NR25 ADVANCED MAGNETIC RESONANCE IMAGING TECHNIQUES IN THE DIAGNOSIS OF BRAIN TUMORS APPORT DES TECHNIQUES AVANCEES EN IMAGERIE PAR RESONNANCE MAGNETIQUE.

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1 NR25 ADVANCED MAGNETIC RESONANCE IMAGING TECHNIQUES IN THE DIAGNOSIS OF BRAIN TUMORS APPORT DES TECHNIQUES AVANCEES EN IMAGERIE PAR RESONNANCE MAGNETIQUE DANS LE DIAGNOSTIC DES TUMEURS CEREBRALES K. WALHA1, A. RAMZU1, I. BRAHIM1, C. DRISSI1, N. MAATAR2, N. HAMMAMI1, R. SEBAI1, L. BELGITH1, H. JEMEL2, S. NAGI1, M. BEN HAMOUDA1. 1: Service de neuro-radiologie, 2: Service de neuro-chirurgie Institu National de Neurologie de Tunis

2 OBJECTIFS Montrer l’intérêt des techniques avancées en IRM (imagerie de perfusion et spectroscopie) dans le diagnostic précis des tumeurs cérébrales Savoir utiliser ces techniques pour la différenciation entre les différents types et sous-types.

3 MATERIELS ET METHODES Etude rétrospective de 21 patients explorés en IRM 3 Tesla (Siemens®, Verio) au service de neuroradiologie à l’institut national de neurologie (INN) de Tunis. Cas colligés entre juin et décembre 2011 Les IRM ont été interprétées par deux neuroradiologues (un junior et un sénior). 6 tumeurs extra axiales (28,6%) et 15 tumeurs intra axiales (71,4%) Tous les patients ont été opérés. Le diagnostic anatomo-pathologique a été obtenue chez tous les patients.

4 MATERIELS ET METHODES Le protocole d’IRM comportait au moins dans le plan axial une imagerie de diffusion DWI (b0 et b1000), des séquences T2 ou FLAIR et des séquences T1 SE avant et après injection IV de gadolinium En plus des séquences conventionnelles, tous les patients ont été explorés par au moins une des techniques d’imagerie multimodale suivantes: imagerie de perfusion (technique de premier passage après injection de gadolinium) Spectroscopie (SRM)

5 METHODES : imagerie de perfusion
Imagerie de perfusion après injection de gadolinium : la méthode de premier passage: Evalue 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). Utilise l’effet de susceptibilité magnétique du gadolinium sur la séquence T2* qui se traduit par une chute de signal.

6 METHODES : imagerie de perfusion
Cette chute de signal est proportionnelle au nombre de vaisseaux et à leur diamètre (reflète la néo-vascularisation) C’est une séquence dynamique Elle est représentée par une cartographie en couleur (le rouge traduisant une importante vascularisation ou néoangiogenèse)

7 METHODES : imagerie de perfusion
2 régions d’intérêt (ROI) circulaires sont positionnés en zone saine et zone pathologique et on obtient une courbe de 1er passage pour chaque ROI. L’aire sous la courbe correspond au volume sanguin cérébral (VSC) du ROI étudié. Le rapport (VSC zone pathologique / VSC zone saine) = rVSC qui reflète les anomalies de vascularisation ou de néoangiogenèse.

8 METHODES : spectroscopie (SRM)
Elle est réalisée à un TE court de 30 ms puis à un TE long de 135 ms. Il existe deux types d’acquisition Spectroscopie monovoxel (Single Voxel Spectroscopy ou SVS) Spectroscopie multivoxels (Chemical Shift Imaging ou CSI) SVS, TE = 135 CSI, TE = 30

9 RESULTATS 21 patients ont été inclus
Âge moyen = 40,3 ans (variant entre 2 et 68 ans) 6 tumeurs extra axiales (28,6%) et 15 tumeurs intra axiales (71,4%) Nous illustrons dans ce poster quelques cas commentés dans les diapositives suivantes inclues dans les parties « résultats » et « discussion »

10 Gliome de bas grade : patient âgé de 42 ans, crise convulsive tonico-clonique
FLAIR ADC T1 T1Gd VSC VSC Lésion corico-sous-corticale frontale para-sagittale droite, kystique, bien limitée présentant un ADC élevé, ne se rehaussant pas après injection . La lésion apparait peu vascularisée avec un rVSC similaire au parenchyme cérébral normal. Ces deux dernières caractéristiques permettent d’évoquer le diagnostic de gliome de bas grade. L’examen anapath a conclu à un oligoastrocytome grade II. Courbe dynamique, rVSC

11 Glioblastome : patient âgé de 68 ans, présentant des céphalées holocrâniennes avec signes d’hypertension intra-crânienne. Lésion sous-corticale fronto-insulaire gauche hétérogène, comportant des remaniements kystiques nécrotiques et des remaniements hémorragiques, se rehaussant de façon annulaire irrégulière après injection . T2 T1 Gd T2EG VSC La lésion apparait hypervascularisée dans sa portion charnue avec un rVSC élevé supérieur à 2. Noter que la zone péri-tumorale non réhaussée (ROI jaune) est également hypervascularisée (moins que la zone charnue) avec un rVSC élevé témoignant d’une infiltration tumorale . Toutes ces constataions morphologiques et d’imagerie multimodale sont compatibles avec le diagnostic d’un gliome de haut grade type glioblastome (confirmé à l’examen histologique de la pièce opératoire). Courbe dynamique, rVSC

12 PNET : enfant âgé de 2 ans, présentant des troubles de la marche
Volumineuse lésion hémisphérique droite, bien limitée, hypercellulaire (comme en témoigne la restriction de la diffusion par endroit) hétérogène, comportant des remaniements kystiques nécrotiques et des calcifications, se rehaussant de façon hétérogène après injection . La spectroscopie mnovoxels à TE court (30 ms) et à TE long montre une importante élévation de la choline, une chute du NAA avec un rapport Cho/NAA estimé à 5,8. Il s’y associe une élévation du myoinositol et la présence d’un doublet de lactates positif à TE court et négatif à TE long. Ces constatations en SRM évoquent une tumeur de haut grade. Il s’agit d’une PNET vu le caractère hypercellulaire de la lésion qui ne présente pas d’œdème péri-lésionnel significatif (Diagnostic confirmé en anapath). T2 T1 Gd DWI, b1000 ADC Lactate (neg) P: 1.33 SVS 135 SVS 30

13 Métastase : patient âgé de 47 ans, opéré pour néo du poumon droit en 2010 (lobectomie droite) et qui présente actuellement des céphalées avec troubles de la marche depuis 15 jours. FLAIR T2 EG T1 Gd VSC Lésion sous corticale hémisphérique gauche, bien limitée, hémorragique, entourée d’un important œdème vasogénique, responsable d’un effet de masse sur les structures adjacentes. Elle se rehausse de façon annulaire hétérogène et épaisse après injection . La lésion apparait très hypervascularisée dans sa portion charnue avec un rVSC élevé estimé à 9,7. Noter que la zone péri-tumorale (ROI jaune) est moins vascularisée que le parenchyme sain (ROI vert) rVSC inférieur à 1 témoignant de l’absence d’infiltration tumorale . Toutes ces constataions morphologiques et d’imagerie multimodale sont compatibles avec le diagnostic de métastase hypervasculaire (confirmé à l’examen histologique de la pièce opératoire). Courbe dynamique, rVSC

14 Lip P: 1.33 CSI 30 CSI 135 Lip P: 1.33 CSI 30 CSI 135 Même patient que sur la diapositive précédente et chez qui la spectroscopie multivoxels à TE court (30 ms) et à TE long (135 ms) réalisée en zone charnue (les 2 premiers spectres du haut) montre une importante élévation de la choline, une chute du NAA avec un rapport Cho/NAA estimé à 3,2. Il s’y associe la présence d’un important pic de lipides à 1,33 ppm positif à TE court et à TE long. Noter que les spectres observés en zône péri-tumorale sont quasi normaux. Ces constatations en SRM sont caractéristiques de métastase.

15 Méningiome : patiente âgée de 43ans, sans antécédents, a été hospitalisée pour syndrome d’hypertension intracrânienne d’installation progressive depuis 2 mois. Courbe dynamique, rVSC T1 Gd VSC T2 CSI 30 CSI 135 Lésion extra-axiale, se rehaussant de façon intense, homogène après injection . Elle est le siège d’une importante néoangiogenèse avec un rVSC estimé à 10. La SRM montre un profil tumoral associé à la présence d’alanine à 1,4 ppm. Toutes ces caractéristiques sont pathognomoniques de méningiome.

16 DISCUSSION : imagerie de perfusion
Pourquoi étudier la perfusion? agressivité tumorale liée à la prolifération capillaire = néoangiogenèse néoangiogenèse détectée en IRM de perfusion: élévation du VSC L’étude de la perfusion permet d’orienter vers le type histologique de la lésion et d’approcher son grade +++ Interprétation prudente des données toujours comparer à la zone saine controlatérale traitements antérieurs type histologique de la tumeur

17 Orienter vers le type histologique
métastase solitaire vs gliome: étudier région péritumorale Métastase ! Le rVSC en péri-tumoral (ROI représentée en jaune) est inférieur à 1 T1Gd VSC rVSC : courbe dynamique Glioblastome ! Le rVSC en péri-tumoral est estimé à 1,5. De même que sur la cartographie VSC, on note une augmentation de la vascularisation. Par ailleurs, il existe un passage de la courbe au dessus de la ligne de base témoignant de l’existence de trouble de la perméabilité T1Gd VSC rVSC : courbe dynamique Law M et al. Radiology 2002

18 Orienter vers un type histologique Lymphome : sera évoqué sur :
ADC bas Prise de contraste homogène et intense Rupture de la barrière hémato-encéphalique (RBHE) en perfusion + rVSC<1,2 SRM : lipides élevés VSC ADC T1-Gd Lymphome ! Lésion infiltrante du corps calleux hypercellulaire (ADC bas) réhausseée de façon homogène. Sur la cartographie VSC, il n’existe pas d’hypervascularisation avec un rVSC estimé à 1. Il existe également un dépassement de la ligne de base sur la courbe dynamique témoignant d’une RBHE. Ces 2 constatations sont caractéristiques de lymphome. Cha S et al. Radiology 2002 Courbe dynamique, rVSC

19 Gradation des gliomes Gold standard: biopsies +++ IRM de perfusion:
prolifération vasculaire: facteur de malignité +++ élévation du rVSC: marqueur d’une tumeur de haut grade étude de Le Bas et al. (Neurochir. 2OO5):VSCr > 1,7: gliome de haut grade

20 DISCUSSION : Spectroscopie
PRINCIPAUX METABOLITES METABOLITES FREQUENCE DE RESONANCE (ppm) FONCTION Lipides (Lip) 0,9 et 1,3 Nécrose cellulaire Lactate (Lac) 1,33 Métabolisme anaérobie N-acétyl aspartate (NAA) 2,02 Marqueur neuronal Créatine (Cr) 3,03 Métabolisme énergétique Choline (Cho) 3,21 Métabolisme membranaire Myo-inositol (mI) 3,56 Marqueur glial

21 EVALUATION DU GRADE TUMORAL
Rapports Cho/Cr et Cho/NAA : augmentent avec le grade tumoral Lipides et lactate : plus fréquents dans les grades élevés Myo-inositol : augmente dans le grade II, baisse dans les grades III et IV

22 APPROCHE DU TYPE HISTOLOGIQUE
Tumeurs gliales - Augmentation de la choline, baisse du NAA ± augmentation du myo-inositol, lipides, lactate Oligodendrogliome : augmentation Glx/Glu Anomalies métaboliques à distance de la PDC Normal Astrocytome Oligodendrogliome

23 APPROCHE DU TYPE HISTOLOGIQUE
Métastase Profil tumoral classique Lipides ++: pic dominant du spectre Région péri-lésionnelle: absence de profil tumoral ( glioblastome, lymphome) Cho NAA Cr

24 APPROCHE DU TYPE HISTOLOGIQUE
Lymphome cérébral primitif Profil tumoral (augmentation de la choline, baisse du NAA) Augmentation des lipides, représentant le pic dominant du spectre Région péritumorale: perturbations spectrales Cho Cho Lip/Lac Lip Cr NAA Lip NAA Cr Centre de la lésion Région péritumorale

25 APPROCHE DU TYPE HISTOLOGIQUE
Tumeurs extra-cérébrales NAA Cr Cho Ala Méningiome - Pic d’alanine (1,47 ppm) - Augmentation importante de la choline - Absence ou réduction marquée du NAA et créatine NAA Cr Cho Lac Métastase méningée - Augmentation de la choline - Baisse de la créatine et du NAA - ± présence de lipides ou lactate - Ø alanine

26 APPROCHE DU TYPE HISTOLOGIQUE
Médulloblastome - Taurine (3,35 ppm) évocateur du diagnostic - Profil tumoral classique avec augmentation importante de la choline - Parfois pic d’alanine, plus rarement de lipides Cr Tau NAA Ala Cho Lip

27 CONCLUSION L’IRM conventionnelle est la pierre angulaire du bilan des tumeurs cérébrales permettant une bonne caractérisation tissulaire. La spectroscopie et la perfusion sont des techniques avancées de plus en plus développées et disponibles permettant d’optimiser la caractérisation tissulaire et d’apporter des informations complémentaires sur le métabolisme et la vascularisation des tumeurs cérébrales.

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