• Définition histologique de l’emphysème :
  Elargissement permanent des espaces aériens distaux, en aval des bronchioles terminales, associé à la destruction des parois alvéolaires
• Désormais bien étudié par le scanner rayon X
• Description sur l’imagerie par scanner CT* :
  - zones de diminution de l’atténuation
  - ou de diminution de la densité moyenne du poumon chez des patients avec un diagnostic clinique de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO)
• Plusieurs types d’emphysème sont identifiables en imagerie

• Méthode d’imagerie de référence dans le diagnostic de l’emphysème :
  - la plus sensible
  - la plus spécifique
• Résolution spatiale infra-millimétrique permettant de distinguer :
  les différents types
  - centrolobulaire
  - panlobulaire
  - paraseptal
  la distribution spatiale des lésions dans les deux poumons

• L’acquisition volumique (3D)
• Le scanner permettant une approche quantitative (densitométrique) est étudié depuis de nombreuses années
• Récemment sa contribution a été démontrée dans le suivi des emphysèmes par déficit en alpha-1-antitrypsine
• L’exploration fonctionnelle respiratoire a montré des limites pour démontrer l’efficacité thérapeutique
• Les paramètres densitométriques obtenus en scanner quantitatif sont désormais pris en compte comme critère principal dans les études avec interventions thérapeutiques

• Vérification préalable sur les patients de la stabilité du scanner en utilisant un fantôme de densités connues et validé pour ce type d’études (plusieurs fantômes existent)
• Conditions d’acquisition des images, généralement 120-140 kVp avec 40 mAs
• Filtre de reconstruction, critique pour la mesure de la densité un filtre de basse fréquence est généralement utilisé au détriment de la résolution spatiale (non-prioritaire)
• Epaisseur de reconstruction des coupes (en mode hélicoïdal), paramètre influençant les mesures dérivées des acquisitions

• Aire relative (RA) de faible atténuation (pourcentage des pixels de densité inférieure à une valeur seuil prédéfinie)
  • % LAA (Low Attenuation Area) comparé et validé par rapport à des valeurs de volume et des mesures anatomopathologiques
  • Valeurs seuils proposées comprises entre -770 HU et -960 HU
  • Valeur de référence : % RA < −950
    • meilleure corrélation avec les données microscopiques et macroscopiques d’emphysème

• Aire relative (RA) de faible atténuation (pourcentage des pixels de densité inférieure à une valeur seuil prédéfinie)
  • % LAA (Low Attenuation Area) comparé et validé par rapport à des valeurs de volume et des mesures anatomopathologiques
  • Valeurs seuils proposées comprises entre -770 HU et -960 HU
  • Valeur de référence : % RA < −950
    • meilleure corrélation avec les données microscopiques et macroscopiques d’emphysème
• « n^th percentile point », Perc(n) (valeur seuil pour laquelle n % des pixels présentent une faible densité) ³
  • Paramètre le plus utilisé, validé par rapport à des mesures d’exploration fonctionnelle et des constatations anatomopathologiques
  • Valeur retenue : 15ème percentile (PD15).

• Certaines études ont montré une forte corrélation inverse entre le % LAA < -950 et le VEMS⁴
• L’emphysème évalué quantitativement augmente en corrélation avec les scores de gravité de Gold⁵
• Forte association entre les valeurs quantitatives densitométriques et :⁶
  • les valeurs de DLCO
  • les résultats au test de la marche de 6 min
  • et le BODE score
• Certaines études montrent une meilleure corrélation entre PD15 et DLCO/VA⁷ (diminution de la surface alvéolaire)

Tomodensitométrie et évaluation de l’efficacité des traitements substitutifs

• Analyse quantitative identifiée comme critère principal d’évaluation de l’efficacité du traitement substitutif
• La progression de l’emphysème est évaluée par la modification annuelle du PD15
• Valeurs quantitatives généralement reconnues : transformation du PD15 en densité pulmonaire en g/L
• Transformation de la mesure de la densité tomodensitométrique (paramètre PD15) en densité pulmonaire : valeur en HU du PD15 + 1000⁹
• Une diminution de la densité de 1g/l/an est considérée comme significative¹⁰

• Utilisation de la faible dose
• Moment optimal du cycle respiratoire
  • Intravenous augmentation treatment and lung density in severe α1 antitrypsin deficiency (RAPID): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial.
    Chapman KR and Rapid. Lancet. 2015 Jul 25;386(9991):360-8
  • SPARTA clinical trial design: Exploring the efficacy and safety of two dose regimens of alpha1-proteinase inhibitor augmentation therapy in alpha1-antitrypsin deficiency.
    Sorrells S et al. Respiratory Medicine 2015;109:490-499.

L’expérience pratique montre que l’inspiration forcée est un moment plus facile à obtenir chez le patient que l’expiration forcée.

• Les facteurs prédictifs de la mortalité au cours des emphysèmes DAAT :
  • VEMS, DLCO et la densité pulmonaire tomodensitométrique
• Des études observationnelles ont montré que la progression de la maladie pouvait être ralentie par la prise en charge adaptée du DAAT chez les patients non fumeurs avec un VEMS abaissé (30 à 60 % aux USA ) et (25 à 80 % au Canada)¹
• La diminution de la densité des lobes inférieurs apparaît assez bien corrélée avec le taux de survie. Intérêt de la segmentation automatique et volumique des poumons
• Le VEMS et la DLCO ne permettent pas de prédire la baisse de densité pulmonaire
• Proposition de suivi en TDM quantitatif : un examen / 2 ans (scanner faible dose ?)
• A ce jour les recommandations Nord-Américaine préconisent la réalisation d’un scanner quantitatif lors du diagnostic initial de la maladie, mais ne recommande pas dans son utilisation en routine clinique (donc en dehors de toute étude clinique avec intervention thérapeutique) la réalisation d’un suivi évolutif avec des scanners itératifs. 

• Le scanner volumique et quantitatif dans l’emphysème DAAT
• La densité pulmonaire tomodensitométrique : nouveau "biomarqueur" dans l’emphysème DAAT.
• Sévérité et intérêt pronostique dans l’emphysème DAAT
• Pas de généralisation aux autres formes d’emphysème