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Anomalies du développement
pulmonaire : de l’enfant à
l’adulte
Pr Christophe Delacourt
Le développement pulmonaire, un processus complexe qui s’étend
de la vie intra-utérine aux deux premières années
Semaines de gestation
0
4
7
17
24
36
N
2 ans
Embryonnaire
Pseudoglandulaire
Canaliculaire
Sacculaire
Alvéolaire
bourgeon
épithélial +
mésenchyme
environnant
ramification
jusqu’aux
bronchioles
terminales
formation des voies
aériennes distales,
premiers signes de
différenciation épithéliale
formation des sacs
alvéolaires ; synthèse
de surfactant
septation
secondaire
des saccules
Pathologies extrapulmonaires
Développement pulmonaire
normal et pathologique
Atrésie œsophage, hernie
diaphragmatique
Semaines de gestation
0
4
7
17
24
36
N
2 ans
Embryonnaire
Pseudoglandulaire
Canaliculaire
Sacculaire
Alvéolaire
Pathologies des voies
aériennes
Agénésies, Fistule,
Atrésie, Kyste
bronchogénique
Pathologies anténatales du
poumon distal
Pathologies postnatales du
poumon distal (prématuré)
Hypoplasies pulmonaires,
MAKP, séquestrations
Dysplasie bronchopulmonaire
Devenir des anomalies du
développement :
Malformations du tissu pulmonaire
CLASSIFICATION DES MALFORMATIONS
BRONCHOPULMONAIRES CONGENITALES
Pas de classification consensuelle
Aspects morphologiques souvent superposables en anténatal
Observation d’involutions spontanées
Probable que des malformations réputées différentes ont en
fait des mécanismes physiopathologiques communs
Privilégier une description standardisée des anomalies observées
Connexion avec l’arbre trachéobronchique
Présence d’une enveloppe pleurale
Type de vascularisation artérielle
Type de drainage veineux
Communication avec une structure digestive
Description histologique
Caractère multiple ou mixte des lésions
Anomalies associées
Devenir des malformations pulmonaires
Formes graves (anasarques)
dans contexte polymalformatif
Diagnostic
anténatal
OUI
NON
Découverte
postnatale
Détresse respiratoire
néonatale
Asymptomatique
Surveillance
pneumothorax, hémoptysie)
Persistance
asymptomatique
Chirurgie
Chirurgie ?
Complications (infections,
Résolution
spontanée
ITG
Chirurgie
précoce
MAKP : PRESENTATION NEO-NATALE
Sévérité variable des symptômes : environ 50% sont asymptomatiques
Radiologiquement :
lésion multikystique, le plus souvent aérique
Niveaux hydro-aériques possibles, même en l’absence d’infection
Peut apparaître faussement normale, avec TDM anormal
Parfois expansive
MAKP : PRESENTATION
NEO-NATALE
MAKP
HCD
Diagnostic différentiel = hernie
diaphragmatique : continuité du
diaphragme, distribution normale des
clartés digestives
MAKP : DECOUVERTE POST-NATALE
Âge moyen du diagnostic de ces formes à révélation tardive = 4,1 ans
Infection = principal mode de révélation
des MAKP non identifiées en anténatal.
Pneumothorax = complication inaugurale
rare des MAKP
Devant un tableau d’infection, la récurrence dans le même site, l’aspect
d’expansion pulmonaire et l’absence de bronchogramme aérien doivent
faire penser à une MAKP
MAKP
MAKP ET TUMEURS
Association tumeurs-MAKP souvent utilisée comme argument en
faveur de l’exérèse des formes kystiques asymptomatiques
Environ 40 cas d’association de MAKP et de carcinome
bronchioalvéolaire, de rhabdomyosarcome ou de pleuropneumoblastome ont été publiés
Les carcinomes bronchioalvéolaires sont associés à des MAKP de type
I et sont observés en règle à l’âge adulte, mais ont été décrit dès
l’âge de 11 ans
Présence de clusters de cellules à mucines dans les MAKP de type I a
été proposée comme responsable de la transformation maligne
Certaines de ces tumeurs sont survenues malgré une résection
antérieure de la malformation. La chirurgie systématique ne
protégerait donc pas totalement du risque tumoral.
SEQUESTRATION INTRA-LOBAIRE
= segment pulmonaire isolé et non fonctionnel, sans communication avec les voies
aériennes ou le parenchyme normaux adjacents, et irrigué par une ou des artères
systémiques anormales. Ne possède pas d’enveloppe pleurale propre : est donc
assimilable à une atrésie bronchique avec vascularisation systémique
La présence d’une vascularisation systémique irriguant une partie du parenchyme pulmonaire,
normal ou anormal, n’est pas suffisante pour définir une SIL
SEQUESTRATION INTRA-LOBAIRE
Origine de la vascularisation
systémique : le plus souvent l’aorte
thoracique distale ou l’aorte
abdominale proximale, mais également
les artères celiaque, splénique,
intercostale ou sous-clavière.
Des origines multiples ont en fait été
décrites, y compris les artères
coronaires
Le drainage veineux se fait presque
toujours dans les veines pulmonaires.
Rarement : drainage dans le système
veineux systémique, veine cave
inférieure ou veine azygos
SEQUESTRATION INTRA-LOBAIRE
Quand y penser ?
Opacité persistante malgré
antibiothérapie efficace
La localisation est presque toujours le
lobe inférieur
Situation classique = segment postérobasal du LIG, mais concerne en fait le
LID dans 45% des cas
SEQUESTRATION EXTRA-LOBAIRE
= mésenchyme pulmonaire aberrant, qui se développe de façon autonome,
sans lien avec le poumon normal. Elle possède sa propre enveloppe pleurale.
Le plus souvent intrathoracique, entre les lobes inférieurs et le
diaphragme ; plus rarement : abdomen, médiastin antérieur, médiastin
postérieur, voire péricarde
Origine de la vascularisation systémique : le plus souvent l’aorte
thoracique descendante, mais peut avoir de multiples origines, avec
plusieurs origines dans 20% des cas
Drainage veineux : pulmonaire ou systémique
Nette prédominance masculine
SEQUESTRATION EXTRA-LOBAIRE
Anomalies congénitales associées dans 60% des cas
hernie diaphragmatique le plus souvent
Hypoplasie pulmonaire
MAKP
ELC
Kyste bronchogénique
Autres anomalies décrites : pectus excavatum, anomalies péricardiques,
tronc artériel commun, anomalies du retour veineux, dextrocardie,
anomalies vertébrales, rate accessoire et kystes entériques
SEQUESTRATION EXTRA-LOBAIRE
Vaisseau systémique
Retour veineux porte
ATRESIE BRONCHIQUE
Tableau typique : segment apico-dorsal du LSG
Aspect anatomopathologique : mucocèle constant, accumulation de mucus distal,
espaces aériens dilatés, ± aspect microkystique du parenchyme, proche d’une MAKP
Aspect radiologique : hyperclarté modérée avec une hypovascularisation qui persiste en
expiration et refoule modérément les structures adjacentes + opacité juxta hilaire
tubulée parfois ramifiée correspondant au bronchocèle
Physiopathologie : Présence de voies aériennes distales en aval de l’atrésie : plutôt
phénomène secondaire sur une bronche déjà formée qu’ interruption primitive du
phénomène de division bronchique (origine vasculaire ?)
ATRESIE BRONCHIQUE
A. bronchique
Masse hypodense du LSG = mucocèle
Opacité G supra-hilaire
Distension autour du mucocèle
Segment proximal de br. atrétique
Résection pulmonaire et croissance pulmonaire
compensatrice
2 processus, éventuellement associés
remaniement des tissus existants
formation de nouvelles alvéoles
(réarrangements de surface sans
formation de nouvelles alvéoles)
(nouvelles parois et nouveaux
capillaires)
Chez l’animal :
âge de résection et
l’importance du volume réséqué
Compensation d’autant meilleure que résection étendue en
période de croissance pulmonaire
Chez l’enfant :
?
Devenir des anomalies du
développement :
Hernie congénitale du diaphragme
Hernie congénitale du diaphragme
1/3000 naissances vivantes
80-90% à gauche
33-50% anomalies associées (chromosomiques, cardiovasculaires, atrésies digestives, …)
40-50% mortalité
Témoin
Non fermeture diaphragme
Absence de régulation du
liquide intra-pulmonaire
Compression pulmonaire par
remontée des viscères
Divisions bronchiques anormales
Hypoplasie pulmonaire
Surface vasculaire réduite
HCD
Hernie congénitale du diaphragme :
les enjeux respiratoires
2 facteurs pronostics
Hypoplasie
pulmonaire
Agression ventilatoire
post-natale
Occlusion
trachéale
foetale
Rôle protecteur
de l’ECMO ?
Deprest et al. 2005
Devenir respiratoire des HCD :
Croissance pulmonaire
Influence de l’âge
Ventilation
Perfusion
Kamata et al. J Pediatr Surg 2005
Devenir respiratoire des HCD :
Croissance pulmonaire
Influence de la sévérité
Ipsi/controlatéral (%théo)
Ventilation
AaDO2 < 500 mmHg (n=12)
AaDO2 > 500 mmHg : Tous (n=20)
AaDO2 > 500 mmHg : ECMO (n=11)
110
100
90
110
100
90
Perfusion
80
70
60
50
80
70
60
40
30
20
50
40
1-3 mois
2-4 ans
1-3 mois
2-4 ans
Nagaya et al. J Pediatr Surg 1996
Hernie congénitale du diaphragme :
le devenir respiratoire
Toux
(50% à 6-11 ans)
Wheezing
(30% à 11 ans)
Essoufflement à l’effort
Infections à répétition
Pectus excavatum
Scoliose
(30% à 6-11 ans)
(50% avant 5 ans)
(10-20%)
(10-25%)
Récurrence hernie
(10%)
Retard staturo-pondéral
(20%)
Falconer 1990 ; Kamada 2005 ; Marven 1998 ; Gischler 2009 ; Vanamo 1996
Hernie congénitale du diaphragme :
le devenir respiratoire
Fonctions respiratoires : volumes « normaux »
18 enfants 7-17 ans avec contrôles appariés
100
HCD
Contrôle
25
95
% théorique
90
20
85
80
*
15
%
75
10
70
65
5
60
55
0
50
CPT
CRF
VR/CPT
Marven et al. Arch Dis Child 1998
Hernie congénitale du diaphragme :
le devenir respiratoire
Fonctions respiratoires : profil obstructif
100
HCD
Contrôle
95
90
85
80
*
75
70
65
VEMS
Falconer et al. Thorax 1990
DEM50
Marven et al. Arch Dis Child 1998
Hernie congénitale du diaphragme :
le devenir respiratoire
Une bonne adaptation à l’effort
18 enfants 7-17 ans avec contrôles appariés
Marven et al. Arch Dis Child 1998
Hernie congénitale du diaphragme :
le devenir vasculaire
Possibilité de persistance d’HTAP après le premier mois
7/40 survivants (17,5%) : 1 décès à 13 mois ; 6/7 normalisation
progressive (192-714 j ; moy 399 j) Iocono et al. J Pediatr Surg 1999
Importance du cathétérisme : anomalies associées
7 enfants avec HTAP persistante (âge médian : 4 ans) [3 décès] : 3
hypoplasies ou sténoses AP ; 6 sténoses VP Kinsella et al. Semin Perinatol 2005
Possibilité de
remaniements
vasculaires à long
terme
Autopsie à 5 mois
Hernie congénitale du diaphragme :
le devenir digestif
Très grande fréquence du RGO durable (> 50%)
Oesophagite dans 30-50% de série adulte
Œsophage de Barrett dans 10% cas adultes
1 cas d’adénocarcinome à 22 ans
Occlusions intestinales 10-20%
(défaut de rotation intestinale)
Peetsold et al. Pediatr Surg Int 2009
Devenir des anomalies du
développement :
Atrésie de l’oesophage
Atrésie de l’œsophage : classification
1 / 3500 naissances vivantes
Atrésie de l’œsophage : ≈ 50% anomalies associées
10% anomalies chromosomiques (T13, T18, T21)
15-30% anomalies cardio-vasculaires
7-21% anomalies vertébrales
5-20% anomalies des membres
5-15% malformations rénales
10-15% atrésie anale
3% anomalies génitales
3% fente palatine
Associations syndromiques
Sd de Feingold (exon 3 N-myc)
(microcéphalie, anomalies des doigts, atrésies digestivs [œsophage ++])
CHARGE (10% avec AO ; mutation hétérozygote CDH7)
(Coloboma, Heart, Atresia (choanes), Retarded growth, Genital, Ear)
VACTERL/VATER
Syndrome AEG (mutation hétérozygote SOX2)
(anophtalmie, atrésie, anomalies génitales)
Fanconi (14% avec AO)
Multiple gastro-intestinal atresias (MGIA)
Shaw et al. J Med Genet 2006
Atrésie de l’œsophage et VACTERL
= Vertebral defects, Anal atresia, Cardiac defects,
Tracheo-Esophageal fistula, Renal malformations, and
Limb defects.
Pas de retard de croissance, de retard psychomoteur, ou de dysmorphie
Genevieve et al. Clin Genet 2007
Stase
Trachéomalacie
RGO
Dyskinésies
Rétrécissement
Fistule
récurrente
Infections répétées
Encombrement bronchique
Toux / Sifflements
% personnes avec symptômes
SYMPTOMES RESPIRATOIRES
Bronchites
Toux rauque/métallique
Sifflements
Pneumopathies
Toux chronique
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0-5 ans
5-10 ans
10-15 ans
>15 ans
Délai après intervention
Chetcuti et col. Arch Dis Child 1993
EVOLUTION AVEC LE TEMPS
Sélection initiale de 69 enfants avec intervention > 10 ans
Dysphagie
Infections respiratoires
RGO
Fausses routes
50
45
% enfants
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0-5 ans (n=69)
Little et col. J Pediatr Surg 2003
5-10 ans (n=56)
>10 ans (n=42)
Délai après intervention
STASE OESOPHAGIENNE
Rétrécissement de la zone
anastomotique
20 à 35% des enfants
surtout si large interruption
Dysphagie ± Anorexie
±Vomissements : > 80% des cas
Pneumopathies répétées par
aspiration : 10-15%
REFLUX GASTRO-OESOPHAGIEN
Très fréquent et durable
45% des adolescents ou adultes ont des symptômes évoquant RGO (douleurs
thoraciques, régurgitations)
40% des enfants ont ph-métrie +, 3 mois après intervention
Pas de diminution avec âge : 40-50% de ph-métrie +/oesophagite 10 ans après
intervention
25-50% adultes ont oesophagite
6% ont métaplasie gastrique (Barrett)
6 cas d’adénocarcinome (20 à 46 ans)
Recours fréquent à intervention chirurgicale, pouvant se compliquer de
dysphagie et stase. Prévention des complications du RGO non démontrée
REFLUX GASTRO-OESOPHAGIEN
Très fréquent et durable
Conséquences respiratoires +++ :
Aspirations trachéales : Inflammation, Malacie, Pneumopathies
Lésions bronchiques
Hyperréactivité bronchique
TRACHEOMALACIE
Quasi-constante, mais cliniquement sévère pour 10-20% des enfants
Paroi trachéale « anormale » au niveau de la fistule
Compression entre oesophage dilaté et aorte
Toux bruyante
Inspiration
Expiration
Stridor
Gêne respiratoire à l’alimentation
Sifflements
Encombrement et complications
infectieuses
Apnées ; Malaises
TRACHEOMALACIE : PRISE EN CHARGE
Non invasive
La plupart du temps
Kinésithérapie respiratoire (accélération du flux)
± antibiothérapie alternée
Prise en charge des facteurs aggravant +++
Invasive
Si signes de gravité (Malaises, lésions pulmonaires)
Prothèses endotrachéales
Chirurgie (aortopexie)
Ventilation non invasive (pression positive)
Trachéotomie
TRACHEOMALACIE : PRISE EN CHARGE
Aortopexie
McNamara et Crabbe. Pediatr Respir Rev 2004
SIFFLEMENTS
Fréquent
Importance de l ’étude fonctionnelle respiratoire
Obstruction bronchique
réversible
Obstruction bronchique
non réversible
Asthme (25%)
Autres facteurs (75%)
Corticoïdes inhalés +
bronchodilatateurs
Eviter
bronchodilatateurs si
trachéomalacie
Devenir des anomalies du
développement :
Dysplasie bronchopulmonaire
DBP : COMMENT LA DEFINIR ?
Âge gestationnel
< 32 SA
≥ 32 SA
Période
d’évaluation finale
Terme corrigé de 36 SA
(ou retour au domicile, < 36 SA)
56 j d’âge postnatal
(ou retour au domicile, si < 56 j)
Supplémentation en O2 pendant 28 j associée aux
besoins suivants à l’évaluation finale :
DBP légère
air ambiant
DBP modérée
Supplémentation O2 nécessaire, avec FiO2 < 30%
DBP sévère
Supplémentation O2 nécessaire, avec FiO2 ≥ 30%
et/ou ventilation en pression positive
Jobe & Bancalari. Am J Respir Crit Care Med 2001;163:1723-9
DBP : EVOLUTION DES SEQUELLES RESPIRATOIRES
Surfactant exogène
Corticothérapie anténatale
Progrès de prise en charge
Anomalies réparation : Fibrose
Anomalies développement alvéolaire
Lésions bronchiques
PREMATURITE ET SEQUELLES RADIOLOGIQUES
DBP pré-surfactant
3 mois
1 an
10 ans
PREMATURITE ET SEQUELLES RADIOLOGIQUES
DBP pré-surfactant
Déformations thoraciques
Atteinte parenchymateuse
Atteinte bronchique
Zones hyperclaires, hypovascularisées
Bandes linéaires
Bulles
PREMATURITE ET SEQUELLES RADIOLOGIQUES
DBP pré-surfactant
5 adultes DBP
Zones hyperclaires
5/5
Epaississement parois bronchiques
5/5
Diminution rapport bronche/artère
Opacités linéaires localisées
3/5
Bulles
2/5
Howling, AJR 2000
PREMATURITE ET SEQUELLES RADIOLOGIQUES
DBP post-surfactant : 41 nourrissons symptomatiques de 16 mois
Pas d’atteinte bronchique
Atteinte parenchymateuse
Mahut, Arch Dis Child 2007
Zones hyperclaires : 88%
Opacités linéaires : 94%
Bulles : 53%
Opacités sous-pleurales : 71%
DBP : EVOLUTION CLINIQUE
Environ 50% des prématurés avec DBP vont être réhospitalisés durant les 2ères années
30 à 50% ont des manifestations sifflantes durant les 5
premières années
La fréquence de l’asthme ne semble pas plus fréquente après
10 ans
La fréquence de l’allergie ne semble pas plus fréquente
La morbidité semble stable malgré les améliorations de prise
en charge
DBP : EVOLUTION CLINIQUE
Evolution avec la prise en charge
Evaluation à 8 ans de 3 périodes de prise en charge de prématurés < 1500 g :
pas de surfactant (n=126
), surfactant occasionnel (n=138
), surfactant en
routine (n=120
)
30
25
% avec
symptôme
dans les 12
derniers
mois
20
15
10
5
0
Wheezing
Palta et al. Am J Epidemiol 2001
Wheezing
à l’effort
Toux
nocturne
≥ 4
exacerbations
DBP : EVOLUTION CLINIQUE
Evolution avec le temps
500-999 g
1000-1500 g
> 2500 g
3
2,5
Nombre moyen
de jours
d’hospitalisation
/ enfant pour
cause
respiratoire
2
1,5
1
0,5
0
0-2 ans
2-5 ans
5-8 ans
Kitchen et al. Pediatrics 1992
DBP : EVOLUTION CLINIQUE
Evolution avec le temps
500-999 g
1000-1500 g
> 2500 g
40
35
30
25
% avec asthme 20
15
10
5
0
0-2 ans
5 ans
8 ans
14 ans
Kitchen et al. Pediatrics 1992 et Doyle et al. Arch Dis Child 2001
PREMATURITE ET SEQUELLES FONCTIONNELLES
DBP pré-surfactant
Atteinte obstructive prédominante et persistante
100
VEMS
CVF
90
80
70
60
50
11 ans (n=16)
26 ans (n=5)
Kilbride, J Pediatr 2003
Howling, AJR 2000
PREMATURITE ET SEQUELLES FONCTIONNELLES
DBP pré-surfactant
Distension pulmonaire
RV/TLC
TGV (% pred)
105
30
102
27
99
24
TLC (% pred)
120
100
80
60
96
21
93
40
20
18
0
90
RV (% pred)
200
150
100
50
0
15
Terme DBP- DBP+
Terme DBP- DBP+
11 ans (n=184)
26 ans (n=5)
Kennedy, Pediatr Pulmonol 2000
Howling, AJR 2000
PREMATURITE ET SEQUELLES FONCTIONNELLES
DBP pré-surfactant
Lien étroit entre durée d’oxygénothérapie néonatale et VEMS à long terme
Kennedy, Pediatr Pulmonol 2000
PREMATURITE ET SEQUELLES FONCTIONNELLES
DBP post-surfactant
Petits volumes pulmonaires
Correction progressive
Liens avec histoire néonatale et séquelles radiologiques
6
CRF (Z score)
CRF (% pred)
150
125
100
75
4
2
0
-2
-4
50
3
6
9
12
24
mois
Baraldi, 1997
16 mois
Mahut, 2007
PREMATURITE ET SEQUELLES FONCTIONNELLES
VmaxC RF (Z score)
Rrs (kPa/ml/s)
DBP post-surfactant
Obstruction précoce, mais transitoire (?)
Pas de lien avec histoire néonatale
Pas de lien avec symptomatologie
Pas de lien avec images TDM
0,012
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
0
3
6
9
12
24
mois
Baraldi, 1997
0
-1
-2
-3
-4
16 mois
Mahut, 2007