Sous-GROUPE III

congres.jfradio.cyim.com

Sous-GROUPE III

IMAGERIE DE PERFUSION ET DE DIFFUSION

DANS LE DIAGNOSTIC ET L’EVALUATION

EVALUATION POST

THERAPEUTIQUE DES TUMEURS CEREBRALES:

L’EXPERIENCE EXPERIENCE EBROICIENNE

O.SUAUD(1), S.JOUINI(1), N.MIRET(2), L.KORT(2), A.LABIB(1), M.ZO’O(1),

N.CHERNI(1), S.BRIKI(1), C.DELMER(2)

Service de radiologie(1)-service de neurologie(2)

EVREUX-FRANCE


INTRODUCTION(1)

INTRODUCTION(1)

L’IRM a considérablement progressé ces dernières

années dans la détection, le bilan d’extension

locorégional, le contrôle post opératoire et le suivi

post-thérapeutique des tumeurs cérébrales.

L’imagerie de diffusion et l’imagerie de perfusion

font partie des nouvelles séquences devenues

facilement disponibles en pratique courante, grâce à

des logiciels d’interprétation performants et simples

d’utilisation.


INTRODUCTION(2)

INTRODUCTION(2)

L’imagerie de perfusion:

– évalue la densité vasculaire en rapport avec la

néoangiogénèse tumorale

– contrairement à la séquence T1 injectée, qui n’évalue

que les troubles de la perméabilité capillaire (rupture

de la barrière hémato-encéphalique) pouvant se voir

dans des pathologies non tumorales (abcès,AVC,SEP ).


INTRODUCTION(3)

L’imagerie de diffusion:

– permet d’évaluer la mobilité des molécules d’eau,

modifié en cas de processus pathologique. Le

coefficient apparent de diffusion (ADC) est d’autant

plus élevé que les molécules d’eau sont mobiles.

– Ce coefficient ADC permet de faire la différence

entre lésion tissulaire, abcès, ou nécrose tumorale.


INTRODUCTION(4)

A travers quelques cas démonstratifs, nous

illustrons l’apport de ces nouvelles

techniques dans la caractérisation et le suivi

post-thérapeutique des tumeurs cérébrales.


MATERIELS ET METHODES

Nous avons réalisé une étude prospective du 1/1/2005

au 30/6/2007 portant sur 25 patients adressés pour bilan

diagnostic ou surveillance post-thérapeutique de tumeur

cérébrale.

Tous les patients ont bénéficié d’une imagerie cérébrale

de diffusion et de perfusion.

L’IRM utilisée était une Signa Excite 1,5T GE, USA

l’analyse était effectuée sur une console ADW 4.2.


MATERIELS ET METHODES

1. Pour les séquences de diffusion:

– L’imagerie de diffusion nécessite l’acquisition

de 2 séquences en 80 secondes:

b0: série T2 écho-planar (EPI) avec une pondération

diffusion nulle (absence d’application d’un gradient

de diffusion).

b1000: série à effet T2 faible, avec une pondération

diffusion, grâce à l’application de gradients de

diffusion de même amplitude part et d’autre de

l’impulsion RF de 180°.


MATERIELS ET METHODES

Séquences de diffusion: Kastler, Comprendre l’IRM, Masson

– Pour les protons immobiles:

le déphasage provoqué par le premier gradient est

compensé par le deuxième

Donc le signal n’est pas atténué, entrainant un

hypersignal b1000 (ex: œdème cytotoxique).

– Pour les protons mobiles:

ils se déphasent rapidement lors du passage du

premier gradient et ce déphasage n’est pas

compensé par le deuxième gradient

d’ou chute de signalhyposignal b1000(ex: kyste).


MATERIELS ET METHODES

Séquences de diffusion:

– A partir de ces deux séquences (b0 et b1000), le

logiciel calcule très rapidement l’ADC de chaque

voxel (en mm2/s) représenté sur une cartographie

ADC en couleur.

Le codage en rouge traduit une diffusion maximale

le codage en bleu traduit une diffusion nulle.


MATERIELS ET METHODES

Séquences de diffusion:

– 2 ROIs sont positionnés.

– Les zones pathologiques font l’objet d’une mesure

d’ADC comparativement avec une zone saine

équivalente (habituellement en miroir).


MATERIELS ET METHODES

2. Pour les séquences de perfusion: la méthode

de premier passage:

– On utilise l’effet de susceptibilité magnétique du

gadolinium sur la séquence T2* qui entraine un

déphasage des spins se traduisant par une diminution

du signal T2*.

– Cette chute de signal consécutive à l’arrivée dans les

vaisseaux d’un bolus de gadolinium injecté très

rapidement (5-6 ml/s) est proportionnelle au nombre

de vaisseaux par unité de volume et à leur diamètre

(reflet de la néo-vascularisation).

S.Grand, J Radiol 2007


MATERIELS ET METHODES

2. Pour les séquences de perfusion: la

méthode de premier passage:

– C’est une séquence dynamique (20 coupes de 5 mm

d’épaisseur toutes les 1,5 secondes pendant 1mn).

– La perfusion cérébrale est représentée par une

cartographie en couleur (le rouge traduisant une

importante vascularisation).

S.Grand, J Radiol 2007


MATERIELS ET METHODES

Séquences de perfusion: méthode de premier passage:

– 2 ROIs sont positionnés: zone saine et zone malade

– On obtient une courbe de 1er passage pour chaque ROI.

– L’aire sous la courbe correspond au Volume Sanguin

Cérébral (VSC) du ROI étudié.


MATERIELS ET METHODES

Séquences de perfusion: méthode de premier passage:

– Le rapport (VSC zone pathologique /VSC zone saine)=

rVSC est calculé et affiché automatiquement.

– Le rVSC reflète les anomalie de vascularisation dans la

zone pathologique par rapport à la zone saine.

– On parle de néoangiogénèse si le rVSC est > 1.5 à 2.


MATERIELS ET METHODES

Nos 25 patients ont été répartis en trois sous-groupes en

fonction de l’indication de l’IRM et du résultat.

Sous-Groupe I: bilan initial de tumeur (10 patients).

Sous-Groupe II: surveillance de tumeur (8 patients).

Sous-Groupe III: lésions non tumorales(7 patients).


RESULTATS ET DISCUSSION

SOUS-GROUPE SOUS GROUPE I: Bilan initial de tumeur

cérébrale

– 10 patients (6 femmes, 4 hommes)

– Age moyen: 54 ans

– Anatomo-pathologie:

4 méningiomes

2 astrocytomes de bas grade

1 astrocytome de haut grade

1 tumeur indéterminée (décès)

1 papillome des plexus choroides

1 métastase de carcinome épidermoide


Cas n°1:

Sous-GROUPE Sous GROUPE I:

– Patiente de 37 ans.

– IRM cérébrale pour céphalées.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

T1 T2


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

T1 GADO


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

DIFFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

PERFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

Sur les séquences standard:

– Lésion temporale interne gauche à composante mixte:

kystique (hypo-signal T1, hyper-signal T2)

et charnue, nodulaire prenant le contraste après injection

de gadolinium (rupture de la barrière hémato-encéphalique).

– Absence d’effet de masse ou d’œdème péri lésionnel.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

Sur la séquence de diffusion:

– Le codage couleur est rouge comme le LCR au niveau

de la composante liquidienne

– Le coefficient apparent de diffusion (ADC) est très

augmenté (257% par rapport au parenchyme sain),

confirmant le caractère kystique de cette zone

lésionnelle.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

Sur la séquence de perfusion:

– Pas d’hypervascularisation (codage rouge) au niveau de

la zone charnue qui prenait le contraste en T1 gado.

– Le calcul du rVSC et la courbe de perfusion retrouvent

un comportement de la zone charnue identique à la zone

saine controlatérale.

– Par conséquent il n’y a pas de néovascularisation, ce qui

est en faveur d’une lésion de bas grade.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°1 n

AU TOTAL:

– IRM morphologique:

Lésion mixte liquidienne et solide

prise de contraste nodulaire suspecte.

– Diffusion- perfusion:

Absence de néovascularisation de la composante solide

Fluidité de la composante liquidienne de nature

vraissemblablement kystique,

En faveur d’un astrocytome kystique de bas grade

– Evolution:

biopsie stéréotaxique refusée par la patiente

La surveillance IRM à 1 an ne retrouve pas d’évolutivité .


Cas n°2 :

Sous-GROUPE Sous GROUPE I:

– Patiente de 35 ans, victime d’un accident de la voie

publique

– A l’examen clinique: discret déficit de l’hémi-corps

gauche avec syndrome pyramidal gauche

– TDM: lésion temporale interne et pédonculothalamique

droite d’allure liquidienne. Une IRM est

demandée.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

T1 T2


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

T1 GADO


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

DIFFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

PERFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

Sur les séquences standard:

– Volumineux processus expansif temporal interne et

pédonculo-thalamique droit à double composante:

Une composante charnue prenant très fortement le

gadolinium (rupture de la barrière hémato-encéphalique)

Une composante kystique polycyclique ne prenant pas le

contraste, de contours réguliers.

– Absence d’œdème péri-lésionnel et d’effet de masse

significatif.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

Sur les séquences de diffusion:

- Au niveau de la composante liquidienne:

augmentation importante du coefficient ADC à

376% par rapport au parenchyme sain

confirmant sa nature kystique.

-au niveau de la zone charnue: le coefficient ADC

reste inchangé par rapport au coté sain (100%).


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

Sur la séquence de perfusion:

– La cartographie en couleur retrouve une coloration

rouge franche au niveau de la composante charnue.

– Le rVSC est à 5 (très augmenté par rapport au coté

sain) traduisant une importante néovascularisation

– l’analyse de la courbe de perfusion retrouve une sévère

chute de signal dans la lésion.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°2 n

AU TOTAL:

– IRM morphologique:

Lésion mixte kystique et charnue

avec prise de contraste nodulaire suspecte.

– Diffusion- perfusion:

Intense néovascularisation de la portion charnue en

faveur d’une tumeur gliale de haut grade.

La diffusion confirme l’existence d’une composante

kystique, très fluide.

– Biopsie: Tumeur astrocytaire anaplasique à

composante kystique.


Cas n°3:

Sous-GROUPE Sous GROUPE I:

– Patiente de 83 ans

– hospitalisée pour épisode d’hallucination

auditive et visuelle.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

T1 T2


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

T1 GADO


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

DIFFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

PERFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

Sur les séquences standard:

– Présence d’une lésion de la convexité hémisphérique

prérolandique droite , extra-axiale, homogène en T1 et

en T2 (légèrement hyper T1 et hyper T2).

– Œdème péri-lésionnel hyper T2 discret. Effet de masse

discret sur la faux du cerveau.

– Rehaussement intense et homogène, à prédominance

périphérique, après injection de gadolinium.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

Sur la séquence de diffusion:

- La cartographie couleur retrouve une codage en

bleu en regard de la lésion correspondant à une

restriction du coefficient ADC.

- La mesure retrouve un coefficient ADC abaissé à

50%, témoin d’une importante hypercellularité.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

Sur la séquence de perfusion:

– On retrouve sur la cartographie couleur un codage en

rouge de la lésion traduisant une zone hyperperfusée.

– Le rVSC est élevé, mesuré à 2,53 traduisant une

angiogénèse tumorale.


Sous-GROUPE Sous GROUPE I: Cas n°3 n

AU TOTAL:

– IRM morphologique:

Lésion extra-axiale, charnue, très bien limitée,

s’insérant sur la convexité et la faux du cerveau

prenant intensément le contraste.

– Diffusion- perfusion:

Lésion solide présentant une hypercellularité et une

néovascularisation intense Méningiome

typique.

– Histologie: Méningiome


RESULTATS ET DISCUSSION

Sous-GROUPE Sous GROUPE II: Surveillance de tumeur cérébrale

– 9 patients (4 femmes, 4 hommes)

– Age moyen : 48 ans

– Histologie:

1 astrocytome pylocytique ( traité par chirurgie)

1 gliome de bas grade (non opéré )

2 oligodendrogliomes grade II (2F de 39 ans et 43 ans non

opérées avec surveillance simple)

2 tumeurs gliales de haut grade ( traitées par radio

chimiothérapie + chirurgie dans 1 cas)

2 glioblastomes (2 H de 21 et 63 ans traités par chirurgie et

radio-chimiothérapie)


Cas n°4:

– Patient de 60 ans

Sous-GROUPE Sous GROUPE II:

– Opéré d’un glioblastome fronto-pariétal grade IV en mai

2005 suivi de radio-chimiothérapie complémentaire

– IRM de contrôle en mars 2006 et juillet 2007


1ere IRM de contrôle (2006)

T1 T2


1ere IRM de contrôle (2006)

T1 GADO


1ere IRM de contrôle (2006)

DIFFUSION


1ere IRM de contrôle (2006)

PERFUSION


1ere IRM de contrôle (2006)

Sur les séquences standard:

– Présence au niveau du site opératoire d’une formation

liquidienne contenant un niveau horizontal hydro-hydrique

séparant deux composantes:

un sédiment en iso-signal T1 et T2

un surnageant en hyper-signal T1 et T2

cavité kystique contenant des dérivés hématiques

– Hyper-signal T2 de la substance blanche péri-ventriculaire en

rapport avec des séquelles de radio-chimiothérapie.

– Après injection de gadolinium : rehaussement giriforme en

regard de la zone opératoire.


1ere IRM de contrôle (2006)

Sur la séquence de diffusion:

– Au niveau du surnageant:

La cartographie ADC montre la présence d’une coloration

rouge semblable au LCR.

Le coefficient ADC est très augmenté, mesuré à 234% par

rapport au parenchyme cérébral contro-latéral.

– Au niveau du sédiment hématique:

bien que liquidien, celui-ci présente une diffusion

comparable à celle du parenchyme cérébral (103%)

traduisant son caractère épais.


1ere IRM de contrôle (2006)

Sur la séquence de perfusion:

- La cartographie ADC montre un vide de perfusion

au niveau du site opératoire, le rVSC est alors

mesuré à 0,12.

- Ceci traduit bien la dévascularisation dans la

zone de résection chirurgicale.


1ere IRM de contrôle (2006)

AU TOTAL:

– IRM morphologique:

Cavité kystique séquellaire post-opératoire à contenu

hématique .

Prise de contraste cérébriforme séquellaire autour du site

opératoire.

leucopathie post radiochimiothérapie.

– Diffusion-perfusion:

Diffusion: Surnageant liquidien de la cavité kystique et

sédiment hématique épais.

Perfusion:Absence de néovascularisation.

– Conclusion: Absence de reprise tumorale.


2eme IRM de contrôle (2007)

Surveillance systématique

syst matique

T1 T2


2eme IRM de contrôle (2007)

T1 GADO


2eme IRM de contrôle (2007)

DIFFUSION


2eme IRM de contrôle (2007)

PERFUSION


2eme IRM de contrôle (2007)

Sur les séquences standard:

– Processus expansif frontal gauche de contours

irréguliers, polycycliques, hypo T1 et hyper T2.

– Oedème périlésionnel de type vasogénique avec effet

de masse sur les structures médianes et la corne

antérieure du ventricule latéral gauche.

– Après injection de gadolinium: rehaussement

périphérique hétérogène, traduisant la rupture de la

barrière hémato encéphalique à ce niveau.

– Conclusion: Radionécrose ou reprise tumorale?


2eme IRM de contrôle (2007)

Sur la séquence de diffusion:

-On retrouve au niveau de la partie centrale de

la lésion, une augmentation du coefficient

ADC de 196%, vraisemblablement en

rapport avec la nécrose intra-tumorale.


2eme IRM de contrôle (2007)

Sur la séquence de perfusion:

– Au niveau de la lésion, il existe une zone codée en

rouge franc en rapport avec une néovascularisation

locale importante, confirmée par la mesure du rVSC

qui s’élève à 3,56 (la vascularisation est 3,56 fois

supérieure dans la zone suspecte).

– Il s’agit donc bien d’une récidive tumorale et non

d’une radionécrose.


2eme IRM de contrôle (2007)

AU TOTAL:

– IRM morphologique:

Processus expansif frontal gauche avec œdème péri

lésionnel et prise de contraste hétérogène:

Radionécrose ou récidive tumorale?

– Diffusion-perfusion: Importante néovascularisation

très suspecte de reprise tumorale associée à une

nécrose centro-tumorale.

– Evolution: Reprise tumorale contrôlée cliniquement

par l’introduction d’une chimiothérapie par Temodal.


CAS N°5:

Sous-GROUPE Sous GROUPE II:

– Patiente de 40 ans

– opérée le 06/06/2006 d’un glioblastome puis

traitée par radio-chimiothérapie.

– IRM de contrôle post thérapeutique de février

2007

– IRM de contrôle de juin 2007.


IRM FEVRIER 2007

FLAIR


IRM FEVRIER 2007

T1 GADO


IRM FEVRIER 2007

Sur les séquences standard:

– Séquelles d’intervention temporale gauche avec

présence de quelques artéfacts d’origine chirurgicale à

ce niveau

– Dilatation séquellaire du ventricule latéral homolatéral.

– Hypersignal FLAIR péri lésionnel, séquelle de radiochimiothérapie

sans effet de masse.

– Après injection, rehaussement cérébriforme

Séquences de diffusion et perfusion:non faites.


IRM JUIN 2007

FLAIR


IRM JUIN 2007

T1 GADO


IRM JUIN 2007

DIFFUSION PERFUSION


IRM JUIN 2007

Sur les séquences standard:

– majoration des lésions séquellaires de radio-

chimiothérapie sans nouvelle image suspecte.

– Après injection de gadolinium, la prise de

contraste cérébriforme et la taille demeurent

inchangées.


IRM JUIN 2007

Sur les séquences de diffusion et perfusion:

– Ces deux séquences ne sont pas interprétables à cause

du volumineux artefact, séquelle de craniotomie qui

englobe toute la zone d’intérêt.

– Les séquences de diffusion-perfusion utilisant des

techniques d’imagerie rapide (EPI), elles sont très

sensibles aux artefacts notamment aux effets de

susceptibilité magnétique.

Kremer, J Radiol 2007


AU TOTAL:

– IRM morphologique:

IRM JUIN 2007

Stabilité du site opératoire

accentuation des images séquellaires dues aux

traitement.

– Diffusion-perfusion:

Non contributives

ce cas illustre une des limites de la diffusion et de la

perfusion avec une impossibilité technique de

réalisation (sensibilité importante aux artefacts).

– Evolution:

la patiente reste asymptomatique.


Sous

RESULTATS ET DISCUSSION

Sous-GROUPE GROUPE III: lésions cérébrales non

tumorales

– 7 Patients (4 femmes, 3 hommes)

– Age moyen: 50 ans.

– Histologie:

2 hématomes intra cérébraux (1H, 1F, 63 et 74 ans)

2 cavernomes (2F, 15 et 17 ans)

2 AVC hémorragiques (1H, 1F, 71 et 45 ans)

1 lacunes aspécifiques (1H, 71 ANS)


Cas N°6

Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

– Patient de 73 ans.

– Bilan de ralentissement psycho-moteur associé à des

chutes à répétition et troubles de l’équilibre.

– TDM cérébral non injecté: volumineux processus

expansif hémisphérique droit profond, hypodense

avec effet de masse sur les structures médianes

– Bilan IRM.


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

T1 T2 T2*


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

T1 GADO


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

DIFFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

PERFUSION


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

Sur les séquences standard:

– Lésion cortico-sous-corticale triangulaire, siégeant

dans le territoire sylvien droit superficiel et profond

comportant 2 composantes:

Centrale: hypo T1 et hyper T2 (ischémique)

Périphérique: hyper T1 et hypo T2* notamment au

niveau capsulo-lenticulo-caudé (hémorragique).

– Effet de masse sur le ventricule latéral droit.

– Après injection: rehaussement cérébriforme

périphérique et cortical rupture de la barrière

hémato-encéphalique.


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

Sur la séquence de diffusion:

– Légère restriction du coefficient ADC au niveau de

l’ensemble de la lésion.

– L’ADC est mesuré à 84% par rapport au parenchyme

controlatéral (diminution du mouvement des molécules

d’eau du fait de l’ œdème intracellulaire cytotoxique et

de l’hémorragie).


Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

Sur la séquence de perfusion:Cartographie couleur:

Trou de vascularisation au niveau de la zone capsulolenticulaire

droite et du noyau caudé droit.

rVSC effondré à 0,33 par rapport au coté sain

(hypoperfusion cérébrale majeure).

Absence de néovascularisation détectée.


AU TOTAL:

Sous-GROUPE Sous GROUPE III:

– IRM morphologique:

Ramollissement hémorragique sylvien droit.

Oedème péri-lésionnel avec effet de masse important:

lésion sous-jacente?

– Diffusion perfusion:

Œdème cytotoxique

Absence de néovascularisation suspecte.

– Evolution:

Bonne récupération clinique en convalescence.


CONCLUSION 1:

Si l’IRM morphologique utilisant les séquences

standard est performante pour le bilan

topographique des tumeurs cérébrales, elle présente

toutefois de nombreuses limites:

– Caractérisation lésionnelle

– Grading des tumeurs gliales: tumeur de haut

grade versus astrocytome pilocytique

– Diagnostic différentiel des tumeurs: radionécrose,

lésions inflammatoires ou vasculaires

pseudo-tumorales


CONCLUSION 2:

Les séquences de diffusion et de perfusion:

– peuvent répondre à ces questions.

– Disponibles aujourd’hui sur toutes les machines

récentes 1.5 Tesla

– Elles sont faciles à interpréter grâce à des

logiciels performants

– et méritent d’être pratiquées en routine clinique,

d’autant qu’elles ne rallongent que de 2-3

minutes le temps d’examen.


Références

rences

(1)J.Savatovsky et al.;Séquence de diffusion dans l’IRM

cérébrale;Service de radiologie (Pf Marsault) Hôpital Tenon, Paris,

France;

http://www.eao.chups.jussieu.fr/polys/radiologie/jrad/index.htm.

(2)S.Grand et al.;Imagerie de perfusion: principes et applications

cliniques;j radiol 2007;88:444-71.

(3)S.Grand et al.;Spectroscopie H, perfusion, diffusion: quelle place

pour ces techniques lors du diagnostic et du suivi des principales

tumeurs cérébrales sus-tentorielles de l’adulte?; Rev Neurol (paris)

2006; 162:12, 1204-1220.

(4)Riyadh N. Al-Okaili, MD, et al.;Advanced MR imaging techniques

in the diagnosis of intraaxial brain tumors in adults; RadioGraphics

2006; 26:S173-S189.

(5)S.Kremer et al.;Imagerie de diffusion: principes et applications

cliniques;j radiol 2007;88428-43.

(6)B.Kastler et al.;Comprendre l’IRM;5eme édition 2003; Masson.

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