Imagerie post thérapeutique des tumeurs cérébrales Serge Bracard 2009 Service de Neuroradiologie Diagnostique et Thérapeutique CHU Nancy INSERM ERI 13

Imagerie post thérapeutique des tumeurs cérébrales Demande importante en nombre Enjeux parfois mal expliqués Nécessite un protocole rigoureux et reproductible 3 séquences de base: Flair ou T2, T1 et T1 Gd: même plan, spin écho T1 Gd: 5 minutes au moins après l’injection (Multihance ?) +/- 3d T1 Gd +/- perfusion +/- Spectro 3 plans de l’espace

Gliomes de bas grade = grade II OMS = absence de prise de contraste Attitude thérapeutique Suivi simple: imagerie semestrielle puis annuelle Chirurgie: exérèse souvent sub totale + chimiothérapie

Gliomes de bas grade Evaluation post opératoire difficile Suivi Absence de prise de contraste tumorale Évaluation du résidu (examen > 1 mois) Suivi Évolution du résidu Taille Transformation en grade plus élevé: intérêt de la perfusion

Gliomes de bas grade Période de chimiothérapie Suivi Témozolomide PCV IRM toutes les 6 cures soit tous les 6 mois PCV IRM toutes les 2 cures soit tous les 3-4 mois Suivi IRM tous les 6 mois

Gliomes de grade élevé Glioblastomes Traitements Chirurgie ou biopsie Radiothérapie de première intention +/- Chimiothérapie Cas particulier : Gliadel

Gliomes de grade élevé Oligodendrogliomes et astrocytomes anaplasiques (grade III OMS) Chirurgie Radiothérapie Chimiothérapie: PCV pour les OA = amélioration nette de la survie

Gliomes de grade élevé Évaluation post opératoire Évaluation post radiothérapie Évaluation pendant la chimiothérapie Suivi post thérapeutique

Evaluation post opératoire

COMPLICATION DU GESTE CHIRURGICAL ? Hématome post-opératoire Complication vasculaire vasospasme Fuite de LCR méningocèle hypotension intracrânienne Complications infectieuses abcès méningite empyème

EVALUATION POST-OPERATOIRE RESIDU TUMORAL OU NON ? = PRISE DE CONTRASTE OU NON ? = Imagerie précoce +++

IRM précoce Intérêt semble bien connu Pas toujours réalisée Est ce intéressant d’identifier et de mesurer un résidu tumoral post-opératoire? L’IRM est elle le meilleur outil d’évaluation? Quels sont les doutes et les difficultés ?

Intérêt de la mise en évidence d’un résidu tumoral? Vidiri A et al J Exp Clin Cancer Research 2006, 25:177-82 47 Tumeur gliales de grade élevé (42 GBM et 5 AA) Evaluation de la chirurgie en exérèse totale (17), subtotale (19) et partielle (11) Corrélation à la survie Exérèse totale: 16 mois Exérèse subtotale: 13 mois Exérèse partielle: 7 mois

Intérêt de la mise en évidence d’un résidu tumoral? Lacroix M et al J Neurosurg 2001,95:190-8 416 glioblastomes 5 facteurs prédictifs de la survie: age, état fonctionnel initial, le degré de nécrose et de prise de contraste pré-opératoire et l’existence d’un résidu post-opératoire Résection > 98%: médiane de survie 13 mois (11,4-14,6) Résection < 98%: médiane de survie 8,8 mois (7,4-10,2)

Intérêt de la mise en évidence d’un résidu tumoral? Bucci MK et al Cancer 2004,101,817-24 39 gliomes malins de l’enfant « the extent of resection was the strongest prognostic factor for predicting outcomes » Exérèse totale: médiane de survie 122,2 mois Résidu tumoral: médiane de survie 14,1 mois

DEGRE D’EXERESE Albert FK et al , Neurosurgery 1994, 34:45-61

EXERESE ET SURVIE Albert FK et al , Neurosurgery 1994, 34:45-61

Imagerie post-opératoire précoce Albert F.K - Neurosurgery, 1994

Résidu tumoral et IRM précoce Keles GE et al J Neurosurgery Juillet 2006; 105: 34-40 102 astrocytomes anaplasiques Mesures des volumes hypersignal T2 pré et post opératoire Prise de contraste pré et post-opératoire Corrélation au TTP (time to progression) et à la survie Résultats Volumes pré-opératoires… aucune corrélation Volume T2 post-opératoire et TTP p<0.001 Volume prise de contraste et survie p=0.003 Analyse multivariée: age et volumes post opératoires

? Doutes diagnostiques (hémorragies) Difficultés de séparer cicatrisation normale et résidu tumoral Quand réaliser cet examen: J1, <J3, <J5..?

Cicatrisation normale Processus linéaire sur plus de 6 semaines 3 grandes phases Avant 3 jours 3 à 30 jours > 30 jours

IRM per-opératoire Knauth et al AJNR 1999, 20:1547-53 4 prises de contraste per-opératoires Méningée: 100% persiste voire augmente en post-opératoire Plexus choroïdes: 13,7% diminue en général Prise de contraste marginale 80% (+/- diffusion du Gd dans la cavité) Prises de contraste pseudo-tumorales du parenchyme (10%) = ruptures transitoires de la BHE

Phase initiale Traumatisme chirurgical, rétraction cérébrale, dévascularisation…: Œdème : augmentation du signal en T2 et FLAIR Diffusion variable: zones d’augmentation et des zones de diminution de l’ADC (intérêt : seraient corrélées aux zones de prise de contraste tardives) Smith JS J Neurosurg 2005 103:428-38 Cha S AJNR 2006, 27:475-487

Phase initiale Vasoconstriction puis vasodilatation Rupture de la BHE Néovascularisation Prise de contraste linéaire de la tranche de section Animal: prise de contraste constante à 24 h augmente progressivement jusqu’à J5, stable ensuite Rupture de la BHE pendant les 3 premiers jours Néovascularisation cicatricielle ensuite Ren A et al Chin Med J 2002,115:247-53

Pathologie non tumorale Prises de contraste Méningée constante, durale, piale ou les deux Section: < 24h: 7/11 + doute 3/11(sang) Henegar < J5: constante, ligne fine 16/18 Sato J6-J30: irrégulière pseudo-tumorale 11/18 Henegar MM J Neurosurg 1996, 84:174-9 Sato N et al Radiology 1997 204:839-46

Ekinci et al. Eur J Radiol 2003,45:99-107 Récidive absence Total Linéaire épaisse/nodulaire 9 0 9 Linéaire fin 1 15 16 Total 10 15 25 Sensibilité 0,9; Spécificité 1, VPN 0.9

Phase subaigue 3-30j Œdème vasogénique maximum vers J10- J14 disparaît vers J21-28 Cicatrisation par bourgeonnement granulomateux Hypersignal T2 et FLAIR rehaussements irréguliers en mottes de la tranche de section et issue de contraste dans les zones oedématiées

J3 1an J13

J4 J30 6 mois

J5 J5

J5 3 mois J5

Problème de l’hémorragie Hématomes intra parenchymateux: classiquement transformation Meth Hb à J3-J4 = iso T1 pendant 3 jours Cavité opératoire : hypersignal beaucoup plus précoce J1-J2 Transformation plus précoce Matériel d’hémostase utilisé (Surgicel) Prise de contraste difficile à mettre en évidence dans certains cas Perfusion?

IRM à 48 h glioblastome Hématome post-opératoire Pas de PdC résiduelle Exérèse complète ???

J1

Intérêt de la perfusion Renseignement différent de la rupture de BHE rCBV non augmenté en zone cicatricielle J3

Résidu tumoral hyperperfusé (x 3)

INCOMPLETE RESIDU SANS PC 72H APRES EXERESE COMPLETE INCOMPLETE RESIDU SANS PC

Spectroscopie? 30 tumeurs dans les 4 semaines post opératoires Pirzkall A et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004,59:126:37 30 tumeurs dans les 4 semaines post opératoires Comparaison Index Choline/N-acetyl-aspartate et T2, T1 gado 8 sur les 10 patients sans pdc résiduelle présentaient des anomalies métaboliques avec l’apparition de prises de contraste sur les IRM de contrôle

Imagerie post opératoire IRM dans les 72 heures Séquence T1 spin écho avant et après gadolinium Séquence T2 ou FLAIR Perfusion Diffusion? Spectro IRM?

SUIVI EVALUATION DES REPONSES RECHERCHE DES DISSÉMINATIONS Détermination des volumes Comparaison à l’examen pré-thérapeutique ! Quand réaliser ces examens? RECHERCHE DES DISSÉMINATIONS RECHERCHE DES COMPLICATIONS Radiothérapie et/ou chimiothérapie

EVALUATION DES REPONSES Réponse totale > 90% Réponse partielle > 50 % « réduction > 50% de la composante tumorale réhaussée en TDM ou IRM » ! 2 examens à 4 semaines d’intervalle et corticothérapie non modifiée et état neurologique stable ou amélioré

Mesure du volume tumoral Toujours la même méthode !!!!

Décembre 1990 Janvier 1992

1996 1997 2001

Oligodendrogliome anaplasique….

03/2004

10/02/2005 13/04/2005

01/07/2005

14/09/05

Gliomes de grade élevé Évaluation post radiothérapie Pas avant 2 mois: fausses aggravations Évaluation pendant la chimiothérapie BCNU, Temozolomide, platines : toutes les 2 cures soit tous les 2 à 3 mois! Suivi post thérapeutique Tous les 3 mois la première année Tous les 4 mois la seconde année Tous les 6 mois

COMPLICATIONS DE LA RADIOTHÉRAPIE Précoces et transitoires Hypersignal T2 transitoire Semi retardées trompeuses  Pb: aggravation des images  Tardives plus sévères Radionécrose Leucoencéphalopathie Atrophie

RADIONECROSE Syndrome de masse avec rehaussement annulaire et œdème périlésionnel Diagnostic différentiel récidive tumorale +++ => perfusion, PET ou SPECT abcès => diffusion métastase réaction granulomateuse sur CE (éponge gélatine, …)

Hypoperfusion Lactates élevés Choline normale = radionécrose

Mai 96 Avril 98

Lésion de la substance blanche le tissu glial (oligodendrocytes) est beaucoup plus sensible que les neurones de l’œdème vasogénique à la nécrose vulnérabilité de la SB périventriculaire +++ leucoencéphalopathie : atteinte diffuse, symétrique de la SB épargnant les fibres en U

DEMYELINISATION Focale ou diffuse Aigüe : exacerbation des symptomes, somnolence, troubles intellectuels, … mise sous corticoïdes A distance : tableau de démence

MICROANGIOPATHIE MINERALISANTE Calcifications des NGC Calcifications gyriformes sous-corticales => nécrose fibrinoïde et dépôt hyalin dans les petites artères, prolifération endothéliale artériolaire et dépôts calciques > 2 ans après la RT RT et CT associées ++

Complications de la chimiothérapie Thromboses veineuses (L asparaginase) Infections : LEMP…. Leucoencéphalopathie

L.E.M.P. (fludarabine)

LMC chimiothérapie greffe de moelle

COMPLICATIONS DE LA CHIMIOTHERAPIE Leuco-encéphalopathie postérieure réversible (LEPR ou PRES) Troubles visuels, céphalées, crises épileptiques…. Lésions confluentes, symétriques de la SB sous corticale ± cortex dans les régions postérieures (pariéto-occipitale, temporale postérieure et cervelet) Cyclosporine, tacrolimus, cisplatine, L-asparaginase…

10/11/00 16/05/01 L.E.P.R.

24/12/99 LMC Greffe de moelle GVH pulmonaire… signes biologiques de microangiopathie thrombotique 23/05/00

LAL Greffe de moelle (03/2000) Convulsions 0 signe biologique de microangiopathie thrombotique IRM 21/07/00

07/08/00 21/12/00 = toxicité de la Cyclosporine

Complications de l ’association radio-chimiothérapie Délétère en particulier chez le petit enfant et le vieillard leucoencéphalopathie (MTX+RT) Nécrose (BCNU+RT) Microangiopathie thrombotique

Problèmes Atrophie : RT , RT+chimio, corticoïdes+++ Tumeur ou radio-nécrose: intérêt de l ’étude de la perfusion Leucoencéphalopathie postérieure réversible