Intérêt de l`échographie 3D-4D en échographie fœtale et

J Radiol 2006;87:1969-92
© 2006. Éditions Françaises de Radiologie.
Édité par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés
formation médicale continue
le point sur…
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie
fœtale et gynécologique : principes et indications
JM Levaillant
Abstract
Résumé
Value of 3D-4D sonography in fetal and gynecological ultrasound
examination: principles and indications.
J Radiol 2006;87:1969-92
L’imagerie tridimensionnelle est devenue au cours des dernières
années un élément essentiel de la visualisation des structures en
échographie. Les progrès réalisés dans le domaine des capteurs et du
traitement d’image permettent aujourd’hui la présentation d’informations nouvelles particulièrement en échographie obstétricale et
gynécologique.
Le présent article se propose de faire le point sur les méthodes
d’acquisition et de présentation des volumes, puis de présenter les
résultats en terme de visualisation des organes fœtaux en l’absence ou
lors de quelques anomalies morphologiques ainsi que pour les applications en gynécologie.
Three-dimensional ultrasound has become an essential tool for visualization of fetal structures in the past few years. The recent improvements in transducers and signal processing provide new information,
particularly in obstetrics and gynecology sonography.
The present paper will present the most recent advances in volume
acquisition and presentation modes followed by results of fetal organ
visualization in normal and abnormal cases as well as applications in
gynecology.
Key words: 3D ultrasound. Fetus. Obstetrics. Gynecology.
Applications obstétricales
1. Au 1er trimestre : l’échographie de 12 SA
L’acquisition d’un volume fœtal global à 12 semaines d’aménorrhée permet de sélectionner le meilleur plan de mesure de la longueur cranio-caudale et de la clarté nucale.
Le mode multiplan, en coupes sagittales, tous les demi millimètres, permet de raccourcir le temps d’examen au 1er trimestre et
d’individualiser les meilleurs plans de coupes cranio-céphaliques,
thoraciques et abdominaux.
La seule exigence est l’obtention d’un excellent volume : le temps
d’acquisition est fondamental et doit respecter les paramètres
d’angle de flexion de la tête et de différenciation plan fœtal —
amnios (fig. 1) (tableau I).
2. L’échographie du 2e trimestre
2.1. Contrôle de qualité biométrique
L’usage de l’échographie 3D permet, à partir de bonnes acquisitions volumiques axiales, de déterminer rapidement les meilleures coupes du diamètre bipariétal (fig. 2), du diamètre abdominal
(fig. 3) et de la longueur fémorale, selon les critères retenus par le
compte rendu minimum du comité technique.
2.2. Contrôle de qualité morphologique
Exemples d’analyse d’organe : la face, le cerveau, le cœur, le
squelette sont quatre exemples qui peuvent démontrer l’éclairage particulier qu’apporte l’échographie 3D aux examens 2D
conventionnels.
Hôpital Antoine Béclère, 157, rue de la Porte de Trivaux, 92141 Clamart Cedex.
Correspondance : JM Levaillant
Mots-clés : 3D échographie. Fœtus. Obstétrique. Gynécologie.
2.2.1. La face (1-8)
La visualisation tridimensionnelle sémiologique de la face est un
progrès extraordinaire en diagnostic fœtal, dans les problèmes de
dysmorphie ou de fentes. Les clichés obtenus en mode rendu de
surface sont de qualité médicale et permettent le dialogue avec
les généticiens pédiatres et les équipes chirurgicales maxillofaciales.
Voici un exemple dans les critères de dysmorphie faciale : le philtrum est un item d’analyse des dysmorphies. Les piliers du philtrum sont visibles dès 22 SA chez le fœtus présumé normal (fig. 4).
L’aspect bombé ou lisse de la lèvre avec effacement des piliers est
alors un « petit signe de la face » et va s’ajouter aux autres signes
échographiques conduisant au diagnostic de syndrome d’alcoolisme fœtal (fig. 5) ou de Cornelia de Lange par exemple (fig. 6).
L’aspect bombé et épaissi de la lèvre supérieure avec des piliers
visibles fait partie des petits signes de la dysmorphie du syndrome de Noonan (fig. 7).
• La face en mode multiplan
L’acquisition triplan de la face permet une parfaite symétrisation
des plans et une coupe sagittale stricte sécurisée.
La capacité des coupes multiplans est alors de pratiquer un examen
minutieux des coupes axiales par exemple et d’individualiser ainsi
orbites, maxillaire et mandibule sur un seul écran de visualisation
(fig. 8a). Dans les pathologies associées à un rétrognatisme, l’étude
multiscan des coupes axiales permet d’étudier la largeur maxillaire,
la cavité buccale sans interposition de la langue qui reste en arrière
et l’aspect ogival de la mandibule (fig. 8b).
• La face en mode triplan et rendu de surface
La technique d’acquisition « bouche ouverte » permet une bonne visualisation du palais primaire et secondaire osseux, mais
aussi du palais velaire en mode rendu de surface (fig. 9).
• La technique de l’abord postérieur de la face en mode rendu de
surface
En cas de rétrognatisme, l’analyse en reconstruction de surface
permet, par abord postérieur du crâne, en « retournant le volu-
1970
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
Fig. 1 :
Fœtus 12 SA. Coupes multiplanaires sagittales.
Fig. 1:
Multiplanar sagittal views of a fetus at 10 weeks GA.
me », de visualiser l’aspect en « V » du palais et de confirmer un
éventuel syndrome de Pierre Robin (fig. 10).
• Analyse d’une fente faciale
Les fentes antérieures sont bien analysées en surfaçage cutané
(aspect des bourgeons et du pont narinaire) puis en coupes coro-
Tableau I
Procédure du déroulement et de l’analyse d’un examen 3D ou
4D classique (2).
Table I
Procedure for performance and analysis of classical 3D or 4D
exam (2).
I. Acquisition des données :
– Acquisition de volume.
– Définition de la région d’intérêt (boîte de volume ou secteur) en
fonction de la position et de la taille.
– Définition de l’angle de volume.
– Définition de la qualité de l’acquisition.
– Respectez la position de la ligne verte
II. Stockage des données :
– Enregistrement et transfert de volumes et de fichiers au format
AVI.
III. Analyse de données :
– Trois plans d’acquisition perpendiculaires qui peuvent être
déplacés au sein du bloc de volume.
– Modes de rendu de volume 4D, transparent ou surface.
JM Levaillant
nales et en coupes axiales+ multiscan afin de mettre en évidence,
d’une part la fente maxillaire (palais primaire), d’autre part la
fente palatine (palais secondaire).
• La fente labio-maxillaire et palatine uni-latérale
La reconstruction de surfaçage est alors une aide au diagnostic et
devient un cliché descriptif pour le chirurgien maxillo-faical en
anténatal, qui pourra mieux détailler aux parents la nature des
interventions chirurgicales (fig. 11a).
L’analyse en coupes axiales multiscan permet la reconnaissance
de la bipartition du maxillaire et le décalage antéro-postérieur
(fig. 11b).
L’analyse en coupes coronales multiscan permet l’étude du palais
secondaire osseux (fig. 11c).
• La fente labio-maxillaire et palatine bilatérale
Dans la fente labio-maxillaire bilatérale, le surfaçage cutané permet un diagnostic quasi clinique de l’importance du bourgeon,
de la surface du lambellule cutané et de l’intégrité nasale
(fig. 12a).
En coupes multiscan axiales, les coupes étagées permettront alors
de visualiser le bourgeon médian et sa partie osseuse (ici il existe
la présence de deux alvéoles dentaires), la tripartition du massif
facial et l’intégrité de la mandibule (fig. 12b).
En arrière, le vomer vertical, non déformé, sans support de base
(fig. 12c — cliché en bas à droite).
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JM Levaillant
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
1971
Fig. 2 :
Diamètre bipariétal : coupes multiplanaires axiales tous les millimètres. La coupe centrale est choisie pour la biométrie du diamètre et
du périmètre.
Fig. 2:
Biparietal diameter: Multiplanar views every 1 mm. Central view is the reference view for diameter and circumference measurement.
2.2.2. Le cerveau
Le cerveau fœtal est examiné toujours assez facilement en coupe
axiale (coupe du diamètre bipariétal) mais le corps calleux est
souvent difficile à analyser en coupe sagittale. En pratiquant une
section volumique sur la ligne médiane, on peut obtenir une reconstruction instantanée du corps calleux et du cavum soit par la
technique du 3D en reconstruction de surface (fig. 13a) soit par la
technique de la coupe épaisse perpendiculaire à la coupe axiale :
technique 4D « live » (fig. 13b).
À partir de l’acquisition en mode volumique des plans de coupe
du diamètre bipariétal (coupe cavo-ventriculaire) la reconstruction sagittale permet la visualisation du corps calleux.
2.2.3. Le cœur
Le mode spatio-temporel de la corrélation d’image visualise le
cœur fœtal (ou un vaisseau) en mode triplan en temps réel ou en
post-processing. Le résultat final résulte encore une fois de la
qualité de l’acquisition.
La technique d’acquisition est simple et rigoureuse : l’enregistrement est fait à partir de la coupe « 4 cavités ». On pratique sur la
coupe d’acquisition, une rotation de 10 à 15 ° (fig. 14a).
Le point de rotation est amené dans l’angle gauche du ventricule
gauche, c’est-à-dire juste à gauche de la croix du cœur, au niveau
de la voie d’éjection (fig. 14b).
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L’usage de la rotation permet alors d’obtenir le grand axe puis le
petit axe (fig. 14c).
2.2.4. Le squelette (9-13)
En échographie de dépistage ou de diagnostic, le mode 3D ou
4D os, permet un éclairage très différent de la visualisation 2D
de l’os fœtal ; la difficulté initiale est, d’une part l’optimisation
de l’image osseuse : gain très bas ; mode maximum 100 % ; augmentation du contraste ; bonne localisation en regard de la zone
d’intérêt.
D’autre part, la connaissance de l’angle d’observation 2D le plus
adéquat pour visualiser une zone d’intérêt spécifique, en général
le point de départ sera le plus souvent une coupe sagittale de l’os
pour obtenir une reconstruction coronale.
Le crâne fœtal : il s’étudie en 3D par coupe triplan et reconstruction volumique « mode maximum ». Les sutures et fontanelles
sont alors parfaitement analysées (fig. 15).
Les canaux semi-circulaires sont visualisés à partir d’une reconstruction en mode maximum à parti d’une coupe para-sagittale,
dos en avant, au niveau du cervelet (fig. 16).
De même, l’étude de la suture métopique et de la grande fontanelle est facilitée par la reconstruction 3D mode maximum à partir d’une acquisition sagittale stricte de la face (fig. 17).
Les structures crâniennes profondes sont accessibles à 22 SA à
la reconstruction 3D : pour visualiser l’os sphénoïde et les
1972
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
Fig. 3 :
Diamètre abdominal et périmètre abdominal : coupes multiplanaires axiales. La coupe centrale est choisie pour la biométrie du diamètre et du périmètre abdominal.
Fig. 3:
Abdominal diameter and circumference: multiplanar views every 1 mm. Central view is the reference view for measurements.
grandes ailes, l’acquisition en coupe sagittale, nez vers le haut,
permet la visualisation instantanée en triplan et en surfaçage
d’une coupe coronale très descriptive de l’ensemble de l’os
sphénoïde (fig. 18).
Le rachis, côtes et vertèbres, est reconstruit pour une analyse précise, quasi-anatomique du mur postérieur ou du mur antérieur,
en fonction de la hauteur de coupe choisie par l’opérateur ; cette
reconstruction est si aisée qu’elle s’intègre facilement à l’examen
de dépistage (fig. 19).
De même, le sacrum, l’os iliaque, l’omoplate, dont l’intégrité et la
description anatomique de leur forme est souvent importante
lors de la recherche des « petits signes » osseux de certaines pathologies syndromiques sont reconstruits à partir de coupes sagittales simples à obtenir en échographie 2D (fig. 20-21).
Applications gynécologiques
1. Introduction
En gynécologie, l’échographie 3D par voie vaginale a permis des
progrès rapides dans la sécurité diagnostique et sa précision, dans
le domaine des pathologies de la cavité utérine, surtout dans les
malformations congénitales et dans les pathologies de l’ovaire,
surtout dans la surveillance des fécondations in vitro.
Associée à la sonographie, l’échographie 3D par voie vaginale
renforce encore sa capacité diagnostique sur les pathologies cavitaires. Associée aux techniques de Doppler couleur, l’échographie 3D par voie vaginale a fourni de nouvelles précisions dans la
mesure de la vascularisation.
Les calculs biométriques ont évolué grâce au 3D par l’apport des
possibilités de calcul volumique (système vocal) et l’analyse de la
vascularisation tissulaire qui permet de calculer des index de vascularisation dans une structure définie et son volume.
2. Acquisition
L’acquisition d’un volume d’ovaire ou d’utérus est le temps essentiel qu’il faut à tout prix, là aussi, réussir comme en échographie fœtale.
On part, le plus souvent, d’un balayage lent de façon à obtenir
une précision plus importante en décomposant l’appareil génital
en 3 tiers : cul-de-sac gauche et ovaire gauche/utérus en coupe sagittale/cul-de-sac droit et ovaire droit.
Les principes d’acquisition du volume sont les mêmes que ceux
décrits en début de ce chapitre. L’acquisition par voie vaginale est
pratiquée en coupe axiale.
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Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
1973
Fig. 4 :
Face fœtale normale. Aspect du philtrum et des piliers.
Fig. 5 :
Syndrome d’alcoolisme fœtal.
Fig. 4:
Normal fœtal face with normal patten of the philtrum and
pillars.
Fig. 5:
Fetal alcohol syndrome.
Fig. 6 :
Syndrome de Cornelia de Lange.
Fig. 7 :
Fig. 6:
Syndrome de Noonan. Lèvre épaisse, piliers plus marquées.
Cornelia de Lange syndrome.
Fig. 7:
Noonan syndrom: thick lips with marked pillars.
La lecture des coupes coronales ainsi obtenues permet une précision diagnostique quasi anatomique.
On obtient ainsi le plan du diagnostic des anomalies utérines,
utérus Distilbène et unicorne bien sûr mais surtout définition
échographique précise des utérus cloisonnés ou bicornes.
Des logiciels spécifiques sont à la disposition de l’échographie gynécologique tels que le mode vocal que l’on peut également utiliser en échographie fœtale dans les calculs de volume de la vessie
et de l’estomac et le mode analyse de vascularisation qui permet
de quantifier le degré de vascularisation d’un organe.
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3. VOCALTM et index de vascularisation
3.1. VOCALTM
3.1.1. Principes et notions de base
Le principe de base utilisé par VOCALTM est la combinaison
des tissus 3D examinés (présentés sous la forme de « voxels »)
et des informations géométriques de surfaces dans un groupe
de données 3D. Parmi les avantages de VOCALtm figurent : i)
caractérisation (définition) de la surface de tumeurs ou de lésions ; ii) mesures précises et automatiques de volume symétri-
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Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
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a
b
Fig. 8 :
a
b
Face fœtale. Coupes axiales multiplan tous les 3,6 mm, mettant en évidence (images centrales) orbites, maxillaire, et mandibule.
Syndrome de Pierre Robin. Rétrognatisme sur la coupe saggitale en haut à droite. Coupes multiscan axiales. Cliché en bas à gauche
maxillaire et palais court. Cliché en bas à droite. Large mandibule plate.
Fig. 8:
a
b
Fetal face: 3.6-mm multiplanar axial views showing (central image) the orbits, maxillary, and mandible.
Pierre Robin syndrome: on multiplanar sagittal view, retrognatism on top right. On bottom left, short maxillary and palate. On bottom
right, large flat mandible.
que et sphérique ; iii) histogramme automatique Color ou
Power-Doppler ; iv) détection manuelle des contours des
structures (par exemple, lésion tumorale, kyste, prostate, etc.)
et calcul de volume très précis. La précision du processus peut
être visuellement contrôlée par l’utilisateur dans l’affichage
multiplan et les résultats sont reproductibles ; v) construction
d’une enveloppe virtuelle autour de la lésion avec possibilité de
définir son épaisseur. Cette enveloppe peut être considérée
comme une couche de tissus entourant la lésion où se situe la
vascularisation de la tumeur ; vi) calcul automatique de la vascularisation dans l’enveloppe. Dans l’histogramme 3D Color
ou Power-Doppler, une comparaison est établie entre le nombre de voxels de couleur et le nombre de voxels de niveau de
gris.
3.1.2. Définition de la géométrie de surface
La géométrie de surface est définie par la rotation d’un plan
d’image autour d’un axe fixe (axe principal du contour) et la
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gynécologique
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Fig. 9 :
Échographie 3D : reconstruction de surface par abord bouche ouverte. Bonne différenciation du palais osseux et du palais vélaire.
Fig. 9:
3D sonography: surface reconstruction with open mouth allowing adequate differentiation of bone palate and velar palate.
définition de contour 2D dans chaque plan. Les contours 2D
sont définis manuellement ou à l’aide d’une sphère. Il est possible de définir le pas de rotation de chaque plan de contour
sur une valeur comprise entre 6 et 30° (30 — 6 plans de
contour).
La géométrie de surface est définie par la triangularisation 3D
des contours 2D, ce qui signifie que chaque point du contour 2D,
dans le plan N, est relié par un maillage triangulaire aux points
correspondants dans les plans N – 1 et N + 1.
3.1.3. Définition d’un contour d’enveloppe (géométrie)
Fig. 10 :
Reconstruction de surface par abord postérieur d’un crâne
fœtal atteint d’un syndrome de Pierre Robin. Visualisation
de la fente osseuse postérieure (flèche).
Fig. 10:
Surface reconstruction from the posterior view of a fetal
skull in Pierre Robin syndrome showing posterior bone
defect (arrow).
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Le principe de base d’un contour d’enveloppe est de définir une
« épaisseur » de la géométrie de surface de référence (fig. 22).
Les contours « parallèles » affichés sur l’image définissent la
géométrie de surface « parallèle » (qui décrit l’enveloppe). Ces
contours « parallèles » sont soit définis de manière symétrique
par rapport au contour de référence, soit limités à une seule direction (vers l’intérieur ou l’extérieur). La géométrie de l’enveloppe
consiste en une surface externe et une surface interne ; il est donc
possible de distinguer les points compris dans l’enveloppe des
points situés en dehors. Un contour d’enveloppe représente tous
les points entourés par la géométrie de surface interne et externe.
Si aucun contour n’est défini explicitement, la géométrie de l’enveloppe consiste en la surface de référence (surface externe) et en
un point interne (la surface interne est effacée).
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gynécologique
Fig. 11 :
a
b
c
Fig. 11:
a
b
c
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Fente faciale.
Reconstruction en surfaçage : aspect du visage et étude des bourgeons. Exemple
d’une fente labio-maxillaire et palatine unilatérale.
Exemple d’une fente labio-maxillaire et palatine unilatérale. Coupes axiales multiplans. La bipartition du maxillaire et le décalage antéro-postérieur est bien visualisé
sur le cliché central.
Exemple d’une fente labio-maxillaire et palatine unilatérale. Coupes coronales multiplan. La fente du palais secondaire est bien visualisée sur les 5 derniers clichés
(coupes tous les 1,7 mm).
Fetal cleft.
Surface rendering for face and study of buds in a case of labionasal and palate cleft.
Facial cleft in case of labiomaxillary and palate cleft. Axial multiplanar views of two
parts from the maxillary and the anteroposterior gap on the central view.
Facial cleft in case of unilateral labiomaxillary and palate cleft. Coronal multiplanar
views of the second palate cleft, which is well defined on the last five views (every
1.7 mm).
a
b
c
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Fig. 12 :
a
b
c
Fig. 12:
a
b
c
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gynécologique
Fente faciale.
Reconstruction en surfaçage : aspect du visage, étude du bourgeon médian et du lambellule cutané : exemple d’une fente labio-maxillaire et palatine bilatérale.
Exemple d’une fente labio-maxillaire et palatine bilatérale : coupes axiales multiplan. Tripartition du massif facial et aspect du bourgeon médian — cliché en haut au centre.
Exemple d’une fente labio-maxillaire et palatine bilatérale. Coupe coronale multiplan tous
les 2 mm — fente du palais secondaire visualisée sur les 5 derniers clichés.
Facial cleft.
Facial cleft with surface rendering in case of bilateral labiomaxillary and palate cleft. View
of the face with study of the median bud and cutaneous lambella.
Multiplanar axial views of a facial cleft with bilateral labiomaxillary and palate defects. On
top left, aspect of median bud and face in three parts.
Multiplanar axial views of a facial cleft with bilateral labiomaxillary and palate defects
(every 2 mm) showing a defect on the secondary palate in the last five views.
a
b
c
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Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
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a b
Fig. 13 :
a
b
Fig. 13:
a
b
Cerveau.
Coupe triplan : reconstruction d’une coupe sagittale stricte visualisant le corps calleux à partir d’une coupe axiale du diamètre bipariétal.
Cerveau : technique 3D du VCI permettant la reconstruction en « live » du corps calleux (coupe sagittale) à partir d’une coupe axiale.
Brain.
In three views. Reconstruction of a strict sagittal view from an axial view of the biparietal diameter showing the corpus callosum.
Live brain view in 3D allowing reconstruction of corpus callosum (in sagittal view) from an axial view.
a b
c
Fig. 14 :
a
b
c
Fig. 14:
a
b
c
Cœur fœtal.
Coupe « 4 cavités » initiale d’acquisition du STIC.
STIC. Technique de rotation de l’image 10 à 15° — reconstruction du grand axe.
STIC. Coupe du petit axe.
Fetal heart.
Four-chamber view of fetal heart in spatiotemporal correlation acquisition.
Image rotated by 10-15° for longitudinal axis reconstruction.
Short axis view of fetal heart.
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Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
Fig. 15 :
Crâne fœtal. L’étude triplan et reconstruction volumique
« mode maximum ». Profil.
Fig. 15:
Fetal skull with 4D study and maximal mode volume
reconstruction.
1979
Fig. 16 :
Crâne fœtal. Coupe para-sagittale dos en avant, triplan et
reconstruction volumique « mode maximum » des canaux
semi-circulaires.
Fig. 16:
Fetal skull. Parasagittal view with back at the top, 3D and
volume reconstruction, maximal mode to detect semicircular canals.
Fig. 17 :
Mode maximum. Exemple de la suture et de la grande fontanelle.
Fig. 18 :
Mode maximum. Exemple de la reconstruction de l’os
sphénoïde.
Fig. 17:
Fetal skull: visualization of suture and large fontanel.
Fig. 18:
Fetal skull: visualization of sphenoid bone reconstruction.
Fig. 19 :
Mode maximum. Reconstruction du rachis et des côtes à
partir d’une acquisition sagittale stricte, dos antérieur.
Fig. 20 :
Mode maximum. Visualisation du sacrum et du bassin.
Fig. 20:
Maximal mode. Visualization of sacrum and pelvis.
Fig. 19:
Maximal mode reconstruction of rachis and ribs from a
strict sagittal acquisition with back on top.
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1980
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
Fig. 21 :
Mode maximum. Visualisation de l’omoplate.
Fig. 21:
Maximal mode to visualize shoulder blade.
JM Levaillant
Fig. 22 :
Schéma de la géométrie de l’enveloppe : surface externe
surface interne.
Fig. 22:
Geometry of the envelope: external and internal surfac
Fig. 23 :
Échographie 3D. Coupe triplan d’un
polype intra-cavitaire. Calcul du
volume par mode vocal après « contourage » de la structure.
Fig. 23:
3D sonography. Three-planar view of
an intracavitary polyp. The volume is
calculated using VOCAL after contouring the structure.
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JM Levaillant
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
Fig. 24:
Fig. 24 :
1981
Vascular histogram. MG: mean grey
level. VI: vascularization index, relation between the number of weighted
color voxels and the number of voxels
in the volume of interest (VOI). This is
true for the total volume of a mass.
This index measures the distribution
of blood in the mass. FI: flow index, the
relation between the sum of weighted
color voxels and the total number of
color voxels in the VOI. This is not a
measure of volume flow but rather a
measure of the mean flow speed,
exclusively. VFI: vascular flow index,
the relation between the sum of the
intensity-weighted voxels and the total
number of voxels in the VOI. This is an
estimation of blood irrigation based
on the estimation of flow.
Histogramme vasculaire. Légendes et abréviations : MG : moyenne niveau de gris. VI : indice de vascularisation : rapport entre le nombre de voxels couleur pondérés et le nombre total de voxels dans un volume d’intérêt (VOI). Cela est valable pour le volume total d’une
masse. Cet indice mesure la distribution du sang dans la masse. FI : indice du flux : rapport entre la somme des voxels couleur pondérés
et du total des voxels couleur dans le VOI. Il ne s’agit pas d’une mesure pour le débit de volume mais d’une mesure de vitesse moyenne
du flux, exclusivement. VFI : indice du flux vasculaire : rapport entre la somme des intensités des voxels pondérés et le nombre total de
voxels dans le VOI. Estimation de l’irrigation sanguine à partir de l’estimation du flux.
3.1.4. Calcul de volume (enveloppe)
Le volume (enveloppe) est la différence entre le volume défini
par la surface externe (de la géométrie de l’enveloppe) et le volume défini par la surface interne (de la géométrie de l’enveloppe).
Une fois la région d’intérêt définie, le volume est automatiquement calculé et affiché à l’écran, sous la forme d’une image avec
rendu ou d’une enveloppe (fig. 23).
La présentation « en créneau » permet de visualiser les coupes et
le contour de l’enveloppe sur une seule image. Elle donne une
vue 3D « en angle » de l’orientation des coupes les unes par rapport aux autres.
3.2. Analyse de vascularisation avec VOCALTM
3.2.1. L’histogramme et sa valeur
Après avoir effectué un calcul de volume en mode Color ou
Power-Doppler avec le programme d’imagerie VOCAL™, un
histogramme vasculaire ou couleur du système vasculaire est
automatiquement calculé et affiché (fig. 24). Vous pouvez déterminer une surface spécifique en créant une enveloppe. L’histogramme est calculé à partir du contenu de l’enveloppe. Si un
contour est défini sans enveloppe, l’histogramme est calculé à
partir du contenu du contour. Une enveloppe interne, externe ou
symétrique peut être créée et l’épaisseur peut être réglée au
moyen de la commande [Thickness] (Épaisseur).
4. Définition des critères des utérus cloisonnés
et bicornes
Il est essentiel de définir la séreuse myométriale, la forme de la
cavité et le col. C’est le rôle de la coupe coronale. Elle permet
l’analyse de ces 3 critères. Le diagnostic est alors accessible de façon
simple.
J Radiol 2006;87
• Prenons comme premier exemple le fond cavitaire : il est habituellement plat, donnant un aspect triangulaire à la cavité
(fig. 25a).
Le fond arqué cavitaire ou l’éperon « à minima », dont la valeur diagnostique est précieuse pour évaluer la capacité gestationnelle d’une cavité utérine, est vu de façon instantanée sur la
coupe triplan, obtenue à partir d’une acquisition sagittale (fig. 25b).
• L’utilité de l’échographie 3D se révèle fondamentale dans
l’analyse précise de l’utérus cloisonné : les coupes coronales multiscan obtenues à partir de l’enregistrement fait en sagittal, permettent d’analyser le myomètre et l’aspect convexe de la séreuse,
c’est à dire d’affirmer le diagnostic d’utérus unique puis d’évaluer, par l’aspect de la cavité en « Y », ses caractéristiques d’utérus cloisonné : profondeur de l’éperon, aspect sub-total de la pathologie, l’éperon ne descendant pas jusqu’à l’orifice cervical
(fig. 26a à 26c).
• Certains cas « limites », où le diagnostic est le plus souvent erroné en hystérosonographie sont bien analysables par l’échographie 3D : il s’agit des utérus cloisonnés corporéaux totaux, toujours uni-cervicaux par définition mais avec deux orifices
cervicaux liés à la présence de la cloison, à fort écartement des
2 cavités, c’est à dire à éperon large, mais sans anomalie du myomètre. L’éperon descend jusqu’à l’orifice cervical (fig. 27).
• Dans l’utérus bicorne uni ou bicervical, il existe deux utérus
bien délimités et individualisés aisément sur les coupes coronales
et axiales où l’on peut suivre la séreuse des deux masses myométriales (fig. 28a et 28b).
• C’est également la coupe coronale qui permet le diagnostic des
utérus de type unicorne (fig. 29a à 29c).
En effet, la coupe sagittale classique en échographie 2D monre
un aspect « normal » de l’utérus.
1982
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
a
b
Fig. 25 :
a
b
Fig. 25:
a
b
Utérus et cavité normale. Échographie 3D.
Sonographie multiplan. Aspect triangulaire de la cavité utérine. Fond plat.
Mode triplan. Échographie 3D. Aspect concave du fond cavitaire sur la coupe coronale en cas d’éperon.
Normal uterus and cavity in 3D ultrasound.
Multiplanar sonography showing triangular pattern of uterine cavity. Flat fundus.
Concave aspect of the fundus on coronal view in a case of
spur.
J Radiol 2006;87
JM Levaillant
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
Fig. 26 :
a
b
c
Fig. 26:
a
b
c
1983
Utérus cloisonné corporéal subtotal.
Utérus cloisonné corporéal
sub-total unicervical. Aspect
multiplan de la coupe frontale.
Coupe triplan. Diagnostic sur la
coupe frontale en haut droite.
Coupe triplan. Diagnostic sur la
coupe coronale.
Septated uterus in a subtotal
corporeal form.
Septated uterus in a subtotal
corporeal form. Multiplanar
axial view.
In three orthogonal views. The
diagnosis is easily made on
axial view.
In three orthogonal views. The
diagnosis is easily made on
axial view.
a
bc
J Radiol 2006;87
Fig. 27 :
Utérus cloisonné corporéal total
unicervical mais avec cloison
séparant le col en 2 orifices.
Aspect distant des cavités séparées par un large éperon.
Fig. 27:
Corporeal septated uterus with a
septum indicating a two-cervix
form. The cavities were distant in
relation to a large spur.
1984
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
a
b
Fig. 28 :
a
b
Fig. 28:
a
b
Utérus bicorne.
Bicervical. Coupe triplan. En haut à gauche : coupe axiale. En bas à gauche : coupe coronale. 2 masses utérines myomètriales séparées.
Unicervical. Coupes coronales multiplan. Aspect plus resserré des 2 cornes utérines.
Bicornuate.
Bicornuate two-cervix uterus in 3D view. Axial view (top left) and coronal view (bottom left) demonstrate two distinct myometrial masses.
Single-cervix bicornuate uterus in multiplanar view. The myometrial masses appear as more in contact.
La coupe coronale et les reconstructions 3D montrent immédiatement la cavité dite en « flammèche » avec perte de l’aspect
triangulaire.
me de l’éperon dans le cas de l’utérus cloisonné (fig. 30a et
30b).
4.2. Calcul des volumes par le système vocal
4.1. Association avec la sonographie
En cas de mauvaise visibilité de la cavité (utérus très antéfléchi,
myomètre fibreux ou adénomyosique, endomètre atrophique)
on peut associer à l’échographie 3D, l’injection de 2 à 4 ml d’eau
stérile afin d’obtenir un meilleur contraste et un « moulage » de
la cavité.
Le contenu liquidien éclaire la forme de la cavité et souligne
ses contours, en particulier pour apprécier la forme et le volu-
Il est possible de calculer un volume global de l’utérus et un volume spécifique de la cavité utérine.
Cette technique est particulièrement importante dans les petits
utérus, comme les utérus « Distilbène ».
La coupe frontale permet déjà un bon contourage de la cavité
(fig. 31a), la sonographie (fig. 31b) renforce encore la précision
des contours de ces cavités pathologiques et permet de calculer le
volume cavitaire (fig. 31c) et le volume utérin global (fig. 31d).
J Radiol 2006;87
JM Levaillant
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
1985
a b
c
Fig. 29 :
a
b
c
Fig. 29:
a
b
c
Utérus unicorne.
Coupe triplan. La coupe coronale reconstruire (en haut à droite) donne le diagnostic.
Coupe triplan. Coupe coronale en haut à gauche et reconstruction en mode vocal
de la forme et du volume de la cavité.
Reconstruction en mode vocal et transparence du myomètre et de la cavité utérine.
Unicornuate uterus.
3D view identified on coronal view (top right).
3D view. Coronal view on top left and VOCAL reconstruction on bottom right,
giving the appearance and volume of the cavity.
Reconstruction in VOCAL and transparent mode of the myometrium and uterine
cavity.
4.3. Les pathologies intra-cavitaires
La position d’un polype ou d’un myome intra-cavitaire est plus
précisément repérée dans les 3 plans et en particulier grâce aux
coupes multiplans sagittales et/ou coronales (fig. 32a et 32b).
• Dans le cas de certaines images intra-cavitaires homogènes, qualifiées à tort d’hypertrophie endométriale, la sonographie associée à
l’échographie 3D peut faire apparaître les diagnostics différentiels
comme le myome intra-cavitaire homogène (fig. 33a et 33b).
Dans les hypertrophies homogènes, l’aspect sonographique 3D
sera totalement différent du myome intra-cavitaire. Les bords réguliers de la muqueuse endométriale peuvent être minutieusement étudiées (fig. 34a et 34b).
4.4. Échographie 3D et ovaire
Le mode multiplan permet une meilleure précision dans le décompte des follicules en coupe axiale et coronale.
Le mode vocal et le système d’inversion des contrastes permettent le dénombrement précis des follicules, le calcul de
leur volume.
J Radiol 2006;87
Prenons un seul exemple, celui de l’ovaire stimulé.
• Dans un premier temps, après l’acquisition volumique, la
technique du multiscan-coupes axiales, permet de dénombrer rapidement le nombre de follicules et de pratiquer une mesure
dans le plan horizontal (fig. 35a et 35b).
• Dans un deuxième temps, l’utilisation du mode vocal, associé
au système d’inversion des contrastes (mode invert) permet de
vérifier le nombre exact de follicules par ovaire (fig. 35c et 35d).
L’échographie gagne ainsi en précision et en confort visuel sans
perte de temps.
Conclusion
En échographie fœtale plus encore qu’ailleurs dans d’autres
disciplines, il paraît naturel de visualiser le corps fœtal en 3 dimensions :
1986
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
a
b
Fig. 30 :
a
b
Fig. 30:
a
b
• gain de temps grâce à l’acquisition quasi instantanée d’un volume adéquat à l’analyse demandée ;
• approche en reconstruction de surface, excellent mode de représentation clinique pour discuter avec d’autres spécialistes plus
enclins à l’analyse d’images 2D ;
• outil pédagogique et diagnostique collectif en cas de sémiologie difficile (dans le cœur en particulier) ;
• Les modes 3D de reconstruction type mode transparent maximum donnent un rendu d’image 3D de l’os foetal à la hauteur
diagnostique du scan 3D, dès 20 SA.
Uterus cloisonné corporéal.
Utérus cloisonné corporéal sub-total. Coupes frontales
multiplan. Sonographie 3D. Biométrie précise de l’éperon.
Utérus cloisonné corporéal total. Coupes triplan. Sonographie 3D. La coupe frontale en bas à gauche donne le diagnostic.
Corporeal septated uterus.
Subtotal corporeal septated uterus. Coronal view in multiplanar presentation associated with uterine sonography.
Perfect measurement of the spur.
Total corporeal septated uterus in 3D sonography. Coronal
view on bottom left gives the diagnosis in association with
uterine sonography.
En échographie gynécologique, l’échographie 3D apporte une
précision diagnostique décisive dans les anomalies utérines myométriales et cavitaires, grâce à l’obtention de la coupe coronale.
Appliquée à la sonographie, la définition des images intra-utérines
est encore plus grande.
Dans la surveillance folliculaire, le traitement volumique apporte un gain de temps et une possibilité de quantification des volumes bien supérieure à l’extrapolation 2D.
Bien entendu, les exemples cliniques rapportés ne sont pas exhaustifs
et bien d’autres exemples pourraient être décrits comme les pathologies tubaires, l’adénomyose et l’endométriose pelvi-abdominale.
J Radiol 2006;87
JM Levaillant
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
1987
a b
c d
Fig. 31 :
a
b
c
d
Fig. 31:
a
b
c
d
Utérus Distilbène.
Coupe frontale reconstruite 3D. Forme particulière et caractéristique de la cavité.
Sonographie 3D. La coupe frontale en haut à droite met en évidence la découpe particulière de la cavité.
Reconstruction de la cavité utérine en mode vocal.
Reconstruction de l’utérus en mode vocal.
Diethylstilbestrol uterus.
The coronal view obtained by 3D reconstruction shows the specific feature of the cavity.
In 3D sonography. The coronal view objectifies the specific cutting of the cavity borders.
VOCAL reconstruction of the uterine cavity.
VOCAL reconstruction of the uterus.
J Radiol 2006;87
1988
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
a
b
Fig. 32 :
a
b
Coupes multiplans d’une cavité utérine porteuse d’un
polype. Étude de la cavité par coupe, tous les 2 mm.
Polype — hystérosonographie 3D. Coupe triplan. Analyse
des bords de la cavité, du pédicule et des contours du
polype.
Fig. 32:
a
b
Multiplanar imaging of uterine cavity with polyp. The
cavity was sliced every 2 mm.
3D uterine sonography of a polyp in 3D view. This mode
allows an adapted analysis of the cavity borders, the
peduncle, and the polyp contour.
J Radiol 2006;87
JM Levaillant
Fig. 33 :
a
b
Fig. 33:
a
b
Fig. 34 :
a
b
Fig. 34:
a
b
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
1989
a b
Myome intra-cavitaire.
Coupe triplan peu contributive. Aspect d’hypertrophie endométriale ou de myome intra-cavitaire.
Hystérosonographie 3D. Le diagnostic est pratique grâce à la visualisation des contours du myome par le liquide sur les coupe sagittale
et coronale (en haut à gauche et à droite).
Intracavity myoma.
3D view is not useful for differentiating between endometrial hyperplasia and intracavity polyp.
3D uterine sonography provides the final diagnosis with a perfect delineation of the myoma contour given by the presence of liquid
(sagittal and coronal view).
a b
Hypertrophie endométriale.
Hystérosonographie 3D. Aspect très caractéristique sur la coupe frontale en haut à droite.
Hystéroscopie opératoire.
Endometrial hypertrophy.
In 3D uterine sonography with a highly specific pattern on coronal view (top right).
Hysteroscopic view of this hypertrophy.
J Radiol 2006;87
1990
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
a
b
c d
Fig. 35 :
a
b
c
d
Fig. 35:
a
b
c
d
Ovaires.
Coupes axiales multiplans d’un ovaire de type multifolliculaire. Meilleure précision et gain de temps dans le décompte des follicules.
J 3, cycle spontané. Coupes 3D multiplans axiales. Étude du mur folliculaire.
Ovaire stimulé. Reconstruction 3D volumique en mode invert. Visualisation de l’ensemble des follicules et de leur volume.
Ovaire stimulé. Reconstruction 3D volumique en mode invert d’une cohorte de follicules dont un atteint 20 mm.
Ovary.
Multiplanar axial views of multifollicular ovary. This mode saves time and allows more precise counting of follicles.
At day 3 without stimulation. Multiplanar axial views is valuable in examining follicular wall.
Stimulated ovary. 3D volume reconstruction in invert mode allowing the visualization of all follicles and their volume.
Stimulated ovary: 3D volume reconstruction in invert mode of a cohort of follicles when one of these is 20 mm in diameter.
J Radiol 2006;87
JM Levaillant
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
Références
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Ardaens Y, F. Cornud. Imagerie et infertilité du couple. Collection
d’imagerie radiologique. Masson, Paris, 1998.
Benoit B. Developments in 3D ultrasound in obstetrics. Ultrasound
in Obstetrics and Gynecology 2005;26:309-15.
Benoit B, Chaoui R. Three-dimensional ultrasound with maximal
mode rendering: a novel technique for the diagnosis of bilateral or
unilateral absence or hypoplasia of nasal bones in second-trimester
screening for Down syndrome. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2005;25:19-24.
Rotten D, Levaillant JM. Two- and three-dimensional sonographic
assessment of the fetal face. 1. A systematic analysis of the normal
face. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2004;23:224-31.
Rotten D, Levaillant JM. Two- and three-dimensional sonographic
assessment of the fetal face. 2. Analysis of cleft lip, alveolus and palate. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2004;24:402-11.
Rotten D, Levaillant JM, Martinez H, Ducoule Le pointe H, Vicaut
É. The fetal mandible: a 2D and 3D sonographic approach to the
diagnosis of retrognathia and micrognathia. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2002;19:122-10.
Capmas P, Levaillant JM, Picone O, Frydman R, Senat MV. Prenatal features of a fetal frontal hemangioma assessed by 3D ultrasound and color Doppler imaging. Ultrasound in Obstetrics and
Gynecology 2006;28:475-8.
Levaillant J-M, Gérard-Blanluet M, Holder-Espinasse M, ValatRigot A-S, Devisme L, Cavé H, Manouvrier-Hanu S. Prenatal
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
phenotypic overlap of Costello syndrome and severe Noonan syndrome by tri-dimensional ultrasonography. Prenatal Diagnosis
2006;26:340-4.
Levaillant JM, Touboul C, Sinico M, Vergnaud A, Serero S, Druart
L, Blondeau JR, Abd Alsamad I, Haddad B, Gérard-Blanluet M.
Prenatal forehead edema in 4p- deletion: the Greek warrior helmet
profile revisited. Prenatal Diagnosis 2005;25:1150-5.
Benoit B. Three-dimensional ultrasonography of congenital
ichthyosis. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 1999;13:380-5.
Faro C, Wegrzyn P, Benoit B, Chaoui R, Nicolaides KH. Metopic
suture in fetuses with trisomy 21 at 11+0 to 13+6 weeks of gestation. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2006;27:286-9.
Faro C, Wegrzyn P, Benoit B, Chaoui R, Nicolaides KH. Metopic
suture in fetuses with holoprosencephaly at 11+0 to 13+6 weeks of
gestation. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2006;27:162-6.
Faro C, Benoit B, Wegrzyn P, Chaoui R, Nicolaides KH. Threedimensional sonographic description of the fetal frontal bones and
metopic suture. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology
2005;26:618-21.
Faro C, Chaoui R, Wegrzyn P, Levaillant JM, Benoit B, Nicolaides
KH. Metopic suture in fetuses with Apert syndrome at 22-27 weeks
of gestation. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology 2006;27:2833.
Chaoui R, Levaillant JM, Benoit B, Faro C, Wegrzyn P, Nicolaide
KH. Three-dimensional sonographic description of abnormal metopic suture in second- and third-trimester fetuses. Ultrasound in
Obstetrics and Gynecology 2005;26:761-4.
cas clinique
Cas clinique
Histoire de la maladie
Une patiente de 25 ans nous est adressée pour bilan d’infertilité
motivant la réalisation d’une échographie pelvienne à la recherche d’anomalies spécifiques.
L’échographie pelvienne volumique réalisée par voie endocavitaire objective l’utérus tel que présenté à la figure 1.
Question
Quel est le diagnostic échographique le plus probable ?
Fig. 1 :
J Radiol 2006;87
1991
Coupe coronale.
1992
Intérêt de l’échographie 3D-4D en échographie fœtale et
gynécologique
JM Levaillant
Réponses
L’aspect présenté est celui d’un utérus cloisonné corporéal total
avec séparation franche des endomètres (fig. 1).
La reconstruction volumique permet alors d’étudier plus spécifiquement le col utérin et alors d’objectiver (fig. 2) deux orifices
parfaitement discernables (flèches). On observe un aspect distant
des cavités séparées par un large éperon. L’ensemble est donc celui d’un utérus cloisonné corporéal total.
Fig. 2 :
J Radiol 2006;87