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Imagerie ostéo-articulaire du cheval
(ACR)
- Mot(s) clé(s) :
Objet d'étude : appareil locomoteur, sport
Démarche, discipline : imagerie
Dispositif technique et méthode d'étude : diagnostic, échographie, radiographie, scintigraphie
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Objet d'étude : appareil locomoteur, sport
Démarche, discipline : imagerie
Dispositif technique et méthode d'étude : diagnostic, échographie, radiographie, scintigraphie
Phénomène, processus et fonction : lésion
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- Description détaillée :
Pour atteindre les objectifs méthodologiques décrits précédemment, il est nécessaire de disposer, Afficher la suite
Pour atteindre les objectifs méthodologiques décrits précédemment, il est nécessaire de disposer, outre les matériels d'imagerie et les personnes compétentes pour faire fonctionner ces derniers, de pièces anatomiques pour les études in vitro et de chevaux sains pour les études in vivo. La proximité du CIRALE avec l'AFSSA Dozulé où de nombreuses autopsies de chevaux sont réalisées permet d'obtenir des pièces anatomiques parfaitement adaptées aux études réalisées. Les images de référence se réalisent sur les chevaux appartenant au centre où sur des patients présentés au CIRALE.
Mais la grande originalité du CIRALE est de bénéficier d'un grand nombre de cas cliniques chaque année. En effet, plus de 900 chevaux par an sont présentés au CIRALE pour troubles locomoteurs et défauts de performance. Il est ainsi possible de disposer d'une grande diversité de lésions et d'un nombre élevé de cas cliniques par type de lésion, critère important pour la réalisation d'études scientifiques. En médecine humaine, la scintigraphie et plus récemment l'IRM ont permis de réaliser des progrès considérables dans l'identification et la connaissance des lésions ostéo-articulaires et musculo-tendineuses. Ces progrès ont été associés à une meilleure définition des limites diagnostiques des modalités d'imagerie conventionnelles (radiographie et échographie). En médecine vétérinaire, si la scintigraphie est utilisée depuis une vingtaine d'année, l'application de l'IRM au cheval vivant a commencé à se développer dans des structures très spécialisées au début des années 2000. Cependant, aucun de ces équipements n'était disponible en France avant la création du CIRALE.
Le CIRALE a été le premier site français à être équipé et à mettre en service une installation de scintigraphie osseuse ainsi qu'une unité d'IRM dédiées au cheval. Depuis le début des activités cliniques sur ces matériels (2001 pour la scintigraphie et 2002 pour l'IRM) environ 400 cas cliniques ont été examinés en scintigraphie et 100 cas en IRM. En complément des documents de radiographie numérique et d'échographie haute définition, cette activité clinique intense permet de constituer une des plus importantes banques de données sur les troubles locomoteurs du cheval. En fonction des objectifs, le programme des travaux suivant peut être proposé :
1) Objectifs méthodologiques :
- Etablir un protocole d'examen IRM des ligaments interosseux du carpe et du tarse :
2005-2007 : choix et paramétrage des séquences sur membre isolé ; réalisation de coupes anatomiques sur les membres étudiés et corrélation coupes anatomiques / coupes IRM ; application des séquences sélectionnées sur des chevaux sains vivants.
- Etudier l'évolution du signal IRM du tissu osseux chez le poulain et le jeune cheval:
2005-2007 : récupération de membres isolés (métacarpe + doigt) frais de poulain et de jeunes chevaux à l'AFSSA Dozulé ; réalisation le jour même de séquences IRM de différents contrastes : pondération T1, pondération T2, saturation de la graisse (IRM, STIR) ; analyse histologique des os imagés et corrélation signal IRM / analyse histologique des os examinés.
- Evaluer la faisabilité et la valeur diagnostique de " l'IRM debout " chez le cheval: la faisabilité de cette étude est dépendante de l'identification d'un constructeur prêt à collaborer sur ce projet.
2005-2008 : installation et adaptation de la machine: essais sur membres isolés. Les mêmes membres sont imagés par la machine en service sur le centre (IRM Magnetom Open 0,2T - Siemens) et par la machine " IRM debout " ; comparaison de la qualité des images obtenues sur les 2 types de machine : 1. essais sur des chevaux vivants sains et évaluation des performances de chaque machine en fonction des régions anatomiques (pied, paturon, boulet, canon, carpe et jarret), 2. examens de cas cliniques : évaluation des performances diagnostiques de chaque machine.

2) Objectifs cliniques
- Conforter les informations diagnostiques obtenues en IRM sur les cas cliniques (2001-2005) :
2005-2009 : réalisation d'examens IRM sur les cas cliniques du CIRALE; comparaison des résultats obtenus aux données cliniques et aux informations fournies par les autres modalités d'imagerie (scintigraphie, radiographie, échographie) ; réalisation d'études de synthèse originales sur les lésions de l'appareil locomoteur à des fins de publications et d'enseignement.
- Quantification de l'activité scintigraphique du squelette du cheval de sport :
2003-2005 : mise au point de paramètres quantitatifs de mesure de l'activité scintigraphique du cheval pour les membres antérieurs et postérieurs ; calcul de ces paramètres sur une population de chevaux de référence pour différentes activités (chevaux de saut d'obstacles, trotteurs notamment) ; établissement des profils moyens par discipline (10 chevaux de CSO, 10 trotteurs) ; test de la sensibilité de ces paramètres sur des cas cliniques du CIRALE.
2005-2007 : réalisation de cette étude sur les galopeurs. Les affections locomotrices, responsables de boiterie ou de défaut de performances, constituent un des facteurs limitants majeurs dans l'exploitation des chevaux de course et de sport et sont responsables de pertes économiques considérables pour l'industrie du cheval. Un objectif important de la médecine sportive équine est de limiter leur incidence et de mettre le cheval dans les meilleures conditions pour l'entraînement et la compétition.
Pour lutter efficacement contre les facteurs limitants de la performance, l'identification des sites de douleur et des différentes formations anatomiques lésées est essentielle. Cette identification précise et précoce des lésions est capitale chez les chevaux de courses et de sport pour :
- effectuer un diagnostic différentiel définitif ;
- mettre en place une stratégie thérapeutique adaptée permettant d'éviter une aggravation des lésions ;
- améliorer le pronostic sportif du cheval et éviter une interruption de carrière. Les travaux de recherche en imagerie ostéo-articulaire se mènent en collaboration avec:
- le Service d'Autopsie de l'AFSSA - Dozulé
- le Service de Radiologie de l'Hôpital H. Mondor (Créteil 94)
- la Faculté de Médecine de Caen
- le Laboratoire d'Anatomie-Pathologique Vétérinaire (LAPV) d'Amboise et le laboratoire d'histo-cytopathologie de Maisons-Alfort (94)
- la Faculté de Médecine Vétérinaire de LiègeL'objectif général de cette thématique est d'améliorer le diagnostic et le pronostic des lésions de l'appareil locomoteur du cheval. Ces progrès devraient s'effectuer grâce à l'utilisation de 2 techniques d'imagerie extrêmement performantes que sont la scintigraphie osseuse et l'IRM. En effet, depuis leur première application à des cas cliniques en 2001, ces techniques nous ont déjà permis :
- d'identifier des lésions inconnues de l'appareil locomoteur du cheval, lésions invisibles avec les modalités d'imagerie conventionnelles (radiographie, échographie) ;
- de préciser les limites diagnostiques des modalités d'imagerie conventionnelle ;
- d'améliorer la compréhension de diverses entités cliniques (syndrome podo-trochléaire, arthropathies interphalangiennes, lésions de fatigue osseuse, chevaux « dorsalgiques »...).

Plus précisément, les objectifs spécifiques pour les 4 années à venir sont de deux ordres :

Objectifs méthodologiques : ils concernent principalement l'IRM, puisque cette technique n'est utilisée chez le cheval que depuis 2001.

- Etablir un protocole d'examen IRM des ligaments interosseux du carpe et du tarse : la Thèse d'Université de J. Tapprest a montré la grande sensibilité et spécificité de l'IRM pour l'identification des lésions cartilagineuses et osseuses sous-chondrales. Cette thèse a également permis d'obtenir des images de références et d'établir des protocoles d'examen de ces formations anatomiques. D'autre part, les cas cliniques examinés en IRM au CIRALE ont démontré, pour la région du pied, le potentiel de l'IRM pour l'identification des enthésopathies.
Il apparaît alors logique d'appliquer l'IRM à l'identification des lésions des ligaments interosseux du carpe et du tarse. Toutefois, ceci requiert : 1. d'établir un protocole d'examen des ligaments interosseux (choix et paramétrage des séquences IRM) et 2. de réaliser des images de référence sur des chevaux sains.

- Etudier l'évolution du signal IRM du tissu osseux chez le poulain et le jeune cheval: les quelques images réalisées sur de jeunes animaux semblent montrer une évolution du signal osseux avec l'âge. Il est alors important de connaître et comprendre cette évolution de signal IRM avec l'âge afin de pouvoir identifier avec certitude une lésion osseuse sur de jeunes animaux.

- Evaluer la faisabilité et la qualité diagnostique de «l'IRM debout» chez le cheval: une des limites majeures de l'IRM dans cette espèce est la nécessité de réaliser l'examen sous anesthésie générale pour placer la région à imager au centre de la machine et immobile. Une société anglaise commercialise depuis plus d'un an, une IRM adaptée au cheval permettant de réaliser des examens des régions distales des membres sur cheval debout. Cependant, la qualité des images obtenues reste à évaluer avec précision en raison des nombreuses causes potentielles de détérioration qui peuvent survenir dans une telle configuration: mouvement du cheval, mouvement de l'antenne réceptrice, homogénéité du champ magnétique difficile à maintenir?
Dans la mesure où nous trouvions un constructeur prêt à collaborer sur ce projet, l'objectif de l'étude serait de comparer, sur des chevaux sains et atteints de troubles locomoteurs, les informations diagnostiques fournies par notre équipement actuel et un prototype " IRM debout ".


Objectifs cliniques: ils concernent à la fois l'IRM et la scintigraphie.

- Conforter les informations diagnostiques obtenues en IRM sur les premiers cas cliniques: pendant la période 2005/2007, de nombreux cas cliniques seront examinés par IRM. Il deviendra alors possible de: 1. déterminer plus précisément les indications de l'IRM; 2. établir des protocoles d'examen standard pour les diverses régions examinables par IRM chez le cheval; 3. réaliser des études de synthèse originales sur les lésions de l'appareil locomoteur.
Ces examens permettront également de progresser dans le diagnostic et la compréhension des lésions osseuses sous-chondrales invisibles avec les modalités d'imagerie classiques (radiographie, échographie). Cette étude portera sur des chevaux présentant des lésions osseuses sous-chondrales localisées grâce à un examen scintigraphique. Ces régions seront ensuite examinées à l'IRM afin d'identifer la nature exacte de ces lésions.
Enfin, la visualisation du tissu nerveux à l'IRM devrait permettre grâce aux cas cliniques examinés au CIRALE d'améliorer la connaissance des lésions du système nerveux central (lésions encéphaliques et médullaires cervicales) responsables de troubles locomoteurs.

- Quantifier l'activité scintigraphique du squelette du cheval de courses et de sport: la scintigraphie permet de quantifier objectivement l'activité métabolique des différentes parties du squelette du cheval. Chez le jeune cheval, les cartilages de croissance, où l'activité osseuse normale est intense sont très actifs en scintigraphie. Chez l'adulte, ce sont des zones d'activité osseuse anormale qui vont apparaître sur l'image scintigraphique. Cependant, pour identifier ces zones de fixation anormale, il est important de connaître de manière précise et quantitative les profils normaux de fixation du produit radio-actif sur le squelette du cheval.
De surcroît, l'activité métabolique du squelette osseux est liée aux contraintes biomécaniques qui s'exercent sur ce squelette. Il semble probable donc que les profils de référence sont fonction de la discipline sportive du cheval (trotteur, cheval de CSO...).
L'objectif du projet est donc d'établir des données de référence sur l'activité scintigraphique du squelette du cheval de sport sain par discipline. Cette cartographie de l'activité du squelette du cheval par discipline devrait permettre d'obtenir une plus grande finesse dans l'identification des lésions de l'appareil locomoteur du cheval. L'ensemble des travaux menés en IRM a conduit à la soutenance d'une Thèse de Doctorat d'Université en 2003 (Paris XII, Mention très honorable, Félicitations du jury). Cette thèse conduite en collaboration avec plusieurs radiologues de l'Hôpital H. Mondor (Créteil 94) visait à déterminer le potentiel diagnostique de l'IRM pour la détection des lésions de l'articulation inter-phalangienne distale et plus précisément du cartilage articulaire et de l'os sous-chondral. Les résultats obtenus dans cette thèse sur des membres isolés et sur des cas cliniques ont:
- montré l'intérêt de l'IRM pour la détection précoce de lésions de l'os sous-chondral, lésions restant invisibles avec les modalités d'imagerie classique (radiographie, échographie);
- montré l'intérêt de l'IRM pour la détection non invasive (comparativement à l'arthroscopie) des lésions cartilagineuses;
- mis en évidence la possibilité de détection de lésions ligamentaires et/ou tendineuses dans des régions non accessibles en échographie.

Les résultats des examens scintigraphiques des cas cliniques du CIRALE ont montré: 1. la grande sensibilité de cette technique pour l'identification de lésions osseuses diverses se manifestant par une activité métabolique anormale et 2. les possibilités de quantification de ces phénomènes. Ces conclusions ont conduit à:
1. initier un projet visant à établir des données de référence sur l'activité scintigraphique du squelette du cheval athlète sain par discipline. Cette cartographie de l'activité du squelette du cheval par type d'activité devrait permettre d'obtenir une plus grande finesse dans l'identification des lésions de l'appareil locomoteur du cheval. Ce projet qui a débuté début 2003 représente le travail de recherche d'un DESV (formation à une spécialisation en pathologie locomotrice pendant 3 ans);
2. utiliser la scintigraphie osseuse pour évaluer l'efficacité d'un nouveau médicament (Tildren ND, laboratoire CEVA) sur les lésions dorsales du cheval.

Enfin ces travaux en IRM et scintigraphie osseuse ont fait l'objet de publications dans des revues scientifiques vétérinaires internationales (2 articles publiés et 1 article soumis), de chapitres d'ouvrage (1 chapitre en cours de publication et 2 chapitres publiés), de publications dans des revues scientifiques vétérinaires françaises à comité de lecture (3 articles publiés) et de nombreuses communications dans des congrès internationaux et nationaux. L'imagerie ostéo-articulaire bénéficie constamment des progrès des matériels d'imagerie. L'objectif de cette thématique est de mettre à profit ces avancées techniques pour améliorer le diagnostic et le pronostic des lésions de l'appareil locomoteur du cheval. Le CIRALE a été le premier site français à être équipé et à mettre en service une installation de scintigraphie osseuse ainsi qu'une unité d'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) dédiées au cheval. Après une phase de mise au point d'une durée de 2 ans, ces modalités d'imagerie sont actuellement pleinement fonctionnelles et utilisées en routine sur les chevaux présentés en consultation au CIRALE.
Les premiers résultats obtenus, notamment dans le cadre d'une Thèse d'Université (Paris XII, Mention très honorable, Félicitations du jury, juillet 2003), ont déjà permis: 1) d'identifier des lésions inconnues de l'appareil locomoteur du cheval, lésions invisibles avec les modalités d'imagerie conventionnelles (radiographie, échographie); 2) de préciser les limites diagnostiques des modalités d'imagerie conventionnelle et 3) d'améliorer la connaissance des affections locomotrices du cheval.
Toutefois un certain nombre d'aspects méthodologiques restent à étudier, essentiellement en IRM puisque cette technique n'est utilisée chez le cheval que depuis 2001. Dans ce secteur, un enjeu essentiel est maintenant représenté par la mise au point et la validation d'une machine permettant de réaliser des examens sur cheval " debout ". Une telle machine permettrait d'éviter de mettre le cheval sous anesthésie générale, ce qui représente aujourd'hui le facteur limitant majeur à l'utilisation de l'IRM chez le cheval.
L'analyse et la compilation des cas cliniques examinés au CIRALE permettent d'accroître les performances diagnostiques de l'IRM et de la scintigraphie. Elles portent en IRM principalement sur l'imagerie des lésions de l'os sous chondral et des lésions du système nerveux central responsables de troubles locomoteurs. En scintigraphie osseuse, un projet important consiste à établir des données de référence sur l'activité scintigraphique du squelette du cheval de courses et de sport sain par discipline. Cette cartographie de l'activité du squelette du cheval par discipline devrait permettre d'obtenir une plus grande finesse dans l'identification des lésions de l'appareil locomoteur du cheval. En améliorant la connaissance des troubles locomoteurs du cheval, l'ensemble de ces travaux vise à effectuer un diagnostic différentiel définitif afin de mettre en place une stratégie thérapeutique adaptée permettant d'éviter une aggravation des lésions et par conséquent d'améliorer le pronostic sportif du cheval et d'éviter une interruption de carrière. Réduire

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