Tomographies acoustiques des processus expansifs intra-crâniens

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Journal of the neurological Sciences

Elsevier Publishing Company, Amsterdam - Printed in The Netherlands

Tomographies Acoustiques des Processus Expansifs Intra-Cr~niens R6sultats Pr61iminaires obtenus chez l'Adulte par un Appareillage Exp6rimental H. MAMO*, P. F R A N C H I , A. M A R T I N , J. SEYLAZ** ET R. H O U D A R T D~partement de Neuro-physiopathologie humaine, Hdpital LariboisiOre, Paris, et Laboratoire de Recherches de l'"l~lectronique Appliqude", Montrouge (France)

(Requ le 19 novembre, 1968)

INTRODUCTION LEKSELLen 1955 enrichissait l'6ventail des examens compl6mentaires mis/t la disposition des Neurologues et des Neuro-Chirurgiens, en introduisant pratiquement la technique ultra-sonique dans la d6tection des processus expansifs intra-cr~niens. L'appareillage initial, qui 6tait identique ~t celui employ6 dans l'industrie pour le contrSle des m6taux, a 6t6 assez rapidement adapt6 aux besoins de la pathologie nerveuse et aux imp6ratifs impos6s par les conditions physiques particuli~res d'utilisation. Cette technique uni-directionnelle, qui s'est d6velopp6e sous le nom d'6choenc6phalographie de type A, permet le rep6rage du plan m6dian du cerveau et de son 6ventuel d6placement sous la pression d'un processus pathologique expansif sus-tentoriel et lat6ralis6. Quoique l'accord ne soit pas unanime sur la nature anatomique de la surface r6fl6chissante m~diane, l'int6r& de cette information topographique, obtenue par une m6thode rapide et d'une inocuit6 totale, a justifi6 de tr~s nombreux travaux statistiques, qui ont affirm6 l'existence d'une corr61ation satisfaisante (88-90 ~ ) entre le d6placement de l'6cho-m6dian et la r6alit6 anatomique de la translation c6r6brale. Ces r6sultats ont autoris6 r6cho-enc6phalographie de type A, h prendre rang parmi les examens non sanglants de la pathologie c6r6brale. Cette premi6re r6ussite pratique a cependant laiss6 certains chercheurs insatisfaits, l'information recueillie 6tant, sur le plan physique, sans commune mesure avec les immenses possibilit6s de d6tection ultra-sonique. Guid6 par le souci d'exploiter plus compl&ement les ressources de cette technique, certains auteurs ont tent6 de mettre au point une m6thode d'6choscopie bidirectionnelle, off l'interface de r6flexion des ultra-sons ne serait plus caracteris6e par * Maitre de Recherche C.N.R.S. ** Charg6 de Recherche C.N.R.S. J. neurol. Sci. (1969) 9:63-76

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un seul 6cho, mais 6ventuellement par une s6rie d'6chos fournis par le d6placement r6gulier du transducteur ultra-sonique par rapport au crflne du sujet. Cette technique devait th6oriquement permettre d'obtenir, apr~s une r6volution pdri-c6phalique complbte du transducteur, un vdritable tomogramme ultra-sonique des structures crdniocdrdbrales, selon le plan de balayage du faisceau. L'information indirecte de l'6cho A, devait donc ~tre remplacde par une information directe, autrement dit une cartographie ultra-sonique se substituait ~t une 6choscopie uni-directionnelle. Cette technique, qui avait 6t6 d'abord 6tudi6e au niveau du thorax (WILt) ET REID 1952), des membres (HowRY ET BLISS1952) et de l'abdomen (DONALD et al. 1958) 6tait transpos6e au niveau du cerveau, et ce sont particuli6rement les travaux de DE VLIEGER et al. (1963), de GREATOREX ET IRELAND (1964), de MAKOW et al. (1964), de MAKOW EX REAL (1965), de MAKOW ET MACRAE (1967), de WHITE et al. (1967) qui ont contribu6 ~• la mise au point de ce qui a 6t6 appel6 l'6cho-enc6phalographie de type B. Les r6sultats obtenus, malgr6 la commercialisation de certains appareils, n'ont pas jusqu'~t pr6sent 6t6 h la hauteur des esp6rances initiales, et les publications n'ont pas connu, de loin, la densit6 de celles consacr6es ~t l'6choscopie A. La m6diocrit6 des r6sultats a eu pour principale explication les dnormes difficult6s techniques repr6sent6es par la barri~re osseuse, dont la courbure, l'6paisseur et la r6gularit6 varient constamment durant le balayage p6ri-c6phalique, entrainant une importante distorsion du faisceau d'ultra-sons et provoquant des 6chos parasites. Malgr6 les nombreux 6cueils techniques, et compte-tenu de Fimportance pratique d'un examen de d6tection intra-cr~nienne d'une inocuit6 totale, nous avons entrepris, en collaboration 6troite avec une industrie sp6cialis6e dans le domaine des ultra-sons, l'61aboration de la premiere version d'un appareil exp6rimental. Nous rapportons ici les premiers r6sultats que nous avons acquis sur l'homme adulte, en soulignant qu'il s'agit l~t d'une premi6re 6tape, qui nous a fait prendre conscience des difficult6s ~t r6soudre et des am61iorations h apporter.

GI~Nt~RALITI~SSUR NOTRE MI~THODE Choix de l'objectif

Th6oriquement la nature de l'information que peut recueillir la technique de l'6choscopie de type B, est multiple. Si l'on exclut le simple rep6rage de la ligne m6diane, qui est correctement fourni par l'6choscopie de type A, deux possibilit6s sp6cifiques au mode d'enregistrement de type B, sont offertes: soit tenter de visualiser les diff6rentes structures c6r6brales avec le plus de rigueur possible, en tenant compte des possibilit6s de r6fraction des interfaces s6parant deux milieux physiologiques diff6rents (cerveau-LCR, substance grise - substance blanche, etc.) et de diagnostiquer alors un processus pathologique par le d6sordre topographique qu'il entralne, soit consid6rer que l'objectif fondamental est constitu6 par la visualisation directe du processus expansif. Pour choisir entre ces deux objectifs, nous avons, au ddbut de notre 6tude, pratiqu6 une s6rie d'exp6riences in vitro en soumettant au balayage ultra-sonique des cerveaux nus porteurs de processus expansifs (tumeurs, h6morragies). Ces exp6riences nous ont -

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montr6 qu'il 6tait pr6f6rable d'opter pour la seconde 6ventualit6 que nous venons d'6noncer. I1 est apparu, en effet, que la plupart des tumeurs se comportaient comme des formations diffusantes, v6ritables corps &rangers dans le milieu cr~nio-c6r6bral, et que les possibilit6s d'obtenir des 6chos francs 6taient plus grandes que celles offertes par les interfaces des formations c6r6brales normales. Certes, les cavit6s ventriculaires, les scissures sont susceptibles de donner des 6chos valables, mais on ne peut esp6rer une grande pr6cision dans ces informations, car, comme nous l'avons dit, les caract6ristiques physiques de la vofite cr~mienne d6terminent des distorsions importantes qui compromettent les tentatives de restitution pr6cise des structures, et par suite de localisation d'un processus pathologique les ayant d6form6es. La visualisation 6ventuelle de certaines formations c6r6brales peut indiscutablement apporter un compl6ment d'information non n6gligeable dans le diagnostic, mais elle ne constitue pas le premier objectif de notre technique. La Fig. 1 confirme ces remarques: un cerveau porteur de deux m6tastases, une dans chaque lobe temporal (dont une seule avait 6t6 diagnostiqu6e par nos examens) a 6t6 soumis au balayage ultra-sonique. Les deux tumeurs apparaissent tr~s nettement sous forme de t~tches blanches 16gbrement h6t6rog~nes. Par contre, les interfaces des structures c6r6brales se distinguent moins franchement. Elles ne se signalent que par des traces br~ves, laiss6es au hasard d'une incidence normale. Ainsi, la tumeur, par

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Fig. 1. Tomographie acoustique d'un cerveau porteur de deux mdtastases. A droite: la piece anatomique, coup6e selon le plan de balayage d u faisceau ultra-sonique. A gauche: le tomogramme acoustique. On remarque que les mdtastases bitemporales apparaissent nettement sur le tomogramme. Par contre les structures normales du cerveau (vallde sylvienne, scissure inter-hdmisphdrique etc.) sont moins bien visualis6es. J. neu,ol. Sci. (1969) 9:63-76

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son h6t6rog6n6it6, tranche nettement sur la substance c6r6brale avoisinante. Plusieurs exp6riences effectu6es sur d'autres types de tumeurs et sur un cas d'h6morragie c6r6brale, l'ont confirm&

Les principes gkn~raux des enregistrements effectuks Un transducteur 61ectro-acoustique 6met en direction du cr~ne de brefs trains d'ondes ultra-sonores. Entre deux 6missions il reqoit les diff6rents 6chos renvoy6s par les structures cr~tnio-c6r6brales repr6sentant des ruptures d'imp6dance acoustique au niveau des diff6rentes interfaces. Les signaux 61ectriques ainsi r6fl6chis sont amplifi6s et transmis ~t un dispositif de visualisation qui tient compte de la position exacte du transducteur par rapport au crane au moment o~ s'effectue l'op6ration. ka visualisation de l'6cho ultra-sonore s'op6re sur un oscilloscope ayant un balayage circulaire avec modulation de brillance lorsqu'un 6cho est perqu. ke balayage de l'oscilloscope est centrip6te, son origine d6crit un cercle homologue h la trajectoire du transducteur. Ainsi, l'6cran de l'oscilloscope reproduit la carte 6choscopique ou tomogramme des structures cr~nio-c6r6brales, suivant une section c6nique. ke mode de balayage que nous avons choisi dans cet appareillage exp6rimental est identique ~t celui adopt6 depuis plusieurs ann6es par MAKOW ET REAL (1965). Le transducteur ultra-sonique et le cr~ne du sujet baignent dans l'eau, la distance qui les s6pare 6tant telle que le temps de parcours dans le liquide soit sup6rieur ~t celui de l'exploration intra-cr~nienne. Cette m6thode pr6sente en effet, certains avantages: elle 6vite les art6facts importants dfis aux r6flexions multiples entre transducteur et crane; elle permet de recevoir les 6chos apr6s extinction des oscillations r6siduelles qui subsistent dans le transducteur apr6s l'6mission; elle permet de s'affranchir au maximum de la zone de Fresnel; elle r6alise un milieu de couplage qui est homog6ne et qui laisse au transducteur toute latitude d'6volution. Son inconv6nient majeur est constitu6 par le fait que, au cours de sa r6volution, le transducteur n'est pas toujours situ6 selon l'incidence la plus favorable h la p6n6tration des ultra-sons, c'est-h-dire ~t la normale par rapport ~t l'os. Cette perpendicularit6 de l'incidence est par contre un des avantages de la m6thode de contact direct du transducteur avec la peau, telle qu'elle est pratiqu6e par Kossov et al. (1964), mais les inconv6nients inh6rents ~t ce syst6me nous lui ont fait pr6f6rer la m6thode de MAKOW ET REAL (1965). Les modalit~s pratiques de l'enregistrement Les malades. Trente malades adultes ont 6t6 enregistr6s. Tous pr6sentaient un processus expansif intra-crfmien supra-tentoriel: 7 m6ningiomes de la convexit6 ou parasagittaux, 7 glioblastomes, 1 astrocyto-astroblastome, 1 sarcome primitif, 1 h6matome intra-c6r6bral, 8 m6tastases, 5 tumeurs intra-c6r6brales non op6r6es (refus ou ~ge). Ces diff6rents processus pathologiques avaient 6t6 objectiv6s formellement par les m6thodes classiques de la d6tection neuro-chirurgicale. Les modalit~s d'enregistrement. Apr~s pr6paration de la chevelure, afin de r6duire au J. neurol. Sci. (I 969) 9 : 63 -76

TOMOGRAPHIES ACOUSTIQUES DES PROCESSUS EXPANSIFS INTRA-CR~,NIENS 67 maximum les r6flexions parasites extra-cr~miennes, le sujet est couch6 sur le dos, la t~te en hyperextension, plongeant dans l'eau. L'inclinaison du malade, tSte en bas, et l'inclinaison en sens inverse de la cure, rendent la position compatible avec l'immobilit6 stricte du malade, la t~te 6tant en position sym6trique par rapport aux joints d'6tanch6it6 entourant la t~te. Le projecteur ultra-sonore, dispos6 h l'extr6mit6 d'un bras, lui-m~me solidaire d'un axe central traversant le fond de la cuve, est r6g16 en hauteur et en inclinaison, de fa~on h balayer sym6triquement chaque plan tomographique. Le temps de r6volution de ce projecteur autour de la t~te du sujet est d'une minute. Les 6chos sont recueillis sur deux oscilloscopes; l'un enregistre le tomogramme, dont l'image est fix6e, au fur et h mesure du balayage centrip~te, par un tube mdmoires, et photographi6 par un appareil polaroid; l'autre sert accessoirement examiner les 6chos du sondage, sous la forme dite A, c'est4t-dire en coordonn6es amplitude-temps. Cette representation est utile aux r6glages pr6paratoires du sondage et h l'dtude de la forme des 6chos. L'op6rateur dispose des commandes principales suivantes: mouvement du projecteur, puissance d'6mission, seuil de d6tection, gain des diff6rents amplificateurs, position et dur6e de la fen~tre dans laquelle les 6chos utiles sont encadr6s et amplifi6s. L'op6rateur ignore la localisation exacte de la tumeur telle qu'elle a 6t6 d6cel6e par les examens conventionnels.

Ri~SULTATS

Rdgles d'interprdtation des tomogrammes ultra-soniques L'interpr6tation d'un tomogramme ultra-sonique requiert la connaissance d'une v6ritable "grille", qui permet de reconnaitre les 6chos ayant une valeur organique et de les~diff6rencier des ~chos art&actiels. Un 6cho puissant, isol6 et reproductible aura en effet dans certains cas une 6norme valeur, alors qu'il ne s'exprime que par une courte trainee lumineuse sur l'6cran de l'oscilloscope. Un groupement d'6chos qui pourrait apparaltre ~ un observateur non initi6, comme franchement anormal, sera consider6 comme d6nu6 d'int6r~t par un op6rateur rompu ~t cette technique. Ce "langage", qui est dfi au fait que les structures c~r6brales n'apparaissent pas comme une repr6sentation photographique sur la carte ultra-sonique, comporte de nombreuses r~gles, dont nous 6noncerons les plus importantes: - Le tomogramme est form6 d'un ensemble d'6chos parfaitement stables et reproductibles, dont une pattie est art~factielle. - Le tomogramme d'un cerveau normal est sym6trique et l'on con~oit que la disparition de cette sym6trie fera soup~onner l'existence d'un processus pathologique expansif. - Le contour du crane est parfois "r~p6t6" par des lignes d'6chos concentriques provenant des r6flexions multiples sur les tables osseuses et la dure-m~re. Un processus extra-c6r6bral de la convexit6 peut se manifester par une rupture locale de ce parall6lisme. - Les structures c~r6brales donnent par diffusion une grande quantit6 d'6chos de faible intensitY, qui confute au tomogramme un aspect neigeux, qui peut ~tre 61imin6 par un ajustement du seuil. J. neuroL Sci. (1969) 9:63-76

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- Une tumeur se manifeste essentiellement par une masse plus ou moins dense d'6chos, qui rompt la sym6trie des deux h6misph~res. Dans certains cas, une forte rupture d'imp6dance acoustique d6termine des 6chos particuli~rement puissants, qui peuvent donner lieu h des 6chos secondaires analogues ceux de l'os. - Parfois, un processus expansif peut se traduire par une zone lacunaire, incompl6tement limit6e par les 6chos pathologiques. Enfin, la photographie du tomogramme ne repr6sente pas encore actuellement la synth~se de routes les informations recueillies, et l'op6rateur exp6riment6 localise plus souvent la tumeur au cours de l'examen que lots du d6pouillement des tomogrammes. I1 dispose notamment des informations de l'oscilloscope/~ balayage A, qui permet de juger plus rapidement de l'intensit6 des 6chos. -

D~compte des r~sultats R~sultats globaux. Les resultats obtenus sur nos 30 malades ont 6t6 class6s scion 4 groupes: (1) R6sultats positifs: 17 cas (57 ~,,), oO la tumeur a 6t6 nettement visualis6e. (2) R6sultats douteux: 3 cas (10 ~), oO les trac6s 6choscopiques, bien que situ6es dans la r6gion pathologique, sont incertaines ou 6chappent aux crit~res connus. F

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Fig. 2. Tomogramme acoustique d'un m6ningiome de la convexit6 A projection rolandique droite. On note l'existence dans la partie moyenne et droite du tomogramme, une s6rie d'6chos puissants, de r6partition relativement r6guli+re et dispos6s de faqon radiaire. Le contour du crhne est form6 de plusieurs lignes d'6chos provenant de r6flexions multiples sur les tables osseuses. La t~ehe centrale qui prend l'aspect d'une focale semblable A un 8, est encore real expliqu6e (art&act ou 6chos non identifi~s). Le tomogramme correspondant A la position r6elle de la t6te, le c6t6 droit est dans la partie gauche de la figure et inversement. D -- droit, F = frontal, G gauche. Le sch6ma montre la topographic des 6ehos pathologiques repr6sent6s par des points noirs. Les conventions sont identiques sur les tomogrammes suivants. J. neurol. Sei. (I 969) 9 : 63-76

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(3) R6sultats n6gatifs: 9 cas (30 ~). (4) R6sultat ectopique: 1 cas (3 ~). Rdsultats selon la nature du processus expansif. (1) M~ningiomes (Figs. 2, 3, 4). La totalit6 des m6ningiomes (7) a 6t6 visualis6e qu'il s'agisse de m6ningiomes de la convexit6 ou de m6ningiomes para-sagittaux. C'est indiscutablement ce groupe de tumeurs qui nous a fourni les plus belles images 6choscopiques, m~me lorsqu'elles 6taient situ6es dans des r6gions peu favorables ~t la p6n6tration des ultra-sons.

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Fig. 3. H6mi-tomogrammeacoustique d'un m6ningiome de la convexit6 b.projection pari6tale droite. Comme pour la Fig. 2, on remarque l'existence d'6chos puissants, assez espac6s, dispos6s en "6ventails". L'image fortement encoch6e de la pattie occipitale du crgtneest doe ~tun mouvement de la t6te de la malade au moment du passage du faisceau ultra-sonique b. ce niveau. (2) Tumeurs primitives malignes (7 glioblastomes et 1 sarcome); 4 glioblastomes ont donn6 lieu h des 6chogrammes 61oquents (Figs. 5, 6). Les autres ont 6t6 soit douteux (2), soit n6gatifs (2). Aucune syst6matisation en fonction de la localisation n'a 6t6 rendue possible, car les localisations des tumeurs "parlantes" sont aussi vari6es que celles des tumeurs "muettes". (3) Tumeurs m~tastatiques. Les r6sultats, dans ce type de tumeurs, ont 6t6 m6diocres, puisque 2 m6tastases seulement (pli courbe et temporale) (Fig. 7) sur 8 ont 6t6 6choscopiquement diagnostiqu6es. Parmi les autres cas, on compte, en dehors des cas n6gatifs (2 frontaux et 1 occipital), 1 cas douteux et 1 cas ectopique (para-sagittal), l'image 6choscopique 6tant situ6e sym6triquement dans l'h6misph6re oppos6.

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Fig. 4. Tomographie acoustique d'un m6ningiome para-sagittal droit. On note l'aspect stratifi6 de l'image tumorale.

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Fig. 5. Tomographie acoustique d'un glioblastome du pli courbe droit. L'aspect est fortement diff6rent de celui des m6ningiomes, rimage est moins g6om6trique, plus h6t6rog6ne, les limites moins bien d6finies. .I. neurol. Sci. (1969) 9:63-76

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(4) Tumeurs intra-c~r~brales non op~r~es. Ces tumeurs, vraisemblablement malignes d'apr~s les examens compl6mentaires, ont donn6 lieu/t 2 tomogrammes positifs, 3 n6gatifs et 1 douteux. Ce sont les localisations frontales qui ont 6t6 responsables de la plupart des 6checs. (5) Autres processus expansifs. Un h6matome (Fig. 8) et un astrocyto-astroblastome temporaux ont 6t6 visualis6s. Ainsi, la nature du processus expansif semble en premi6re approximation jouer un certain r61e dans l'aptitude 6choscopique, cette qualit6 6tant 6troitement fonction de l'importance de la rupture de l'imp6dance acoustique entre les structures saines et le processus expansif. Les m6ningiomes semblent particuli6rement parlants. La notion de F t)

G

Fig. 6. Tomogramme acoustique d'un glioblastome occipital gauche. Exemple d'une information 6choscopique qui semble modeste ~t un observateur non averti, mais qui rev~t une valeur 6gale ~. la visualisatior complete d'une masse tumorale. L'6cho tr~s franc est h distance des 6chos de l'os. Ce tomogramme est 6galement int6ressant par le fair que ron se trouve darts la r6gion occipitale, zone particuli~rement d6favorable/~ ce genre d'examen, 6tant donn6 la courbure et r6paisseur de ros ~t ce niveau. volume n6oformatif joue vraisemblablement un certain r61e, en augmentant les chances de fournir des 6chos significatifs, comme le sugg&e l'analyse comparative des r6sultats obtenus par les glioblastomes et les m6tastases. Une technique de balayage plus 61abor6e permettra certainement de r6duire ce facteur et de rendre l'exploration mieux adapt6e aux besoins de la clinique. Enfin, les r6gions frontales et occipitales sont, dans l'6tat actuel des choses, assez opaques aux ultra-sons, sans toutefois que cette r~gle soit absolue. J. neurol. Sci. (1969) 9:63-76

Fig.7. T o m o g r a m m e acaustique d'une m6tastase temporale gauche. On remarque l'existence d'une s6rie d'6chos tr6s puissants qui se r6p6tent sur une m~me ligne. Cette r6p6tition des 6chos au niveau de la tumeur est physiquement analogue ~. celle constat6e au niveau de la vofite cr~mienne. F

G

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Fig. 8. T o m o g r a m m e acoustique d'une h6morragie capsulaire gauche. Malgr6 la qualit6 m6diocre de ce t o m o g r a m m e (les 6chos faibles d o n n a n t un aspect neigeux n'6tant pas 61imin6s), il est important h consid6rer car les parois de la poche sanguine d6terminent une brusque rupture de rimp6dance acoustique, et un 6cho extr~mement franc qui se r6p6te.

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Diagnostic de nature

I1 est impossible, au stade actuel des recherches, de faire une corr61ation syst6matique entre les diff6rents types de processus expansifs et certaines caract6ristiques de l'image ultra-sonique. Notre statistique actuelle est r6duite quantitativement et qualitativement, ne recouvrant pas la totalit6 des processus n6oformatifs, et l'appareillage est encore assez 61oign6 de son niveau de performance optima. Notons, malgr6 ces restrictions, que la seule tumeur qui permette certaines remarques, est le m~ningiome de la convexitY, et cela pour deux raisons: d'une part, cette n6oformation nous est apparue fortement diffusante, donnant lieu avec une certaine constance ~t un 6chogramme de qualit6; d'autre part, la texture de l'image ultrasonique nous semble assez particuli~re, comportant une trame d'6chos stratifi6s ou radiaires, en "6ventail", l'ensemble donnant lieu h un 6chogramme assez g6om6trique et nettement d~limit6 ~t sa p6riph6rie (Figs. 2, 3, 4). Aucune autre tumeur ne nous a donn6 un tel aspect, l'image du glioblastome, lorsqu'elle a 6t6 obtenue, 6tant plus diffuse, plus h6t6rog6ne et de densit6 plus grande (Fig. 5). COMMENTAIRES

L'6cho-enc6phalographie B a donn6 lieu jusqu'ici ~ un certain hombre de publications, portant soit sur les probl~mes th6oriques, soit sur l'application pratique en clinique neurologique. La presque totalit6 des essais pratiqu6s, si l'on excepte les recherches de MAKOW ET REAL (1965) et MAKOW El" MACRAE (1967) et DE VLIEGER (1963), a 6t6 effectu6e en clinique humaine par la m6thode du contact direct, le transducteur 6tant mobilis6 directement sur la t~te du sujet (GROSSMANN e t al. 1964; CALICICH et al. 1965; MACGINNIS et al. 1965; DREESEet al. 1966; DENIER et al. 1966; ADAPON et al. 1965, 1966). La comparaison des r6sultats que nous avons obtenus avec un appareillage exp6rimental avec ceux d6j~t publi6s, se heurte 5. de multiples difficult6s: les cas rapport6s sont souvent peu nombreux et les tomogrammes reproduits sont souvent pr6sent6s comme des illustrations de la m6thode; les signes indirects et directs de visualisation sont souvent confondus; les groupes de malades sont souvent h6t6rog~nes, allant du nourrisson au vieillard, or 1'on salt que la minceur de l'os du jeune enfant constitue une circonstance favorable/t la p6n6tration du faisceau ultra-sonique; la localisation exacte des tumeurs qui ont 6t6 visualis6es n'est pas toujours exactement pr6cis6e, or cette notion est d'importance fondamentale, la r6gion temporale, pas sa moindre 6paisseur et son caract~re plan, constituant une zone de p6n6tration privil6gi6e, alors que les r6gions fronto-pari6to-occipitales r6unissent des conditions physiques particuli6rement ingrates; enfin, la qualit6 des tomogrammes, dans la totalit6 des cas qui se sont av6r6s positifs, ne peut &re mat6riellement compar6e. I1 r6sulte de l'ensemble de ces restrictions que nous rapporterons uniquement pour m6moire deux statistiques comportant un certain hombre de cas, et plus particuli~rement celles de CALICICHet al. (1965) et d'APADON et al. (1966). Les premiers d6tectent 11 tumeurs sus-tentorielles sur 14, 2 autres cas de m6tastases non v6rifi6s par les examens compl6mentaires s'6tant av6r6s 6choscopiquement n6gatifs. Les seconds, dans 60 cas de processus expansifs de la fosse c6r6brale, visualisent celui-ci dans 34 9/oo J. neurol. Sei.(1969)9:63-76

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des cas, et d6tectent des signes indirects, tels que le d6placement des structures m6dianes, dans 40 ~o des cas. Quant aux r6sultats obtenus par MAKOW ET MACRAE (1967), grace ~t une technique experimentale utilisant depuis plusieurs ann6es l'eau comme facteur de couplage entre l'6metteur et le cr&ne, c'est-~-dire une m6thode de balayage semblable & celle que nous avons adopt6e, ils ont donn6 lieu ~ une communication r6cente portant sur un groupe de 12 malades. Apr~s avoir envisag6 sur des sujets sains certains 616ments d6cel6s sur ses tomogrammes (6chogramme du I[I~me ventricule et de certaines r6gions des ventricules lat6raux), MAKOW recherche sur des sujets porteurs de tumeurs (7) supratentorielles, ou de processus non n6oformatifs (5) les modifications 6ventuelles imprim6es ces structures par le processus morbide. [1 obtient des r6sultats en accord avec la r6alit6 anatomique 9 sur 13 tomogrammes ayant objectiv6 le III6me ventricule. Quoiqu'il en soit, et quels que soient les r6sultats obtenus et le coefficient de r6ussite des diff6rents auteurs, l'ensemble de ceux-ci estiment que si la m6thode de l'6choscopie B r6unit certaines qualit6s th6oriques fondamentales pour se hisser au premier plan des examens compl6mentaires de la neurologie, l'inconstance des r6sultats dolt la faire ranger dans les promesses d'avenir et non dans les r6alit6s pr6sentes. La raison fondamentale de ce demi-6chec se situe dans les probl~mes pos6s par la barri~re osseuse. Ce probl~me a en particulier 6t6 6tudi6 exp6rimentalement par WH1TE et al. (1967). Certes, l'os provoque en lui-m~me une att6nuation indiscutable du faisceau ultrasonore, de l'ordre de 15-20 db pour un os de 5 m m d'6paisseur, ~t la fr6quence de 2 MHz. Cette att6nuation, calcul6e lorsque le faisceau ultra-sonique p6n6tre sous une incidence perpendiculaire par rapport h la surface osseuse, augmente consid6rablement lorsque ce faisceau s'61oigne de cette condition fondamentale. WHITE, le premier, Att~nuotion (dB1

o

- -.

Courbe

calcule~

"'-.

5" "x~~

C o u r b e de

'~

1(]

White

15 2C 25 3Q 15 °

10 °

5°

0

5°

10°

15°

Angle d'incidence

,

',

451

~

50 ~';

1 Os

dc 5 m r n

F= 2MHz

d'epalsseur 25 °

Fig. 9. A t t 6 n u a t i o n des u l t r a - s o n s en f o n c t i o n de l'incidence. Les deux courbes, l ' u n e acquise p a r l ' e x p 6 r i m e n t a t i o n (WHITE), l ' a u t r e 6valu~e p a r le calcul, s o n t assez semblables. Elles m o n t r e n t que, p o u r u n e incidence sup6rieure & 15 ° p a r r a p p o r t ~t la n o r m a l e , u n e faisceau u l t r a - s o n i q u e de fr6q u e n c e de 2 M H Z , a t t a q u a n t u n os de 5 m m d ' 6 p a i s s e u r pr6sente u n e a t t e n u a t i o n i n c o m p a t i b l e avec s o n utilisation en 6choscopie. J. neurol. Set. (1969) 9 : 6 3 76

TOMOGRAPHIES ACOUSTIQUES DES PROCESSUS EXPANSIFS INTRA-CR,~NIENS

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par une 6tude exp6rimentale, et nous-m~mes plus r6cemment, par le calcul, avons montr6 que, pour un angle sup6rieur ~t 15° par rapport ~t la normale, l'att6nuation est telle que la p6n6tration tend, tr~s rapidement vers z6ro (Fig. 9). Une 6paisseur osseuse sup6rieure ~t 5 mm r6duit encore cet angle d'attaque efficace. Or, chacun sait que la paroi osseuse varie en 6paisseur et en courbure selon la r6gion consid6r6e. De plus, le d6faut de parall61isme des tables osseuses, et en particulier l'irr6gularit6 de la face interne, provoque des variations al6atoires de l'angle de r6fraction. En cons6quence, la tumeur explor6e se pr6sente, en utilisant une analogie optique, sous le mSme aspect qu'une bille isol6e examin6e h travers un verre "cath6drale", et la forme de l'objet ne peut ~tre identifi6e qu'en regardant sous diff6rentes incidences. Enfin, les diff6rences de vitesse de propagation des ultra-sons dans l'os et dans la mati~re c6r6brale posent des probl~mes de compensation 61ectronique difficilement soluble. L'ensemble de ces facteurs, joint aux r6flexions multiples secondaires des ultra-sons, cr6e une s6rie de contraintes, que s'efforcent actuellement de r6soudre plusieurs 6quipes de chercheurs diss6min6es ~t travers le monde. Le relatif succ~s de notre appareil exp6rimental nous invite h tenter d'61aborer des solutions aux probl~mes particuli~rement complexes que nous venons d'envisager.

RI%UMI~

Les auteurs pr6sentent les r~sultats pr61iminaires obtenus par un appareillage exp6rimental d'echo-enc6phalographie B. Apr~s avoir d~fini leurs principaux objectifs techniques, ils exposent les r~gles g6n6rales d'interpr6tation des tomogrammes c6r6braux. Les images ultra-soniques les plus constantes et les plus caract~ristiques ont 6t6 acquises au cours de l'enregistrement de malades porteurs de m6ningiomes. Par contre, les autres types de processus expansifs sus-tentoriels ont donn6 des r6sultats assez d6cevants. Les causes de l'6chec partiel de cette m6thode sont analys~es, mais l'importance de son int6r~t m6dical et le relatif succ~s de cet appareillage exp6rimental invitent les auteurs ~ tenter d'61aborer des solutions aux contraintes techniques qui sont impos6es. SUMMARY

The authors report preliminary results obtained by an experimental B-scan echoencephalography apparatus. Having described in detail their technical methods, they discuss the general rules of cerebral tomographic interpretation using this technique. The most constant and characteristic ultrasonic pictures have been obtained from the examination of patients with meningiomas. The detection of the other subtentorial space-occupying lesions is more difficult. The reasons for the variability of the results are analyzed. The recent increase of medical interest in such techniques and the relative success of this experimental method encourage the authors to attempt to find solutions to the various technical problems which arise in this type of investigation in the hope of improving diagnostic accuracy. J. neurol. Sci.

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