquisition plus longue. La reconstruction se fait en coupes fines chevauchées avec un filtre dur pour l'os et un filtre plus mou pour les parties molles. L'ensemble du volume ainsi exploré est uniquement traité par reconstructions multiplanaires (MPR).

L'analyse des images, et en particulier des foramens, se fait d'abord sur les coupes sagittales (de préférence, de manière dynamique à la console) puis, l'analyse est complétée par la lecture des images MPR dans le plan de chaque disque exploré. Si nécessaire, des reformations spécifiques sont réalisées, en particulier des reconstructions obliques ou curvilignes dans le plan d'une racine nerveuse.

Les avantages des scanners multicoupes sont, pour le rachis lombaire, l'amélioration de la résolution spatiale longitudinale et la modification a posteriori de l'épaisseur de coupe. L'amélioration de la résolution spatiale longitudinale s'explique par la possibilité d'utiliser une collimation fine avec un profil de coupe satisfaisant, même lorsque le volume couvert est important. Ainsi, l'utilisation des coupes de 1 mm permet de se rapprocher d'une acquisition isotrope [10], [11]; la qualité des reconstructions multiplanaires s'en trouve très largement améliorée. Il ne s'agit plus de se contenter de reconstructions dans un autre plan, mais bel et bien d'explorer un volume dans toutes ses dimensions. Enfin, la possibilité d'obtenir à partir d'une seule acquisition des coupes fines pour l'analyse osseuse et plus épaisses pour celle des parties molles évite tout compromis qualitatif [7].

Le seul inconvénient imputable au scanner multicoupes serait la majoration de la dose reçue par le patient par rapport aux scanners de la génération précédente [9]. Cela s'expliquerait par les effets de la projection conique et notamment par l'obliquité du faisceau de rayons X. Cependant, la qualité des reconstructions multiplanaires et l'absence d'inclinaison du statif permettent de s'affranchir de plusieurs plans d'acquisition, de réduire la dose aux ovaires [12], [13], [14], donc de réduire la dose reçue par le patient.

Indications
Pathologie dégénérative et conflit disco-radiculaire

Le scanner reste la méthode diagnostique de choix dans la recherche des conflits disco-radiculaires. L'analyse de l'arc postérieur est améliorée par le scanner volumique qui permet son étude multiplanaire avec une excellente résolution spatiale. Il est donc l'outil idéal pour diagnostiquer une hernie ou une sténose foraminale, mettre en évidence une atteinte dégénérative zygapophysaire ou étudier le retentissement d'une lyse isthmique Figure 2Figure 3Figure 4et Figure 5. Il pourrait pour cette région anatomique se révéler supérieur à l'IRM, celle-ci pouvant être affectée par des artefacts de susceptibilité [15], [16]. L'IRM doit par contre lui être préférée en cas de suspicion de récidive herniaire sur un étage opéré.

Canal lombaire étroit

Grâce à la qualité des reconstructions sagittales et coronales, le scanner volumique améliore les performances du scanner dans le bilan d'un canal lombaire étroit. Il montre bien l'étendue en hauteur de l'étroitesse canalaire, son caractère central et/ou latéral et son origine constitutionnelle, acquise ou mixte Figure 6et Figure 7. Le bilan initial d'un canal lombaire étroit peut reposer sur le scanner ou l'IRM, ces deux techniques étant en général suffisantes pour déterminer la nature et l'extension du geste opératoire.

Lésions traumatiques

Il y a deux manières d'appréhender les lésions traumatiques lombaires

  • soit la lésion est suspectée cliniquement et un bilan spécialisé, avec acquisition en coupes fines, peut être réalisé d'emblée permettant des reconstructions de qualité dans tous les plans de l'espace associées à des reconstructions tridimensionnelles ;
  • soit la lésion n'est pas suspectée cliniquement et est découverte de façon fortuite lors du bilan d'un polytraumatisme Figure 8.

Dans ce dernier cas, les images peuvent être reconstruites à partir de l'acquisition abdomino-pelvienne, permettant l'obtention d'images de qualité suffisante pour faire un diagnostic.

Lésions infectieuses et inflammatoires

Les lésions infectieuses restent l'apanage de l'IRM, plus sensible que le scanner. Celui-ci conserve cependant un intérêt grâce à sa meilleure analyse de l'arc postérieur et des parties molles pararachidiennes. Il permet en outre la réalisation dans le même temps d'une ponction ou d'un drainage Figure 14et Figure 10.

L'exploration des spondylarthropathies avec le scanner multicoupe permet une étude exhaustive des lésions qui sont le plus souvent étagées Figure 11. Les syndesmophytes bénéficient des reconstructions coronales ; les différents types de destruction et d'érosion disco-vertébrale bénéficient des reconstructions coronales et sagittales ; enfin, le bilan des fractures et pseudarthroses est rendu plus aisé. Les possibilités d'exploration de grands volumes permettent d'étendre une acquisition à l'étage lombaire au rachis dorsal, où les lésions sont fréquentes, ou aux articulations sacro-iliaques, en cas de suspicion de sacro-iliite.

Lésions tumorales

L'IRM constitue l'exploration de choix dans le bilan des lésions tumorales ; le scanner garde cependant une place prépondérante pour l'analyse de la trame osseuse et de son altération. Grâce au scanner multicoupe, le bilan lombaire peut s'étendre au rachis dorsal et cervical, notamment dans le bilan de myélome multiple ou de métastases diffuses Figure 12. Certains verraient même dans l'exploration multicoupes une technique pouvant se substituer à la scintigraphie osseuse dans la détection des métastases osseuses.

L'IRM

L'IRM présente l'avantage d'explorer sur un grand champ à la fois l'os spongieux vertébral, les disques, le canal rachidien, les foramens et la région paravertébrale. Son contraste tissulaire élevé et la possibilité de coupes dans tous les plans de l'espace en font un examen de choix dans l'exploration du rachis lombaire.

Technique

L'exploration IRM du rachis lombaire comporte habituellement des coupe de 3-4 mm qui représentent un bon compromis entre la résolution spatiale et le rapport signal sur bruit. Les séquences sagittales pondérées en T1 permettent une bonne étude anatomique et devraient être systématiquement réalisées. Les séquences turbo spin écho (ou fast spin écho) T2 présentent un excellent contraste tissulaire, un très bon rapport signal sur bruit et un temps d'acquisition court Figure 13. Cette séquence est donc très appréciable pour l'étude intracanalaire et celle des foramens [17]. Toutefois, l'importance de l'hypersignal de la moelle osseuse graisseuse est telle qu'elle peut masquer celui d'un oedème ou d'une infiltration tumorale. Cette séquence n'est donc pas conseillée lorsqu'une analyse de la moelle osseuse doit être réalisée, à moins d'y ajouter une saturation du signal de la graisse. Cependant, étant donné les hétérogénéités habituelles de la saturation de la graisse en bordure de champs, cette séquence est volontiers remplacée par une séquence STIR qui s'accompagne d'une suppression plus homogène du signal de la graisse, mais possède un moins bon rapport signal sur bruit Figure 14. Les séquences sagittales en écho de gradient T2 peuvent être indiquées lorsqu'il existe un doute sur un saignement intracanalaire afin de détecter la présence d'hémosidérine en raison de leur sensibilité aux effets de susceptibilité magnétique. Toutefois, cette susceptibilité peut surestimer les éléments dégénératifs et la sténose rachidienne. Ce type de séquence peut également être utilisé lors de l'exploration du plan axial car les séquences TSE T2 possèdent volontiers des artefacts de flux qui peuvent gêner l'analyse dans ce plan. Les séquences en écho de gradient en opposition de phase avec et sans injection de chélats de Gadolinium ont été recommandées pour la détection des infiltrations malignes de la moelle osseuse, notamment car elles possèdent le meilleur rapport signal sur bruit pour la différenciation entre infiltration maligne et moelle rouge. Les séquences de diffusion sont également proposées pour la différenciation entre les lésions malignes et bénignes mais leur intérêt reste encore à l'heure actuelle une source de controverses [18], [19]. L'injection de chélats de Gadolinium est habituellement réalisée dans la recherche de pathologies tumorales, inflammatoires, infectieuses et dans les remaniements postopératoires.

Des séquences de myélo-IRM sont utilisées par certains pour obtenir une imagerie similaire à la saccoradiculographie. L'IRM est cependant réalisée en décubitus, sans l'action de l'orthostatisme ni de l'hyperlordose. Un billot placé sous le dos peut artificiellement faire apparaître une hyperlordose et majorer le rétrécissement canalaire. Des études IRM en position assise ont également rapporté une meilleure analyse des conflits discoradiculaires modérés [20]qu'en position couchée.

Indications
Pathologie tumorale

L'IRM constitue l'imagerie de choix pour la recherche d'une infiltration tumorale de la moelle osseuse, d'une infiltration épidurale ou de lésions intrathécales Figure 15. C'est certainement l'imagerie à réaliser lorsque les radiographies sont normales. L'utilisation d'un grand champ permet en outre de découvrir parfois d'autres lésions à distance non évoquées cliniquement.

Pathologie infectieuse

L'IRM permet de détecter une spondylodiscite infectieuse beaucoup plus précocement que les clichés radiographiques et de façon plus spécifique que le scanner, tout au moins en l'absence d'antécédent de chirurgie discale.

Pathologie dégénérative

Dans l'exploration des conflits discoradiculaires, l'IRM n'est indiquée qu'en cas de récidive herniaire après chirurgie discale ou en cas de suspicion de hernie exclue, alors qu'une nucléolyse est envisagée. L'exploration d'un conflit discoradiculaire sans antécédent chirurgical est par contre encore du ressort du scanner, sauf en cas d'obésité car les images IRM sont mieux contrastées et moins artefactées. On retiendra la fréquence des discopathies dégénératives chez les sujets asymptomatiques : protrusion discale dans 80 % des cas, hernie discale dans 25 % des cas (36 % après 60 ans), fissure annulaire dans 56 % des cas [21], [22], [23].

Myélographie et myéloscanner

Le scanner et l'IRM se sont imposés dans les bilans rachidiens et, la place de la myélographie dont les complications sont potentiellement graves, se restreint [24]. Néanmoins, elle reste pratiquée, en général couplée au scanner (myéloscanner) dans les bilans de canal lombaire étroit, en particulier, lorsqu'il existe des contre-indications à l'IRM [24]ou que l'accès à cette technique est difficile. Pour certains, elle représente une technique utile, grâce aux informations dynamiques qu'elle apporte, notamment dans le bilan des sténoses canalaires acquises multifactorielles [25]Figure 16.

Conclusion

La place du scanner et de l'IRM dans le bilan du rachis lombaire est donc confortée. Leurs performances croissantes tendent à réduire la place de la radiographie standard et de la myélographie. Pour la radiographie standard, les règles édictées lors de la Conférence de consensus sur l'imagerie de la sciatique vertébrale commune non opérée restent valables. Le bilan du rachis dégénératif repose essentiellement sur le scanner, celui du rachis infectieux ou tumoral sur l'IRM. La myélographie et le myéloscanner doivent être réservés au bilan préopératoire des sténoses canalaires multifactorielles.

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