Imagerie des syndromes parkinsoniens Exploration scintigraphique de la voie nigrostriée Narbonne 12 mars 2010 Dr Pierre Payoux, service de Médecine Nucléaire Inserm U825, « Imagerie et handicaps neurologiques »

La voie nigrostriée Noyau Caudé Putamen Substantia Nigra Ventricules VNS Substantia Nigra

Cortex Noyaux Gris Centraux Perfusion Neurotransmission Organisation anatomique et fonctionnelle des noyaux gris centraux. circuit ‘moteur ’ Alexander et Crutcher TINS, 1990 Cortex moteur Cortex Cortex Perfusion SNpc Striatum Noyaux Gris Centraux Neurotransmission Voie indirecte Voie indirecte Voie directe Voie directe Thalamus GPe GPi NST Inhibition Excitation

Imagerie Morphologique IRM conventionnelle Le plus souvent normale dans la MPI Augmentation variable du signal pondéré T2 dans la substantia nigra (gliose) Mise en évidence des modifications IRM?

Techniques IRM. Utilisation de séquences sensibles au Fer. Mais on note une augmentation des dépots avec l’age. Peu sensible à l’échelle individuelle Mesure de la largeur de la Pars compacta avec des séquences T2. Variation physiologique significative de l’épaisseur Structure difficile à délimiter Approche par soustraction de substance grise et blanche

Hutchinson, M and Raff U. AJNR 2001.

Diagnostic différentiel … Putamen normal dans la MPI Dans l’atrophie multisystématisée on peut observer : Hyposignal postéro-latéral du putamen (dépôt de fer) Hypersignal autour du putamen (gliose) Hypersignal pontine tegmentum l = 'hot cross bun‘ ou œuf de paques. PSP : Hyposignal putaminal en T2. Dilatation du 3ème ventricule Respect du cervelet

Liseré en hypersignal et hyposignal postérieur du putamen AMS : IRM en T2. Liseré en hypersignal et hyposignal postérieur du putamen “ Hot cross bun” du pont

Cortex Noyaux Gris Centraux Perfusion Neurotransmission Organisation anatomique et fonctionnelle des noyaux gris centraux. circuit ‘moteur ’ Alexander et Crutcher TINS, 1990 Cortex moteur Cortex Cortex Perfusion SNpc Striatum Noyaux Gris Centraux Neurotransmission Voie indirecte Voie indirecte Voie directe Voie directe Thalamus GPe GPi NST Inhibition Excitation

Imagerie moléculaire

La synapse dopaminergique Cellule gliale Tyrosine Dopa Dopamine Dopa-decarboxylase L tyrosine-hydroxylase COMT Récepteur D2 Récepteur D1 Transporteurs MAO-B métabolites Neurone DA

Maladie de Parkinson : neuropathologie. Perte neuronale et gliose à corps éosinophile de Lewy dans la substance noire pars compacta.

Maladie de Parkinson Idiopathique Neurone Cellule gliale Tyrosine L tyrosine-hydroxylase métabolites MAO-B Dopa COMT Dopa-decarboxylase Dopamine Récepteur D2 DA Transporteurs Dopamine Récepteur D1 Récepteur D2  Sensibilité COMT

Et les autres syndromes extra-pyramidaux … AMS, PSP, DCB ?

Atrophie multisystématisée Deux grandes formes cliniques : Forme extrapyramidale avec une dégénérescence striato-nigrique prédominante: MSA-P Forme cérébelleuse avec atrophie olivo-ponto-cérébelleuse MSA-C. Neuropathologie : Inclusions argentophiles oligodendrogliales Dégénérescences neuronales nigrostriées et post-synaptiques en proportions variables. Lésions extra-striatales

Atrophie Multi Systématisée Neurone Cellule gliale Tyrosine L tyrosine-hydroxylase métabolites MAO-B Dopa COMT Dopa-decarboxylase Dopamine Récepteur D2 DA Transporteurs Dopamine Récepteur D1 Récepteur D2 COMT

Neuroleptiques Les neuroleptiques bloquent les récepteurs dopaminergiques post-synaptiques. Peut se voir avec tous les neuroleptiques Surtout chez les sujets âgés Survient dans les 3 mois après le début du traitement, non dose dépendant. Le plus souvent c'est un syndrome parkinsonien bilatéral et symétrique, à prédominance akinéto-hypertonique

L tyrosine-hydroxylase Neuroleptiques Neurone Cellule gliale Tyrosine L tyrosine-hydroxylase métabolites MAO-B Dopa COMT Dopa-decarboxylase Dopamine Récepteur D2 DA DA DA Transporteurs Dopamine Neuroleptique COMT

sans atteinte striatale ... Tremblements sans atteinte striatale ...

Le Tremblement essentiel Neurone dopaminergique Cellule gliale Tyrosine L tyrosine-hydroxylase métabolites MAO-B Dopa COMT Dopa-decarboxylase Dopamine Récepteur D2 DA DA DA Transporteurs Récepteur D1 Récepteur D2 COMT

Présynaptiques Postsynaptiques 18F-fluorodopa transporteurs Les outils 11C-nomifensine 123I-CIT 123I-PE2I 123I-IPT 123I-FPCIT 123I-altropane ... transporteurs 11C raclopride 123I-IBZM 123I-ILIS 123I-épidépride ... Postsynaptiques

Marqueurs pré-synaptiques 123I-CIT (2carbomethoxy-3-(4-iodophenyl) tropane). Affinité pour les transporteurs dopamine et sérotonine. Pirker et al. JNM 01/00

 -CIT Maladie de Parkinson Putamen Innis, 1994 Corrélée : Noyau caudé Putamen Innis, 1994 Dans la MPI, plusieurs études menées en TEMP ont montré qu’il existait une réduction significative de la fixation striatale de bCIT. La diminution de fixation est plus marquée dans le putamen que dans le noyau caudé en accord avec les études anatomopathologiques. Cette hypofixation présente la double particularité d’être corrélée à la sévérité des signes cliniques ainsi qu’au stade d’évolution de la maladie . Corrélée : - à la sévérité des signes cliniques au stade d ’évolution de la maladie Asenbaum, 1997 ; Seibyl, 1995, Rinne, 1995, Ichise, 1999.

 -CIT (pré-synaptique) Maladie de Parkinson Bilatérale (Tissingh, 1998, Asenbaum, 1997)  -CIT (pré-synaptique) 100 Début 90 Perte naturelle 80 70 60 12 % (Marek, 1997) % Dopamine restant 50 Le principal intérêt de la mesure de la densité des TD semble être la possibilité d’estimer la progression de la maladie. En routine clinique, comme vous le savez, cette estimation repose sur des échelles cliniques type UPDRS qui évaluent les handicaps moteurs des patients. Une estimation clinique correcte justifie en toute rigueur un sevrage thérapeutique prolongé afin d’éviter que les effets antiparkinsoniens des médicaments masquent l’état clinique de base du malade sensé refléter l’état de dégénérescence nigro-striatale. Ces ‘vacances thérapeutiques’ sont mal tolérées et dans certains cas dangereuses. Les études anatomopathologiques ont montré que la perte naturelle de neurones nigrostriés était voisine de 1% par an. Les études TEMP avec le bCIT retrouvent des valeurs comprises entre 6 à 8% par décade (Volkow, 1995). Chez des patients parkinsoniens débutants Marek et coll montrent qu’il existe une nette accélération de la perte neuronale avec une diminution de 12% par an pendant un intervalle de 15 mois. Chez des patients hémiparkinsoniens plusieurs études mettent en évidence une diminution bilatérale de la fixation de bCIT dans les striata. la diminution est deux fois plus importante dans le putamen controlatéral à la symptomatologie que dans le putamen ipsilatéral. Ces observations suggèrent que l’étude du TD permet de visualiser la dégénérescence de la voie dopaminergique au stade infraclinique de la MPI. Cet examen pourra donc être proposé à des sujets à risque tels que les membres des familles de MPI à transmission autosomique dominante ou à des jumeaux monozygotes cliniquement indemnes . Si l’on dispose un jour de traitements neuroprotecteurs, ce type d’examen permettra par ailleurs d'évaluer les effets de ces traitements 40 30 Préclinique Clinique 20 10 20 40 60 80 ans d ’après Langstone, 1985

Autre radiopharmaceutique (2001). FP-CIT, DaTSCAN* Indications Détection d'une perte de terminaisons neuronales dopaminergiques fonctionnelles dans le striatum de patients présentant un syndrome parkinsonien cliniquement douteux, afin d'aider au diagnostic différentiel entre tremblement essentiel et syndromes parkinsoniens. DaTSCAN* ne permet pas la différenciation entre maladie de Parkinson, atrophie multisystématisée et paralysie supranucléaire progressive. Intérêts Acquisition des images dans les 3 heures après l'injection Commercialisé A coté du bCIT, le FP-CIT est depuis peu disponible sur le marché. Cette diapositive reproduit un extrait de la note information fournie par les laboratoires Amersham commercialisant cette molécule. Ainsi les indications sont ...

Réalisation pratique de l'examen. - 1 h 120 mg KI +12 h 120 mg KI 30- 45 mn +3 h SPECT 185 MBq FP-CIT

Cortex Noyaux caudés Putamen Aspect FP-CIT Aspect IRM

"2 aires symétriques en forme de croissant d'égale intensité" Image normale "2 aires symétriques en forme de croissant d'égale intensité"

"soit asymétrique soit d'aspect symétrique mais d'intensité inégale" Image anormale "soit asymétrique soit d'aspect symétrique mais d'intensité inégale"

"Quantification" Facteur de liaison=(FS/FNS)-1 Fixation spécifique : (striatum, putamen, caudé) Fixation non spécifique : Occiput, cervelet, frontal Facteur de liaison=(FS/FNS)-1

Evaluation de la progression de la perte dopaminergique. Un exemple de "quantification". Evaluation de la progression de la perte dopaminergique. Parkinson Study Group, JAMA 2002

Quelles Zones ? Walker, JNNP, 2002 Lavalaye et al. Schizophrenia research 2000 Walker, JNNP, 2002

Une indication restrictive ? 100 DaTSCAN , année 2006.

Démence à corps de Lewy (DCL) Park Syndrome extrapyramidal au premier plan Fluctuations cognitives et hallucinations visuelles DCL Parfois, troubles corticaux DCL représente 15 à 25% des cas de MA cliniques (McKeith et al, Br J Psychiatry, 1995) MA

MA et DCL Walker et al. JNNP, 2002.

Auparavant, Démence à corps de Lewy = scintigraphie de perfusion. Syndrome extrapyramidal et troubles mnésiques. TDM : atrophie corticale-sous corticale diffuse aspécifique. ECD : hypoperfusion pariéto occipitale prédominant à droite.

1 . Eléments essentiels : 2 . Eléments centraux : - Si 2 elts : probable. - Si 1 elt : possible. 3. Eléments suggestifs : - Associés avec 2. : probable - Isolés : possible 4. Elements compatibles : 5. Eléments de moindre probabilité 6. Séquences temporelles McKeith et al. Neurology, décembre 2005

Et avec une loupe :

But : Sensibilité et Spécificité du FP-CIT dans le diagnostic différentiel DCL vs autres démences. Moyens : 326 patients DCL (94 probable, 57 possible) et 147 non DCL. 3 lecteurs « experts » et ratio (striatum/occiput)

Résultats FP-CIT anormal et DCL probable - Sn 77,7 % - Sp 90,4% - VPP 82,4 % - VPN 87,5 %

% pathologiques

Indication officielle.

Cas clinique. Mr L, 72 ans. syndrome Parkinsonien et troubles cognitifs. Troubles cognitifs troubles mnésiques uniquement de la récupération pas de trouble du langage en dénomination Apraxie constructive Figure de Rey : trouble de la programmation Hypothèses diagnostiques : - Maladie de Parkinson Démence à corps de Lewy Dégénerescence cortico-basale

Mr L. Exploration au FP-CIT Leoz dcb Hypofixation des 2 putamens prédominant à gauche. Pour : MPI, DCB, DCL Contre : DTA

Mr L. Exploration à l'ECD Hypofixation pariétale gauche Leoz dcb Hypofixation pariétale gauche Pour : DCB, DTA Contre : PSP, DCL Hypothèse de DCB retenue.

L’actualité en 2010 Meilleure résolution que la SPECT Se diffuse grace à l'oncologie et a un traceur du métabolisme du glucose, le FDG.

Eckert et al, Neuroimage 2005. AMS The differential diagnosis of parkinsonian disorders can be challenging, especially early in the disease course. PET imaging with [18F]- fluorodeoxyglucose (FDG) has been used to identify characteristic patterns of regional glucose metabolism in patient cohorts with idiopathic Parkinson’s disease (PD), as well as variant forms of parkinsonism such as multiple system atrophy (MSA), progressive supranuclear palsy (PSP), and corticobasal degeneration (CBGD). In this study, we assessed the utility of FDG PET in the differential diagnosis of individual patients with clinical parkinsonism. 135 parkinsonian patients were referred for FDG PET to determine whether their diagnosis could be made accurately based upon their scans. Imaging-based diagnosis was obtained by visual assessment of the individual scans and also by computer-assisted interpretation. The results were compared with 2-year follow-up clinical assessments made by independent movement disorders specialists who were blinded to the original PET findings. We found that blinded computer assessment agreed with clinical diagnosis in 92.4% of all subjects (97.7% early PD, 91.6% late PD, 96% MSA, 85% PSP, 90.1% CBGD, 86.5% healthy control subjects). Concordance of visual inspection with clinical diagnosis was achieved in 85.4% of the patients scanned (88.4% early PD, 97.2% late PD, 76% MSA, 60% PSP, 90.9% CBGD, 90.9% healthy control subjects). This study demonstrates that FDG PET performed at the time of initial referral for parkinsonism accurately predicted the clinical diagnosis of individual patients made at subsequent follow-up. Computer-assisted methodologies may be particularly helpful in situations where experienced readers of FDG PET images are not readily available. PSP Eckert et al, Neuroimage 2005.

FDG et syndromes parkinsoniens (Groupe A =<1 year; B = 13-24 months; C = 25-36 months). Lyoo et al. Brain 2008

L’actualité en 2010

Quels coûts : TEP FDG Neurotransmission. Perfusion Produit : 740 € Coûts facturés (ACQL001) En externe : 287.77 € Hospitalisé : 399.60 € Perfusion Produit : 150 € Coûts facturés (ACQL007) En externe : 293.63 € Hospitalisé : 300 € ? TEP FDG Produit : 400 € Coûts facturés : 1000 €

Conclusion Les outils sont là ! A intégrer dans les recommandations de prise en charge (Olivier Rascol).