Principales techniques d'exploration de l'appareil respiratoire

L'appareil respiratoire est un ensemble complexe de conduits et de tissus qui assurent la circulation de l'air et des gaz respiratoires. Différentes techniques d'exploration d'imagerie médicale permettent de visualiser tous ces milieux.
Il peut être nécessaire d'avoir recours à plusieurs techniques d'imagerie médicale pour diagnostiquer une pathologie, pour repérer des anomalies sur une image en deux dimensions (radiographie), localiser précisément des anomalies profondes (scanographie), effectuer des prélèvements, etc.
L'étude de l'activité respiratoire est possible grâce à la spirométrie.
1. Quel est l'apport de la radiographie à l'étude des pathologies pulmonaires ?
• La radiographie est un examen paramédical qui utilise des rayons X pour produire une image d'une partie d'un organisme, ou d'un organisme entier. En effet, quand un émetteur envoie des rayons X en direction d'un patient, ceux-ci sont plus ou moins absorbés par les différents tissus qu'ils traversent. Derrière le patient, une plaque photographique ou un récepteur numérique est frappé par les rayons X qui ont traversé, ils formeront autant de zones noires sur l'image. On obtient donc une image en négatif : les tissus, liquides ou gaz qui ont absorbé les rayons X apparaissent en blanc, on parle d'opacité aux rayons X ; ceux qui les ont laissés passer apparaissent en noir, on parle alors de clarté aux rayons X.
• La radiographie présente l'avantage d'être facile à réaliser et de produire des clichés qui peuvent être conservés pour une réinterprétation éventuelle. En revanche, elle présente plusieurs inconvénients majeurs :
  • Les clichés obtenus sont en deux dimensions, ce qui permet de repérer une anomalie mais pas de la situer en profondeur.
  • Les rayons X sont mutagènes, ils sont formellement contre-indiqués aux femmes enceintes.
  • Les clichés sont en noir et blanc, des tissus qui absorbent les rayons X de manière similaire ne peuvent pas être différenciés avec une radiographie sans préparation ; on devra donc utiliser un produit de contraste qui présente des risques allergiques.
• La radiographie est l'examen le plus utilisé pour diagnostiquer les pathologies respiratoires. En effet :
  • l'air laisse passer les rayons X, il apparaît en noir sur un cliché radiographique ;
  • les liquides, le mucus laissent peu passer les rayons X, ils apparaissent en gris clair ;
  • les os ne laissent pas passer les rayons X, ils apparaissent en blanc.
• On peut ainsi mettre en évidence différents types d'anomalies :
  • Des opacités diffuses : zones anormalement claires, disséminées, qui signalent par exemple un épaississement ou une contraction anormale des voies respiratoires, la présence d'un liquide ou d'un mucus trop abondant, une calcification, etc.
  • Des opacités localisées : une ou plusieurs zones claires, bien délimitées, qui signalent la présence d'une tumeur, d'un kyste, d'un corps étranger, etc.
  • Des hyperclartés : zones anormalement sombres qui signalent la présence d'un volume anormalement élevé d'air, une destruction du tissu pulmonaire, etc.
• La radiographie est indiquée dans le diagnostic et le suivi de pathologies comme l'asthme, la mucoviscidose, l'emphysème, les infections respiratoires, les cancers pulmonaires, l'œdème, etc.
Exercice n°1Exercice n°2Exercice n°3
2. Quel est l'apport de la scanographie à l'étude des pathologies pulmonaires ?
• La scanographie pulmonaire est souvent utilisée en seconde intention pour confirmer ou préciser le diagnostic établi après l'étude d'un cliché radiographique.
• Le principe de la scanographie est en partie similaire à celui de la radiographie puisqu'il est basé sur l'absorption différentielle des rayons X par les tissus traversés. La différence principale entre ces deux examens d'imagerie médicale réside dans l'émission de ces rayons X : ici, le patient est sur un lit mobile qui entre progressivement dans un tunnel qui contient l'émetteur de rayons X. Ce dernier tourne autour du patient qui reçoit donc un faisceau en spirale. Les clichés obtenus correspondent à des coupes fictives du patient. Les avantages et inconvénients de la scanographie sont similaires à ceux de la radiographie.
• La scanographie pulmonaire apporte une réelle avancée diagnostique par rapport à la radiographie : elle permet de réaliser dans un même examen de nombreux clichés de coupes successives du patient, on peut donc localiser très précisément une anomalie et obtenir ses mensurations. Un traitement informatique peut être utilisé pour reconstituer une image du patient en trois dimensions. La qualité des images en noir et blanc, et en particulier la définition supérieure à celle de la radiographie, permet une meilleure discrimination de tissus proches.
• La scanographie est également utilisée à des fins thérapeutiques, par exemple pour cibler le plus précisément possible une zone à traiter sans léser les tissus voisins (traitement par radiothérapie de certaines tumeurs, etc.).
Exercice n°4
3. Quel est l'apport de la fibroscopie à l'étude des pathologies pulmonaires ?
• La fibroscopie est un examen qui consiste à introduire, par un orifice naturel le plus souvent, un tube flexible (fibroscope) muni d'un système optique et d'une lumière froide. Elle permet de visualiser et localiser directement une anomalie morphologique, un encombrement, une zone infectée, et d'effectuer un examen complémentaire si le fibroscope est couplé à un autre appareil. Ses deux inconvénients principaux sont d'être un examen invasif et parfois inconfortable, et de nécessiter dans certains cas une anesthésie générale.
• La fibroscopie bronchique se pratique en introduisant le fibroscope par le nez ou la bouche pour le faire descendre jusqu'aux bronches. On peut effectuer un prélèvement de tissu bronchique (biopsie) ou l'ablation totale d'une zone suspecte pendant l'examen, à l'aide d'une petite pince introduite dans le tube flexible. Le prélèvement est ensuite envoyé en laboratoire d'anatomopathologie, il sera durci et découpé en fines lamelles fixées sur des lames et observées au microscope. On peut ainsi mettre en évidence la présence de cellules tumorales.
• Pendant une fibroscopie bronchique, on peut également pratiquer un lavage bronchoalvéolaire : sous anesthésie locale, on injecte du sérum physiologique puis on aspire le liquide injecté dont la composition sera rapidement analysée en laboratoire. On peut ainsi :
  • mettre en évidence la présence dans l'arbre bronchique d'éléments étrangers (fibres d'amiante, etc.) pour poser un diagnostic ;
  • nettoyer une zone infectée et déterminer la nature du ou des germe(s) responsable(s) de l'infection, pour ensuite adapter le traitement ;
  • désencombrer en éliminant les mucosités.
Exercice n°5Exercice n°6
4. Quel est l'apport de la spirométrie à l'étude des pathologies pulmonaires ?
• La spirométrie est un examen qui mesure les volumes respiratoires, afin de déterminer la capacité respiratoire d'un patient.
• Le patient respire dans un embout relié au spiromètre, de manière normale ou forcée selon les instructions données par l'opérateur. Il en résulte une courbe, le spirogramme, qui donne soit le volume d'air présent dans les poumons, soit le volume d'air expiré, en fonction du temps. L'interprétation du spirogramme permet de connaître différents paramètres :
  • le volume courant (VC) : volume d'air échangé au cours d'une respiration normale ;
  • le volume de réserve inspiratoire (VRI) : volume supplémentaire qui peut être inspiré lors d'une inspiration profonde ;
  • le volume de réserve expiratoire (VRE) : volume supplémentaire qui peut être rejeté lors d'une expiration forcée ;
  • la capacité vitale forcée (CVF), résultat d'une inspiration et d'une expiration maximales, représente le volume maximal d'air mobilisable ;
  • le volume d'expiration maximal seconde (VEMS) : volume d'air expiré la première seconde, pendant une expiration forcée qui suit une inspiration forcée.
• La capacité respiratoire d'un patient qui présente une pathologie pulmonaire peut être évaluée grâce à l'indice de Tiffeneau, c'est le rapport VEMS / CVF. Normalement d'environ 80 %, cet indice peut chuter à 70 % voire 60 % pendant une crise d'asthme ; il est également trop bas chez un patient atteint de mucoviscidose, d'une BPCO (bronchopneumopathie chronique obstructive), etc.
Exercice n°7
À retenir
• La radiographie est indiquée pour le diagnostic et le suivi d'anomalies morphologiques ou de la destruction de l'appareil pulmonaire, de tumeurs, d'obstruction ou d'encombrement des conduits respiratoires, de leur envahissement par de l'air ou un liquide, etc.
• La scanographie donne des images de coupes fictives du patient, ce qui permet de préciser le diagnostic posé grâce à la radiographie, mais aussi de localiser précisément l'anomalie et de réaliser une imagerie en trois dimensions.
• La fibroscopie bronchique permet de visualiser une anomalie, d'effectuer un prélèvement ou une ablation d'une zone suspecte, de laver les conduits respiratoires.
• La spirométrie est le seul examen capable d'apprécier la capacité respiratoire.
Pourquoi ne peut-on pas localiser précisément une tumeur pulmonaire par radiographie ?
Cochez la bonne réponse.
Parce que l'air présent dans les poumons peut la masquer.
Parce qu'un cliché radiographique ne permet pas d'estimer sa position en profondeur.
Parce qu'une tumeur n'est pas visible aux rayons X.
L'air est transparent aux rayons X, il ne peut donc pas gêner l'observation d'une tumeur. Comme une tumeur est opaque aux rayons X, elle est visible en radiographie. En revanche, la radiographie donne toujours un cliché « à plat », qui ne permet pas d'estimer la profondeur de la tumeur.
Comment apparaît un œdème pulmonaire à la radiographie ?
Cochez la bonne réponse.
sous la forme d'opacités diffuses
sous la forme d'opacités localisées
sous la forme d'hyperclartés
Un œdème est une accumulation de liquide dans un poumon, qui va absorber les rayons X, le cliché présentera donc des opacités diffuses.
Comment apparaît un emphysème à la radiographie ?
Cochez la bonne réponse.
sous la forme d'opacités diffuses
sous la forme d'opacités localisées
sous la forme d'hyperclartés
L'emphysème provoque la destruction du tissu pulmonaire, les poumons ont donc une quantité anormalement élevée d'air, qui laisse passer les rayons X. On observe des hyperclartés au niveau des zones détruites.
Quelle est la principale différence entre la radiographie et la scanographie pulmonaires ?
Cochez la bonne réponse.
La scanographie n'envoie pas tous les rayons X sur la même zone du patient, elle est donc moins mutagène.
La scanographie ne visualise pas les mêmes zones du corps.
La scanographie permet de reconstituer une image en trois dimensions du patient.
Les deux examens effectués de manière isolée émettent des doses de rayons X qui ne sont en elles-mêmes pas très dangereuses pour le patient (une radiographie classique correspond à la dose d'irradiation reçue lors de l'exposition au soleil en été pendant quelques heures). On peut examiner les mêmes zones de l'organisme dans les deux cas, mais c'est le résultat obtenu qui diffère de manière importante : cliché à plat pour la radiographie, en trois dimensions pour la scanographie.
Quel est l'examen qui n'est pas contre-indiqué aux femmes enceintes ?
Cochez la bonne réponse.
la radiographie pulmonaire.
la scanographie pulmonaire.
la fibroscopie bronchique.
La fibroscopie bronchique n'est pas basée sur l'émission de rayonnements, c'est un examen visuel, il n'est donc pas contre-indiqué aux femmes enceintes contrairement aux examens utilisant les rayons X.
Quel examen est le plus indiqué dans le diagnostic de l'asbestose (cancer dû à l'exposition à l'amiante) ?
Cochez la bonne réponse.
la radiographie pulmonaire
la scanographie pulmonaire
la fibroscopie bronchique
Les trois examens peuvent mettre en évidence des anomalies pulmonaires chez un patient atteint d'asbestose. La radiographie et la scanographie permettent seulement d'observer des opacités anormales au niveau de la plèvre, mais celles-ci pourraient être causées par la présence d'autres corps étrangers. Seule la fibroscopie bronchique, avec lavage alvéolaire, peut confirmer le diagnostic, par la présence de fibres d'amiante dans le liquide injecté-aspiré.
Quelle est l'évolution de l'indice de Tiffeneau chez un asthmatique ?
Cochez la bonne réponse.
L'indice de Tiffeneau est bas pendant une crise, puis augmente par la suite.
L'indice de Tiffeneau est élevé pendant une crise, puis diminue par la suite.
L'indice de Tiffeneau reste constant et bas, pendant une crise ou non.
Pendant une crise d'asthme, les bronches sont anormalement contractées, ce qui empêche le patient d'expirer suffisamment d'air, VEMS et donc l'indice de Tiffeneau sont bas. À la fin de la crise, les bronches se relâchent, VEMS augmente.