IRM DE LA MOELLE OSSEUSE: ASPECT NORMAL, VARIANTES ET PATHOLOGIE Dr Succès DOBIAN Dr PAPA Samba DIA DES radiologie/Imagérie Médicale

OBJECTIFS Décrire l’aspect normal de la moelle osseuse en IRM Identifier les variantes normales de la moelle Décrire l’aspect IRM des principaux syndromes dans la pathologie de la moelle osseuse

PLAN INTRODUCTION RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE composition distribution en fonction de l’âge et du sexe II. IRM NORMALE DE LA MOELLE OSSEUSE III. VARIANTES IV. ASPECTS PATHOLOGIQUES CONCLUSION

INTRODUCTION La moelle osseuse = système en équilibre dans lequel adipocytes vivent en symbiose avec cellules hématopoïétiques. images en pondération T1 reflètent au mieux cet équilibre, vu l’importance de la graisse dans la genèse du signal sur ces images.

INTRODUCTION composition et distribution, variables au cours des âges : responsables d’importantes variations de l’aspect des os en IRM. La compréhension et la reconnaissance de ces variations sont un pré requis à l’interprétation de l’image IRM de la moelle osseuse pathologique.

i. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE COMPOSITION Moelle osseuse: cellules sanguines + adipocytes(gras) Moelle rouge: 60% + 40% Moelle jaune : 95% + 5% T1 meilleur contraste

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution en fonction de l’âge

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution en fonction de l’âge Moelle rouge partout à la naissance Puis conversion graisseuse au niveau des apophyses

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution en fonction de l’âge Entre 1- 10 ans Conversion graisseuse Diaphyse

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution en fonction de l’âge Adolescence Métaphyse inférieure

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution en fonction de l’âge Adulte Métaphyse supérieure

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution en fonction de l’âge Conversion graisseuse centrifuge

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Squelette: conversion graisseuse ascendante

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Squelette: conversion graisseuse ascendante <1an Apophyse et épiphyses

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Squelette: conversion graisseuse ascendante 10ans Conversion ascendante Coude et genoux Crâne: exclusivement graisseux, plus marqué: os frontaux, occipitaux et pariétal Possibilité de prédominance de la moelle jaune autour des veines basilaires des vertèbres

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Squelette: conversion graisseuse ascendante adulte Métaphyses supérieures de l’humérus et du fémur

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Squelette: conversion graisseuse ascendante Moelle rouge: squelette axial, appendiculaire proximal, métaphyse sup de l’humérus et du fémur

I. RAPPELS SUR LA MOELLE OSSEUSE Distribution selon le sexe La conversion est quasiment complète aux environs de 35 ans chez les hommes chez les femmes la partie proximale du fémur contient de la moelle rouge jusqu'à l’âge de 55 ans environ. Des modifications similaires en fonction de l’âge et du sexe sont observées dans le territoire proximal de l’humérus

ii. IRM normale de la moelle osseuse

II. IRM DE LA MOELLE OSSEUSE NORMALE Signal IRM de la moelle osseuse : éléments constitutifs principaux la graisse l’eau moindre mesure, la matrice minéralisée La proportion variable de chacun de ces éléments et leur distribution plus ou moins intriquée, sont responsables des caractéristiques de signal de la moelle rouge et jaune

II. IRM DE LA MOELLE OSSEUSE NORMALE LA MOELLE JAUNE écho de spin pondérées T1, le signal de la moelle jaune élevé = graisse sous-cutanée. Intermédiaire séquences conventionnelles pondérées T2 élevée sur les séquences rapides pondérées T2

II. IRM DE LA MOELLE OSSEUSE NORMALE LA MOELLE JAUNE signal faible sur les séquences en suppression de la graisse variable en fonction de la quantité du réseau trabéculaire sur les séquences en écho de gradient pas de modification de l’intensité du signal après injection de gadolinium sur les séquences en écho de spin

II. IRM DE LA MOELLE OSSEUSE NORMALE B. LA MOELLE ROUGE écho de spin pondérées T1: intensité intermédiaire, plus faible que celui de la moelle jaune plus élevé que celui des muscles et des disques intervertébraux normaux

II. IRM DE LA MOELLE OSSEUSE NORMALE B. LA MOELLE ROUGE SE T2: La moelle rouge a un signal faible à intermédiaire (généralement plus faible que celui de la graisse) suppression du signal de la graisse: signal intermédiaire à élevé (plus élevé que celui de la moelle jaune). En écho de gradient, l’intensité du signal dépend étroitement de paramètres techniques

Coupe coronale en écho de spin pondérée T1 de la hanche d’un homme de 37 ans. La zone de signal intermédiaire dans le col fémoral correspond probablement à de la moelle hématopoïétique normale.

Coupe identique en écho de spin pondérée T2 Coupe identique en écho de spin pondérée T2. La différence de signal entre les épiphyses et la moelle rouge adjacente a quasiment disparu. Le signal de la moelle rouge est discrètement inférieur à celui de la moelle jaune

Coupes sagittales en écho de spin pondérées T1 de la cheville et du pied chez un enfant âgé de 5 ans

Coupe sagittale en écho de spin pondérée T1 du fémur d’une fille de 10 ans montrant la prédominance de la conversion graisseuse dans le territoire diaphysaire (flèches).

écho de spin pondérée T1 de la colonne lombaire d’une femme de 31 ans montrant la prédominance de la conversion graisseuse autour des veines basilaires des corps vertébraux (flèches).

Signal intermédiaire femme de 31 ans (A) homme de 34 ans (B). seule la partie inféro-interne du col (flèche) contient de la moelle rouge . Dès la troisième décennie, la conversion graisseuse de la moelle rouge du col fémoral est généralement plus prononcée chez les hommes que chez les femmes

iii. Variantes

III. VARIANTES III. 1. MOELLE ROUGE ilôts de moelle rouge - périphérique Principalement sous corticale

III. VARIANTES III. 1. MOELLE ROUGE ilôts de moelle rouge - Quantité de moelle rouge a une distribution variable mais symétrique

III. VARIANTES III.2 . MOELLE JAUNE canaux veineux centraux du corps vertébral, arc postérieurs Hypersignal T1 franc

III. VARIANTES III. 3. lésions guéries Involution graisseuse T1 hypersignal franc

III. VARIANTES III.4. LES REMANIEMENTS DEGENERATIFS MODIC II

III. VARIANTES III. 5. HETEROGENICITE PHYSIOLOGIQUE DE LA MOELLE En T1, un aspect hétérogène lié à la présence de zones de signal élevé au sein des territoires de moelle rouge est fréquent secondaire à une distribution hétérogène de la conversion graisseuse de la moelle rouge. Cette hétérogénéité est sans signification clinique

IV. ASPECTS PATHOLOGIQUES

IV. ASPECTS PATHOLOGIQUES RECONVERSION MÉDULLAIRE INFILTRATION OU REMPLACEMENT MÉDULLAIRE DÉPLÉTION MÉDULLAIRE OEDÈME MÉDULLAIRE NECROSE MÉDULLAIRE

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES L’IRM :large éventail de modifications focales ou diffuses du signal de la moelle osseuse. classification selon la catégorie de maladies auxquelles elles appartiennent: traumatique, néoplasique, infectieuse ou inflammatoire...).

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES RECONVERSION MÉDULLAIRE Processus par lequel la moelle jaune progressivement en moelle rouge  (à l’inverse de la conversion physiologique ). La reconversion se développe à partir du squelette axial où la cellularité médullaire augmente.

RECONVERSION DE LA MOELLE DESCENDANTE Etiologies : anémies chroniques , maladies cardiaques cyanogènes, circonstances où il existe une infiltration du squelette axial.

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES INFILTRATION OU REMPLACEMENT MÉDULLAIRE Utilisés de façon indistinctes Caractérisé par l’occupation de la cavité médullaire par des cellules ou une substance interstitielle anormale dans le contexte des affections néoplasiques ou infectieuses. se développent essentiellement dans les territoires qui contiennent du tissu hématopoïétique

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES DÉPLÉTION MÉDULLAIRE situation opposée à l’infiltration cellulaire. caractérisée par une diminution de la proportion de cellules hématopoïétiques en faveur d’une augmentation de la proportion des adipocytes

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES OEDÈME MÉDULLAIRE augmentation de liquide interstitiel dans la moelle probablement par l’intermédiaire d’une hyperémie.

MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES ISCHEMIE MÉDULLAIRE caractérisée par la mort des cellules osseuses et médullaires en association avec des modifications réactionnelles de la moelle adjacente. En territoire contenant de la moelle jaune, ne s’accompagne que tardivement de modifications de signal du tissu nécrotique. À l’opposé, en territoire de moelle rouge, l’ischémie est souvent associée à de l’oedème médullaire.

Classification des lésions médullaires selon leur mécanisme de développement

ASPECTS IRM

RECONVERSION MÉDULLAIRE T1: même patiente, signal hétérogène. Tête du fémur et grand trochanter: zones linéaires juxta corticales de faible signal T1 : femme de 45 ans,signal faible de la métaphyse

INFILTRALTION OU REMPLACEMENT MÉDULLAIRE La moelle osseuse normale est remplacée par des cellules pathologiques de la lignée sanguine ou par des cellules tumorales hypo signal en SE T l avec hyper signal en SE T2

INFILTRATION OU REMPLACEMENT MÉDULLAIRE Sur les autres séquences, l’intensité du signal et le type de rehaussement après injection gadolinium varient et reflètent le type de modification tissulaire tel que fibrose, hémorragie, nécrose ou abcès Infiltration: diffuse ou focal

INFILTRATION OU REMPLACEMENT MÉDULLAIRE SE T1 SE T2

INFILTRATION OU REMPLACEMENT MÉDULLAIRE T1: patiente âgée de 67 ans. anémique mégaloblastique Le signal diffusément réduit. T1 du rachis obtenue 1 an plus tard, après correction de l’anémie.

CAUSES FRÉQUENTES D’INFILTRATION MÉDULLAIRE.

CAUSES FRÉQUENTES DE REMPLACEMENT MÉDULLAIRE.

DEPLETION MÉDULLAIRE C’est une lésion élémentaire de la moelle rouge caractérisée Echo de spin pondérée T1: - hypersignal / à la moelle rouge adjacente - identique ou quasiment identique à celui de la graisse extraosseuse Cette altération de signal reflète une augmentation de la quantité relative en graisse avec une diminution du contenu en eau

DÉPLÉTION MÉDULLAIRE Déplétion médullaire focale SE T1 patiente de 67 ans. Une vertèbre de forme trapézoïdale en hypersignal qui contraste par rapport à la moelle vertébrale adjacente, plus cellulaire. L’involution graisseuse focale pourrait être en rapport avec un antécédent de fracture.

DÉPLÉTION MÉDULLAIRE Déplétion médullaire régionale SE T1 d’une patiente atteinte d’un cancer mammaire Hypersignal: territoire irradié et témoignant d’une involution graisseuse de la moelle rouge. Le signal faible suite à la stimulation de la moelle rouge résiduelle. SE T1 rachis d’une patiente atteinte d’un cancer mammaire disséminé ayant bénéficié d’une radiothérapie associée à une chimiothérapie lourde. Le segment supérieur du rachis présente un signal très élevé correspondant au territoire irradié et témoignant d’une involution graisseuse de la moelle rouge (présence de foyers de remplacement). Le signal du segment inférieur du rachis est faible suite aux lésions médullaires et à la stimulation de la moelle rouge résiduelle.

DÉPLÉTION MÉDULLAIRE Déplétion médullaire diffuse T1 patiente de 26 ans atteinte d’un lupus érythémateux disséminé et traitée par corticoïdes depuis 12 ans. Le signal de la moelle anormalement élevé. La corticothérapie au long cours est associée à une involution adipeuse de la moelle rouge.

OEDEME Algodystrophie, fissures, tassements par insuffisance osseuse ou les contusions. L’œdème se traduit par un hypo signal modéré en SE TI et un hyper signal en SET2. Limites floues. La labilité des images est un critère évolutif essentiel.

OEDEME SE T2 SE T1

NECROSE Au stade de début, l'aspect n'est pas spécifique . Après plusieurs semaines, il apparaît un cerne périphérique linéaire en hypo signal dans les deux séquences. Parfois une bande d'hypersignal borde en T2 la bande d'hyposignal.

NECROSE

NECROSE SE T1 SE T2

NECROSE Ostéonécrose débutante du condyle externe en écho de spin T1 sur une coupe coronale

CONCLUSION IRM sensible mais peu spécifique L'interprétation du signal médullaire n'est pas toujours univoque (Hypo T1 / Hyper T2 ) les syndromes peuvent être diversement associés Données cliniques et biologiques indispensables

REFERENCES B BOULET, C CARAMELLA, D COUANET, F BIDAULT, C BALLEYGUIER, C DROMAIN Approche diagnostique de la moelle osseuse en IRM JFR 2009 - 1343 - Technique et généralités, 2epartie 2. B Vande Berg, J Malghem, F Lecouvet, B Maldague Imagerie par résonance magnétique de la moelleosseuse normale et anormale ENCYCLOPÉDIE MÉDICO-CHIRURGICALE 31-100-E-10

MERCI DE VOTRE ATTENTION!