Diagnostic de l'arthrose: échographie (ultrason) des articulations

L'utilisation de l'échographie (sonographie) en rhumatologie est une voie relativement nouvelle et prometteuse. Au cours de la dernière décennie, elle s'est largement répandue comme technique de visualisation pour l'examen des patients atteints de rhumatismes articulaires, ainsi que pour le suivi du traitement. Cela est devenu possible grâce aux progrès de l'informatique et au développement de capteurs à haute fréquence. L'échographie est généralement utilisée pour évaluer les pathologies des tissus mous et détecter les fluides, mais elle permet également de visualiser les surfaces cartilagineuses et osseuses.

Plusieurs avantages incontestables – non-invasif (contrairement à l'arthroscopie), disponibilité, simplicité et rentabilité (par rapport à la TDM et à l'IRM) – ont fait de l'échographie du système musculo-squelettique une méthode privilégiée parmi les autres méthodes instrumentales d'examen des articulations et des tissus mous. L'échographie est très instructive, reflétant les détails de la surface osseuse et de l'appareil ligamento-tendineux, et permet également d'identifier et de surveiller les modifications inflammatoires des tissus. Un autre avantage de l'échographie par rapport à la radiographie est que la position du capteur est déterminée exclusivement par les objectifs fixés par le chercheur. Ainsi, contrairement à la radiographie, il n'est pas nécessaire de positionner rigoureusement le patient pour obtenir des projections standard; le capteur peut donc être multipositionnel. Lors d'un examen radiographique visant à visualiser certaines structures en projections standard, il est souvent nécessaire de prendre plusieurs clichés, ce qui augmente la durée de l'examen, la consommation de matériel (film) et l'irradiation du patient et du personnel de laboratoire. Les principaux inconvénients de l’échographie comprennent l’incapacité de visualiser la structure du tissu osseux, la subjectivité de l’évaluation des données obtenues.

Dans le cadre de ce qui précède, il est très important d'utiliser correctement les capacités de l'échographie pour identifier les changements pathologiques dans diverses articulations et tissus mous, pour lesquels il est nécessaire de connaître non seulement les capacités des équipements de diagnostic modernes, mais également l'anatomie échographique de la zone examinée et les manifestations les plus typiques de la maladie.

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Équipements et méthodes pour réaliser des ultrasons

L'échographie des tissus mous et des articulations doit être réalisée à l'aide d'une sonde linéaire haute fréquence fonctionnant dans la plage de 7 à 12 MHz. L'utilisation d'une sonde à fréquence inférieure (3,5 à 5 MHz) est limitée à l'examen de la hanche et des articulations chez les patients obèses. Il est également important de sélectionner les programmes d'examen adaptés aux différentes articulations. De nombreux échographes disposent déjà de programmes standard pour l'examen de différentes parties du système musculo-squelettique. Les échographes modernes sont également équipés de nombreux modes d'acquisition supplémentaires qui élargissent considérablement les capacités diagnostiques de l'échographie classique en niveaux de gris, tels que le mode harmonique natif ou tissulaire, le mode panoramique et le mode de reconstruction tridimensionnelle. Ainsi, l'acquisition en mode harmonique natif permet d'obtenir une image plus contrastée des structures hypoéchogènes délicates reflétant des zones de rupture ligamentaire ou méniscale qu'avec l'acquisition en niveaux de gris classique. Le mode panoramique permet d'obtenir une image agrandie de plusieurs structures à la fois, par exemple celles formant une articulation, et de visualiser leur disposition spatiale et leur correspondance. La reconstruction tridimensionnelle fournit non seulement des informations volumétriques, mais permet également d'obtenir des coupes multiplanaires des structures étudiées, y compris frontales. L'utilisation de capteurs à ultrasons haute fréquence, permettant de visualiser des structures d'échogénicité et de profondeur variables, est fondamentalement nouvelle. Ces capteurs ont considérablement amélioré la résolution dans les zones proches du capteur tout en augmentant simultanément la puissance de pénétration du faisceau ultrasonore. Ils utilisent un faisceau ultrasonore étroit fonctionnant dans la gamme des hautes fréquences, ce qui contribue à une augmentation significative de la résolution latérale dans la zone focale de l'échographie. Les possibilités de l'échographie se sont également considérablement développées grâce à l'introduction de nouvelles technologies échographiques basées sur l'effet Doppler. De nouvelles techniques d'angiographie par ultrasons permettent de visualiser le flux sanguin pathologique dans la zone de modifications inflammatoires des organes et des tissus (par exemple, en cas de synovite).

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Artefacts apparaissant lors de l'examen échographique du système musculo-squelettique

Tous les artefacts qui surviennent lors de l'examen échographique du système musculo-squelettique sont divisés en artefacts standard, qui surviennent lors de tous les examens échographiques, et en artefacts spécifiques, qui sont caractéristiques de l'examen échographique des ligaments et des tendons.

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Artefacts résultant de la réfraction du faisceau ultrasonore

Une ombre distale peut apparaître aux bords des structures arrondies, à l'interface de deux environnements acoustiques différents. Cet effet est généralement observé lors d'un balayage transversal du tendon d'Achille. Les septa intramusculaires peuvent également produire une ombre derrière eux. Un effet d'amplification du signal ultrasonore se produit derrière les structures liquidiennes. Par conséquent, les structures situées derrière des objets contenant du liquide peuvent paraître plus échogènes que la normale. Par exemple, la présence d'un petit épanchement dans la gaine synoviale du tendon augmente son échogénicité.

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Réverbération

Cet effet peut se produire derrière des objets hautement réfléchissants tels que les os ou le diaphragme, produisant des images miroir ou fantômes. Lors des examens musculosquelettiques, cet effet peut être observé derrière le péroné. Les objets en métal et en verre provoquent un effet de réverbération appelé « queue de comète ». En général, lors de l'examen des organes musculosquelettiques, cet effet peut être observé en présence de prothèses métalliques ou de corps étrangers en métal (verre).

Réfraction

La réfraction se produit à la limite des milieux réfléchissants présentant une conductivité acoustique différente (par exemple, les tissus adipeux et les muscles), sous l'effet de la réfraction du faisceau ultrasonore, ce qui entraîne une dislocation des structures étudiées. Pour réduire la réfraction, maintenez le capteur perpendiculairement aux structures examinées.

Anisotropie

L'anisotropie est un artéfact spécifique à l'examen échographique du système musculo-squelettique. Elle se produit lors de l'échographie des tendons avec une sonde linéaire lorsque le faisceau ultrasonore n'est pas parfaitement perpendiculaire à ces derniers. Dans la zone du tendon où le faisceau ultrasonore n'est pas parfaitement perpendiculaire, des zones d'échogénicité réduite apparaissent, pouvant simuler des modifications pathologiques. Les muscles, les ligaments et les nerfs présentent également un faible effet d'anisotropie. Une diminution de l'échogénicité du tendon entraîne une dégradation de la qualité de visualisation de sa structure fibrillaire. Cependant, dans certains cas, lorsqu'il est nécessaire de visualiser le tendon sur un fond de tissu échogène, un changement d'angle d'acquisition permet de le rendre contrasté (hypoéchogène) sur un fond de tissu graisseux échogène.

Les modifications dégénératives-dystrophiques de l'arthrose d'autres articulations se manifestent également échographiquement par un rétrécissement des espaces articulaires, une réduction de la hauteur du cartilage, des modifications des tissus mous périarticulaires et des surfaces articulaires osseuses avec formation d'ostéophytes au cours d'une progression à long terme, comme cela se produit avec la gonarthrose ou la coxarthrose, nous ne nous y attarderons donc pas en détail.

Ainsi, l’échographie présente des avantages par rapport à la radiographie traditionnelle dans la détection précoce des modifications locales des articulations et des tissus mous périarticulaires des patients souffrant d’arthrose.

Un exemple de protocole d'échographie pour un patient atteint de gonarthrose:

Les relations articulaires sont préservées (altérées, perdues), sans déformation (aplaties, déformées). Les excroissances osseuses marginales du fémur et du tibia ne sont pas déterminées (elles peuvent atteindre… mm, localisation). Le récessus supérieur est inchangé (élargi, avec présence d'un excès de liquide homogène ou hétérogène; la membrane synoviale n'est ni visualisée ni épaissie). L'épaisseur du cartilage hyalin au niveau de l'articulation fémoro-patellaire, des condyles latéral et médial est dans la plage normale jusqu'à 3 mm (diminuée, augmentée), uniforme (irrégulière), la structure est homogène (avec présence d'inclusions, description). Les contours de l'os sous-chondral sont inchangés (irréguliers, avec présence de kystes, de défauts superficiels, d'érosions). L'intégrité du muscle quadriceps de la cuisse et du ligament rotulien est intacte, les ligaments collatéraux ne sont pas modifiés, l'intégrité des fibres est préservée (signes échographiques de lésion partielle ou de rupture complète). Le ligament croisé antérieur n'est pas modifié (signes de calcification). Ménisques (externes, internes): structure uniforme, contours nets et réguliers (signes échographiques de lésion: fragmentation, calcification, etc.).

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