La pneumonie est une maladie des poumons caractérisée par l’inflammation et des symptômes respiratoires.
Le rôle de la radiologie dans le diagnostic de pneumonie
Au début et dans les phases successives il est difficile de diagnostiquer la pneumonie par :
- L’auscultation (pour contrôler les bruits respiratoires éventuels) ;
- La percussion.
La radiographie du thorax est beaucoup plus précise.
Le premier rôle de la radiographie dans les infections pulmonaires (communautaires, à l’hôpital, etc.) est :
- D’identifier la présence d’infection pulmonaire selon l’opacité de la radiographie ;
- D’identifier la région et l’extension de l’inflammation, par exemple elle permet de comprendre si l’inflammation touche un lobe, un poumon entier ou une partie de lobe ;
- Parfois il y a des signes radiographiques qui montrent au médecin la cause de pneumonie ;
- De comprendre la manière et la région où il faut effectuer un prélèvement de matériel biologique. En cas d’infection la radiographie peut aider à effectuer le diagnostic car cela évite le faux-négatif pendant la bronchoscopie. Le pneumologue effectue la bronchoscopie et le lavage broncho-alvéolaire (un examen endoscopique de la trachée et des bronches) en descendant jusqu’au morceau infecté à l’aide d’un fibroscope. Il injecte la solution saline et il prélève les secrétions de la bronche montrée dans la radiographie.
- De contrôler l’évolution et de comprendre si le patient est en train de guérir ou si le traitement n’est pas efficace. Par exemple les infections fongiques ont un aspect radiologique identique aux pneumonies bactériennes.
Diagnostic radiologique de la pneumonie
On doit considérer la diffusion lobaire ou segmentaire de l’inflammation, c’est-à-dire si l’infection touche un lobe entier ou un segment entier.
En cas de pneumonie lobaire, elle est délimitée par les scissures interlobaires (des sillons qui divisent le poumon en lobes).
La condensation pulmonaire signifie que les alvéoles pulmonaires sont pleins de liquide inflammatoire.
Dans la radiographie la condensation pulmonaire correspond à une opacité (région blanchâtre).
Les opacités ont des bords nuancés car elles se constituent de beaucoup de petites opacités (correspondant aux alvéoles) l’une à côté de l’autre.
Étant donné que la pneumonie lobaire touche les alvéoles, dans la radiographie on peut voir :
- Le bronchogramme aérien, c’est-à-dire on voit une région sombre à côté de la colonne vertébrale qui correspond aux bronches. L’air dans les bronches donne cette couleur à la radiographie, alors que la région latérale est plus claire (opaque) car les alvéoles sont pleins de liquide.
- L’alvéologramme aérien correspond à la phase de guérison du point de vue radiologique. Étant donné que les alvéoles sont de nouveau pleins d’air, l’opacité diminue lentement et elle est remplacée par des opacités au négatif par rapport à celles précédentes.
On voit une condensation pulmonaire à droite, qui est le signe radiologique classique montrant une pneumonie lobaire ou alvéolaire.
Il y a une opacité étendue et délimitée par les scissures.
On peut observer le bronchogramme aérien et par conséquence la cause possible est une bactérie.
Parmi les opacités on reconnaît une grande région radiotransparente (qui n’absorbe pas beaucoup de rayons X et qui est donc noire), qui est le signe d’une cavitation ou de nécrose de liquéfaction (dégât organique des tissus).
Le patient a eu :
- Une nécrose (mort du tissu) pulmonaire,
- Puis une cavitation (formation d’une bulle) spontanée qui dévient toujours plus importante avec le temps.
Dans ce type de radiographie on peut soupçonner que la bactérie responsable est à Gram négatif, mais on ne peut pas le dire de manière certaine.
Dans l’image à gauche il y a une expansion progressive du foyer (une petite région d’où l’inflammation est commencée) de nécrose dans la région de l’opacité.
Cette situation et la formation d’abcès pulmonaire sont typiques chez les toxicomanes.
La cause est l’immunodépression à VIH et les infections fréquentes typiques chez les toxicomanes.
Les emboles infectés naissent généralement de ce tableau radiologique.
Parfois il y a également :
- Des opacités dans les deux poumons,
- Une région autour où la densité du tissu pulmonaire est légèrement plus élevée.
De cette manière on voit encore la figure pulmonaire adjacente.
Dans la radiologie cela s’appelle opacité en verre dépoli ou opacité interstitielle minime : elle représente une cavité et est radiotransparente.
L’ensemble de ces deux signes peut montrer une pneumonie fongique due généralement à Aspergillus chez l’immunodéprimé, mais il s’agit toujours d’une supposition.
Le même sujet montre également dans la scanographie des opacités en forme nodulaire plus ou moins étendues avec :
- Des régions nuancées autour, en verre de poli,
- Des petites condensations périphériques avec des cavités.
Les patients hospitalisés aux soins intensifs pour des pathologies tumorales ou après une transplantation de moelle peuvent risquer la vie en attrapant ce type de pneumonie. Cet évènement n’est pas rare.
Bien que le patient soit dans une pièce stérile, cette pathologie peut apparaître et le patient peut mourir sans un traitement adapté.
La radiographie est donc fondamentale pour reconnaître rapidement ces éléments de diagnostic.
Examens du sang pour la pneumonie
Ils s’effectuent pour comprendre s’il y a :
- Une augmentation des taux d’inflammation : CRP, VS et alpha-2 globuline.
- Une leucocytose neutrophile : les globules blancs > 10.000/mm3 et les neutrophiles entre 80% et 90%.
L’analyse du sang sert à chercher les anticorps.
Afin d’avoir des données fiables sur les anticorps il faut effectuer deux prélèvements avec un intervalle de 8 à 10 jours. On obtient ainsi des données sur :
- La séroconversion ;
- La présence d’IgM (on observe une augmentation de 5 fois des IgM spécifiques).
Après le prélèvement on effectue les analyses de laboratoire.
On applique une coloration à l’échantillon et on l’étudie au microscope :
- Le bleu de méthylène permet d’évaluer le nombre de leucocytes et les cellules épithéliales squameuses,
- La coloration de Gram donne des indications préliminaires sur la bactérie responsable, par exemple en cas de bactéries regroupées deux à deux (diplocoques) le suspect de pneumonie à streptococcus pneumoniae est justifié.
Examens de laboratoire pour la pneumonie
Il est important de reconnaître le type d’échantillon qu’il faut prélever. Le médecin choisit le liquide ou la sécrétion qu’il faut analyser selon celui du diagnostic supposé.
Échantillons
Diagnostic supposé
Expectoration
Pneumonie alvéolaire
Bronchoaspiration
Pneumonie interstitielle
Lavage bronchique
Bronchite
Lavage broncho-alvéolaire
Pneumonie chez les patients immunodéprimés
Analyses de sang
Pneumonie interstitielle
Examen d’expectoration pour la pneumonie
L’examen d’expectoration est fondamental pour l’évaluation d’un patient souffrant de pneumonie bactérienne aiguë.
Dans plusieurs cas le produit éliminé est malheureusement contaminé par les bactéries qui colonisent le tractus respiratoire supérieure et parfois celui inférieure, mais ces bactéries ne sont pas la vraie cause de la maladie.
Cette contamination diminue la spécificité de tout échantillon qui provient du tractus respiratoire inférieure.
Les études montrent que l’examen identifie le microorganisme responsable chez les patients souffrant de pneumonie bactérienne dans moins de 50% des cas.
L’expectoration peut être soit induite soit spontanée, il est bien sûr l’examen le plus simple qu’on peut effectuer et le moins invasif, mais il ne suffit pas toujours car il doit respecter des paramètres pour qu’il soit adapté :
- Leucocytes > 25 par champ microscopique (grossissement x100),
- Cellules épithéliales squameuses < 10-20 par champ microscopique.
La coloration de Gram des échantillons d’expectoration est fondamentale afin de comprendre si le microorganisme responsable est une bactérie :
- À Gram positif,
- À Gram négatif.
Les colorations spécifiques sont très utiles, par exemple :
- La coloration de Ziehl-Neelsen pour confirmer l’infection à mycobactéries,
- La coloration Giemsa pour le pneumocystis carinii.
En cas de suspect d’infection à Legionella, l’expectoration peut être ensemencé sur des milieux de culture particuliers.
L’examen de la mise en culture de l’expectoration (sécrétion du système respiratoire) est utile, mais le résultat est inapproprié car en général les patients ne peuvent pas donner un crachat assez profond et l’échantillon est donc inadéquat.
L’examen dévient utile lorsque l’échantillon est prélevé pendant une crise de bronchospasme (contraction musculaire qui diminue le calibre des bronches).
Pour la mise en culture on utilise des milieux de culture nutritifs car beaucoup de ces microorganismes sont exigeants. Par exemple les milieux enrichis de sang permettent d’évaluer aussi l’hémolyse (la destruction des globules rouges).
Toutes les bactéries capsulées donnent un aspect typique à l’examen de la mise en culture, en formant des colonies muqueuses qui sont :
- Translucides,
- Opalescentes,
- Légèrement écumeuses.
Hémoculture (culture d’un échantillon de sang)
On a besoin d’au moins 2 échantillons de sang pendant le pic de fièvre ou encore mieux 3 échantillons.
L’examen positif oriente vers un diagnostic étiologique, en donnant surtout une idée de l’expansion du germe et du risque de septicémie.
Le test pour les antigènes bactériens urinaires sert à rechercher les antigènes :
- Pneumococciques,
- Des sérotypes pathogènes de Legionella,
- Du virus grippal,
- Du virus respiratoire syncytial.
Le PCR sert à confirmer le suspect de tuberculose et legionella.
Bronchoscopie et lavage broncho-alvéolaire pour la pneumonie
Le médecin prescrit ces examens invasifs :
- Lorsqu’il doit distinguer une pneumonie d’une tumeur,
- Chez le patient immunocompromis à cause de :
- o La production insuffisante d’expectoration,
- o Des signes cliniques atypiques,
- o La radiographie qui montre une inflammation diffusée chez un patient qui s’aggrave rapidement,
- o Le manque de réponse au traitement.
- Si les autres examens n’ont pas permis d’en comprendre la cause.
Bronchoscopie
On peut prélever un échantillon pendant la bronchoscopie en effectuant :
- Le prélèvement bronchique distal protégé,
- Le lavage bronchoalvéolaire (LBA).
La bronchoscopie permet de voir le système respiratoire inférieure.
Le prélèvement de l’échantillon se produit à l’aide d’une brosse protégée par une double protection (protected double-sheathed brush ou PDSB) en effectuant :
- Le LBA,
- Une biopsie transbronchique où se trouve la condensation pulmonaire.
Le lavage bronchoalvéolaire : un petit tube souple muni de système optique est introduit à travers :
- Les cavités nasales,
- Ou la cavité orale.
Cet examen sert à :
- Examiner les voies aériennes,
- Prélever un échantillon de lavage bronchique ou de tissu bronchopulmonaire.
L’échantillon est généralement contaminé par la flore bactérienne des voies aériennes supérieures. Il faut également effectuer des cultures sur 1ml de liquide de culture stérile où on applique une brosse après que l’on a enlevé du cathéter interne pour différencier la contamination ( ou = 100 CFU/ml).
On effectue généralement le lavage avec 150 à 200 ml de solution saline stérile sans effet bactéricide.
La coloration de Gram des échantillons de liquide obtenu après le lavage et la cytocentrifugation (centrifugation cellulaire) peut être utile à indiquer rapidement le traitement antibiotique en attendant les résultats de la mise en culture.
On utilise également la bronchoscopie pour isoler le microorganisme responsable des pneumonies nosocomiales.
En cas de pneumonies provoquées par des manœuvres médicale, cet examen est utile à :
- Effectuer le diagnostic,
- Distinguer la pathologie d’autres troubles.
Il s’agit généralement de patients aux soins intensifs, où on effectue également une biopsie trans-bronchique qui est spécifique pour découvrir le germe responsable.
Examens pour la pneumonie selon le type de patient
Patient aux soins intensifs : on effectue l’examen de la mise en culture de l’expectoration et on recherche les antigènes de Legionella-pneumocoque.
Patient souffrant de leucopénie : on effectue :
- L’hémoculture,
- La recherche du pneumocoque.
Patient qui a récemment voyagé : on commence généralement par une visite au cabinet médical (une anamnèse et un examen clinique) et si nécessaire on continue par une radiographie du thorax.
Patient chez une maison de retraite : on effectue l’examen clinique et si nécessaire la radiographie du thorax.
Patient à l’hôpital : les examens prescrits par le médecin sont :
- La gazométrie,
- La radiographie du thorax,
- La scanographie du thorax.
Si la radiographie n’aide pas, le médecin peut également conseiller :
- Des examens sérologiques,
- Des examens microbiologiques (la coloration de Gram, les antigènes urinaires, la sérologie et les cultures),
- Des examens invasifs (le prélèvement bronchique distal protégé).
Diagnostic de pneumonie interstitielle
Il est difficile de diagnostiquer ce type de pneumonie car on n’a pas généralement assez de matériel dans l’échantillon prélevé. Les microorganismes responsables sont généralement de type intracellulaire, les plus difficiles à reconnaitre.
On effectue la procédure suivante.
Les échantillons respiratoires :
- L’examen de la mise en culture (ce n’est pas toujours possible et c’est difficile),
- Les tests moléculaires en PCR (diagnostic moléculaire à travers l’amplification génétique) sont surement les plus efficaces,
- La méthode immuno-enzymatique ELISA ou l’immunofluorescence.
Le laboratoire effectue toujours au moins deux de ces examens pour le diagnostic, un seul ne suffit pas.
Cela puisqu’il est facile d’avoir :
- Des faux-négatifs,
- Des faux-positifs.
Par conséquent il faut effectuer plus d’un test pour qu’on obtienne une réponse utile au diagnostic.
Pneumonies interstitielles aiguës
La corrélation entre les altérations des tissus et les résultats de la radiographie.
La radiographie ne montre pas de :
- Disruption des cellules muqueuses,
- Présence d’un œdème (une accumulation de liquide) ou d’une grave infiltration cellulaire dans les tissus proches des bronches.
On peut facilement observer l’épaississement des parois bronchiques surtout par scanographie, alors qu’il est plus difficile par radiographie.
La radiographie montre la pneumonie pendant les dernières phases, c’est-à-dire quand les voies aériennes inférieures et les alvéoles sont atteints.
L’épithélium bronchique (la muqueuse) est plus épais, une inflammation se produit autour et le bronche est plein de matériel nécrotique.
L’épaississement des parois bronchiques est caractérisé par une infiltration interstitielle (les cellules inflammatoires arrivent au niveau de l’interstitium entre les alvéoles).
Sur la radiographie on voit les signes de toutes les opacités interstitielles, parmi lesquelles les lignes de Kerley (en particulier les lignes de Kerley de type B).
Toute opacité de type linéaire ou réticulaire montre une inflammation au niveau interstitiel.
La scanographie montre une image plus précise et on voit clairement l’épaississement des parois bronchiques.
Il y a un épaississement des structures :
- Au centre du lobule secondaire,
- Dans les régions périphériques.
On voit des figures polygonales avec les parois épaisses, alors qu’on ne peut pas les voir chez un individu normal.
Les alvéoles se remplissent lentement de liquide si on n’effectue pas de traitement.
Une densification des poumons peut se produire et, par conséquent, une inflammation de type bilatérale. Puis on voit des images linéaires, c’est-à-dire des opacités de type interstitiel.
Dans l’image à gauche le poumon de gauche est principalement touché.
On peut définir trois phases :
- La phase de début, caractérisée par le signe dans l’interstitium, des lignes et un réseau latéral dans le poumon droit.
- La phase intermédiaire de diffusion de l’opacité, caractérisée par des condensations typiques du syndrome alvéolaire dans la région proche du centre de la cage thoracique, surtout à droit.
- La phase terminale du poumon gauche, caractérisée par une condensation qui touche le poumon entier.
Pour le diagnostic de pneumonie à pneumocistis jirovecii on n’effectue pas d’examens de mise en culture, mais on effectue directement une recherche microscopique :
- Sur un échantillon de lavage bronchoalvéolaire ou,
- Sur une biopsie pulmonaire à plusieurs types de coloration (la coloration Giemsa ou Gomori groccot, c’est-à-dire une coloration pour un champignon spécifique, mis en évidence par une couleur sombre).
L’examen de référence est la fluorescence où les anticorps sont marqués grâce à des substances fluorescentes.
Aujourd’hui les études en PCR (par l’amplification génétique) ne sont pas habituelles.
Diagnostic d’infection à Legionella pneumophila
1)Tout d’abord, en cas de suspect de legionellose, il faut effectuer la recherche de l’antigène urinaire (LPS) qui :
- Est très abondant sur la surface de la Legionella,
- Quelques jours après le début de la maladie commence à être éliminé à travers l’urine et cela dure plusieurs semaines ou des mois.
Il existe des méthodes très rapides pour démontrer la présence de LSP à travers le test immuno-enzymatique de quelques gouttes d’urine : on utilise des anticorps directs contre l’LSP associés à la myéloperoxydase. En cas de présence de l’antigène, il se lie à l’anticorps.
La conséquence est l’activation de l’enzyme.
Cet examen a une sensibilité (une capacité d’identifier les sujets malades) très élevée et c’est fondamental pour le diagnostic.
2)Il est très difficile de voir au microscope la Legionella : c’est une bactérie à Gram négatif en forme allongée, très fine et peu colorée.
3) Si la quantité de bactérie dans l’échantillon prélevé est élevée, à travers l’examen de mise en culture on voit des petites colonies translucides qui se développent assez lentement.
4) La recherche des anticorps sur deux échantillons à un intervalle de 10 jours par le test ELISA ou l’immunofluorescence directe.
5) La recherche de l’ADN de la Legionella dans les restes cellulaires de l’expectoration ou du lavage broncho-alvéolaire par le PCR.
Diagnostic de pneumonie lobaire
La pneumonie lobaire est généralement provoquée par la Streptococcus pneumoniae ou l’Haemophilus influenzae.
Du point de vue microscopique il s’agit de la typique pneumonie où l’inflammation provoque l’opacité au niveau alvéolaire.
Dans l’images au-dessous on voit la figure à droit qui a le tissu pulmonaire altéré et la région touchée par la maladie est remarquée en rouge. Cela provoque :
- Une stagnation importante,
- L’altération de la structure du poumon.
L’image à gauche est une microradiographie obtenue par une radiographie d’un prélèvement d’un morceau de tissu pulmonaire.
Ici on observe :
- Le matériel inflammatoire nécrotique dans les alvéoles, au lieu de l’air,
- Le bronchogramme aérien entouré par les opacités alvéolaires qui :
- o Sont homogènes,
- o On des bords très nuancés.
À droit il y a une radiographie de la pneumonie lobaire qui touche le segment apical droit.
On observe :
- La délimitation au niveau des scissures interlobaires,
- Le signe typique du bronchogramme aérien.
Dans l’image au-dessous, le lobe supérieur du poumon est très atteint, à gauche on peut observer la division délimitée par la scissure entre les lobes pulmonaires.
Dans l’image à droit :
- Les régions opaques sont relativement homogènes,
- Dans la région médiale (au centre) on voit les signes du bronchogramme aérien.
Pendant l’évolution de la pneumonie, les caractéristiques de l’opacité sont identiques, on voit encore mieux la limitation entre le lobe atteint et celui sain.
Cependant l’image à droit est caractérisée par l’apparition de région périphériques radiotransparentes (plus sombres) qui montrent un alvéologramme aérien.
Le patient répond au traitement et la radiographie retourne lentement normale ; cela signifie que :
- Le traitement effectué a été utile,
- L’interprétation de l’opacité a été confirmée.
Cette image peut également diagnostiquer un cancer du poumon. Il est évident qui seulement la pneumonie peut améliorer par un traitement antibiotique.
Le médecin conseille de répéter la radiographie jusqu’à ce qu’on observe la disparition complète de la condensation pulmonaire.
Une erreur fréquente est de confronter les symptômes du patient et les radiographies précédentes : en effet l’image de la radiographie améliore en retard par rapport au patient.
Il y a un retard de quelques jours, parfois jusqu’à une semaine et, par conséquent, il est inutile de répéter la radiographie deux jours après le début du traitement antibiotique, surtout si le patient est jeune, car il absorbe des rayons X sans raisons. Il faut attendre une semaine pour répéter la radiographie.
Toutefois il y a des exceptions : on peut répéter l’examen radiologique après quelques jours chez un patient aux soins intensifs afin d’en comprendre rapidement l’évolution.
Le médecin doit prescrire la radiographie au moins deux ou trois semaines après le premier examen pour démontrer la guérison radiologique de la pneumonie.