Intérêt de diffusion, perfusion et spectroscopie dans le diagnostic des lésions cérébrales

à rehaussement annulaire

H. Redjem (1), M. El Khiry (1), JY. Tanguy (1), S. El Rai (1), C. Aubé (1), C. Cognard (2), F. Bonneville (2)

(1) Angers - France, (2) Toulouse - France

CHU de Constantine

Introduction :

La prise de contraste annulaire d’une lésion intracérébrale est un signe

fréquent mais non spécifique en neuroradiologie.

Les principales étiologies pouvant ainsi prendre le contraste peuvent être

regroupées derrière un moyen mnémotechnique simple : MAGIC DR pour regroupées derrière un moyen mnémotechnique simple : MAGIC DR pour

Métastase, Abcès, Glioblastome, Ischémie, Contusion, Démyélinisant (SEP)

et Radionécrose.

Le challenge est de différencier ces lésions en faisant appel aux séquences de

diffusion, perfusion et de spectroscopie, permettant ainsi de mieux

caractériser ces lésions.

Objectifs :

Illustrer la gamme étiologique des lésions cérébrales prenant le

contraste de manière annulaire.

Connaître l'intérêt des séquences de diffusion, perfusion et Connaître l'intérêt des séquences de diffusion, perfusion et

spectroscopie dans le diagnostic précis de ces lésions.

Savoir utiliser les techniques avancées pour mieux caractériser les

lésions à rehaussement annulaire.

La prise de contraste :

Elle dépend en scannographie d’une atténuation directe des rayons X par le

produit de contraste et depend en IRM d’un effet indirect du produit de

contraste paramagnétique qui diminue les temps de relaxation des protons

environnants.

Notions de base

Dans le cerveau la BHE normale empêche le passage du produit de contraste

hors des vaisseaux vers le liquide extracellulaire ceci même à forte dose.

Toutefois, il n’existe qu’une discrète prise de contraste, car le volume sanguin

cérébral ne constitue que 4 à 5 % du volume cérébral total.

Williams KD, Dean B, Drayer BP. Demonstration of the area postrema with contrast enhanced MR. AJNR Am J Neuroradiol 1990;11:733-4.

Sze G, Soletsky S, Bronen R, Krol G. MR imaging of the cranial meninges with emphasis on contrast enhancement and meningeal

carcinomatosis. AJNR Am J Neuroradiol 1989;10:965-75.

Qu’est ce qu’une BHE?

la BHE est définie comme l’ensemble des structures séparant le

compartiment liquidien sanguin encéphalique des deux autres

compartiments liquidiens du système nerveux central : le liquide

Notions de base

compartiments liquidiens du système nerveux central : le liquide

extracellulaire du tissu cérébral et le LCS

La rupture de la barrière hématoencephalique peut résulter d’un état

pathologique préexistant ou être dû au produit de contraste et à ses

paramètres d’injection.

Rapoport S. Blood brain barrier in physiology and medicine. New York: Raven press; 1976.

Etiologies de prise de contrasteEtiologies de prise de contrasteannulaire

La liste est longue !!!Comment la retenir ?

Images similaires pour plusieurs diagnostics ?

Prise de contraste annulaire…

•• MMétastase

•• AAbcès

•• GGlioblastome•• GGlioblastome

•• IIschémie

•• CContusion

•• DDémyélinisant

•• RRésorption hématome/ Radionécrose

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieIC DR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

• Fréquentes

- ¼ des lésions tumorales IC de l’adulte

• Cancer primitif

- Poumon 35-50%

- Sein 15-20%

Métastases

- Sein 15-20%

- Rein 10%

- Mélanome 10%

- Tractus gastro-intestinal 5%

- Pas de K primitif retrouvé 10%

Expertddx-brain and spine.OSBORN, ROSS, SALZMAN

• Imagerie– TDM

• Souvent réalisée en 1ère intention

• Intérêt du délai entre injection et acquisition des images, de coupes retardées, voire d’une double dose de pdc

• 11,5% de faux négatifs si délai non respecté

– IRM• >> TDM

• Intérêt du délai (au moins 3 min), 2x (0,2 mol/kg) voire 3x dose (pb de la tolérance et du coût), transfert de magnétisation.

• La dose est modifiée surtout en fonction du type de bilan : confirmation caractère unique ou non d’une lésion

Diagnostic facile si lésions multiples avec notion de cancer connu

…mais comment les mettre en évidence?

FLAIR GADO

FLAIR / FLAIR GADO…?

Ercan and al. AJNR, may 2004, 25:761-765

FLAIR

T1 GADO

L’utilisation du FLAIR après injection de contraste en IRM est particulièrement utile pour mieux visualiser les metastases cérébrales

Insuffisant pour porter un Dg

rCBV > 2Anapath = METASTASE

Intérêt majeur de la Perfusion

rCBV > 2

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieIC DR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

Abcès vs Métastase ?Abcès Métastase unique

Seule la diffusion permet de faire différence

Germes pyogènes

– Strepto, entérocoques, BGN

Imagerie :

– Image en cocarde

Abcès

– Coque bien limitée hypo T2

– Coque fine ou épaisse

– Nécrose centrale

– Pas d’hémorragie

– Hypersignal en diffusion

– ADC restriction franche

– Aspect trompeur = métastases hémorragiques (hypersignal en diffusion)

T2 Diffusion b1000 ADC

T1 Gado

Abcès à entérocoques

Abcès à pyogènes

Restriction de diffusion franche

SRM - cho, Cr et NAA normaux

J. Neuroradiol., 2004, 31, 145-147

SRM - cho, Cr et NAA normaux- présence de lactates - présence d’Ac aminés (interêt pour l’évolution)

Il élimine un abcès à pyogène

L’hyposignal diffusion élimine-t-il une cause infectieuse ?

MAIS….

… pas les autres causes infectieuses

Toxoplasmose

TBC

CMV

Nocardiose

Infection fungique

Syphilis

ParasitosesHydatidose

Echinococcose

AmibiaseInfection fungique Aspergillose

Candidose

Mycoplase

Histoplasmose

Amibiase

Zona

Tuberculome

4 mois après introduction

d’un ttt anti-BK

• Jonction SB/SG

• NGC

• Moins de 3,5 cm

Toxoplasmose

• ADC élevé

TOXOPLASMOSE

Aspergillose cérébrale• 10 à 40 % au cours d’une aspergillose

invasive

• 85 à 100 % de mortalité

• Intérêt d’un traitement antifungique précoce

• Diagnostic clinique et microbiologique difficile

• IRM* : restriction globale de la diffusion de l’eau avec aspect en cible sur la cartographie ADC

*M.Charlot Feuillet de radiologie 2009

Aspect en cibleà la cartographie ADC

M.Charlot Feuillet de radiologie 2009ADC

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieIC DR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

Glioblastome vs Métastase

• Infiltration plus marquée

• Siège plus profond

• Perfusion : ↑ rCBV en péritumoral

• SRM : profil tumoral avec choline ↑ dans la region péritumorale

Environnement péritumoral

ADC péri glioblastome

<

ADC péri métastaseKrabbe 1997

Diffusion

rCBV péri glioblastome

>

rCBV péri métastaseLaw, Cha, Knopp 2002

Perfusion

Femme de 63 ans, Se présente pour altération de l’état de conscience TDM = lésions cérébrale à rehaussement annulaire => IRM

En l’absence de cancer connu, difficile de se

prononcer

Métastases ?

Perfusion GLIOBLASTOME MULTIFORME

rCBV Zone saine<

rCBV Environnement péritumoral<

rCBV Zone tumorale

rCBV

Zone péritumorale

- Patiente de 62 ans - Clinique : hémiplégie gauche- IRM morphologique non spécifique- SRM : profil tumoral sur la lésion ainsi que dans la zone autour

Cartographie SRM(NAA)

Raréfaction neuronale sur la zone tumorale

et péritumorale

Glioblastome

Zone tumorale

et péritumorale

Cartographie SRM(lactates)

Présent essentiellement dans la zone tumorale

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué !!!Intérêt du FLAIR

GBM : hypersignal cortical FLAIR

autour de la PDC

Métastase : absence d’ hypersignal

FLAIR autour de la PDC

The Solitary Enhancing Cerebral Lesion: Can FLAIR Aid the Differentiation betweenGlioma and Metastasis? Y.M. Tang, S. Ngai, and S. Stuckey AJNR 2006

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieICDR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

AVC sub-aigu

- Se méfier des images trompeuses - Analyser toutes les séquences - Varier les plans

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieIC DR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

Hématome

- Ne pas confondre un hématome en phase subaiguë avec une lésion tumorale .- La séquence de perfusion peut aider à redresser le diagnostic

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieIC DR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

SEP

Forme « pseudo-tumorale »Forme « pseudo-tumorale »

- Pas d’effet de masse- Siège profond, périventriculaire

• Marqueur de l’inflammation active : rupture de la barrière hémato-encéphalique

• Présente surtout au début de l’évolution de la maladie

• Très précoces dans l’histoire de la plaque (1er signe*)

Prise de contraste et SEP

• Très précoces dans l’histoire de la plaque (1er signe*)• Durée très limitée dans le temps :

– 3 semaines à 1 mois en moyenne (< 3 mois)• Durée de la prise de contraste d’autant plus longue que

la lésion est volumineuse• Problème de la dose injectée?

– 3X dose = plus de lésions *** Grossman et al. Radiology 1988

** Sardanelli et al AJNR 2003

Prise de contraste en « C »

Astro bas grade

Cho/NAA ≈ 1 Cho/NAA = 3

ADEMADEM

Encéphalomyélite aigue disséminée

• Maladie démyélinisante aiguë, surtout pédiatrique• Survient après infection banale ou vaccination• En général, monophasique• Toutes lésions de même « âge », même aspect IRM• Nouvelles lésions peuvent apparaître dans le mois• Nouvelles lésions peuvent apparaître dans le mois• 1/3 rechute : ADEM récidivante (après 3 mois)• 25% deviennent SEP après 5 ans*• Touche surtout la SB sous-corticale, NGC, peu CC• Souvent grandes lésions, sans effet de masse

*Hartung; Neurology 2001

MAGI

étastase

bcès

lioblastome

schémieIC DR

schémie

ontusion

émyélinisant

ésorption d’hématome/radionécrose

RADIONÉCROSE vs RÉCIDIVE

• Récidive– Profil tumoral en perfusion : VSCr ↑– Et en SRM : Choline ↑, Cho/NAA↑ et NAA↓– Et en SRM : Choline ↑, Cho/NAA↑ et NAA↓

• Radionécrose– Hypoperfusion

– SRM : Cho et NAA↓

Patiente de 56 ansMétastase d’un ADK bronchique traitée par radiothérapie stéréotaxiqueRécidive vs radionécrose?Problématique = rechercher la néo-vascularisation

Perfusion

rCBV Zone pathologique

rCBV Zone saine

RADIONECROSE

≈

Lymphome cérébral primitif chez l’immunodéprimé

• LNH type B

• IRM :

– Hypo T1,

– Hypo, iso ou hyper T2

Particularité

– PDC péripherique ou homogène

– Restriction ADC = caractère hypercellulaire

– Perfusion : rCBV souvent normal + extravasation

du pdc lors du premier passage

Hématologie

GG

AACC

DD

MM

II

La diffusion permet facilement de différencier un abcès (hyperintense avec

CAD abaissé) d'une tumeur nécrosée (hypo-intense avec CAD augmenté).

L'étude de la région péri-tumorale en perfusion et en spectroscopie aide à

différencier glioblastome et métastase (hyperperfusion et élévation de la

Messages à retenir

choline en cas de glioblastome).

Penser à la radionécrose devant une suspicion de récidive tumorale en l'absence

d'hyperperfusion.

Se méfier de l'aspect trompeur des lésions ischémiques en phase subaiguë.

Les lésions cérébrales à rehaussement annulaire sont

d’étiologies multiples mais d’apparences similaires en

imagerie conventionnelle

CONCLUSION

La clinique est souvent non spécifique

l’IRM avec l’utilisation des techniques avancées

(diffusion, perfusion et spectroscopie) permet d’approcher

au plus près le diagnostic positif

BIBLIOGRAPHIE

• Williams KD, Dean B, Drayer BP. Demonstration of the area postrema with contrast enhanced MR. AJNR Am J Neuroradiol 1990;11:733-4.

• Sze G, Soletsky S, Bronen R, Krol G. MR imaging of the cranial meninges with emphasis on contrast enhancement and meningeal carcinomatosis. AJNR Am J Neuroradiol 1989;10:965-75.

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• J. Neuroradiol., 2004, 31, 145-147

• K. Krabbe P. Gideon P. Wagn U. Hansen C. Thomsen F.Madsen. MR diffusion imaging of human • K. Krabbe P. Gideon P. Wagn U. Hansen C. Thomsen F.Madsen. MR diffusion imaging of human intracranial tumours - Neuroradiology (1997) 39: 483–489 � Springer-Verlag 1997

• JY Gauvrit et al J Radiol 2003;84:121-9

• The Solitary Enhancing Cerebral Lesion: Can FLAIR Aid the Differentiation between Glioma and Metastasis? Y.M. Tang, S. Ngai, and S. Stuckey AJNR 2006

• Meng Law, MD Soonmee Cha, MD Edmond A. Knopp, MD Glyn Johnson, PhD John Arnett, BS Andrew W. Litt, MD - High-Grade Gliomas and Solitary Metastases: Differentiation by Using Perfusion and Proton1 Spectroscopic MR Imaging. Radiology, March 2002

• Posttreatment recurrence of malignant brain neoplasm: accuracy of relative cerebral blood volume fraction in discriminating low from high malignant histologic volume fraction. Radiology.2009 Mar;250(3):887-96

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