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NEURORADIOLOGIE - Etat de l'imagerie mondiale

Mis à jour le 13/08/2010 par SFR

Laurent PIEROT - Service de Radiologie - Hôpital Maison-Blanche - REIMS


La réunion de la RSNA est un rendez-vous annuel important pour le neuroradiologue qui veut se faire une idée précise des développements technologiques en cours, de la place respective des différentes techniques d'imagerie dans l'exploration future des patients neurologiques et de la meilleure façon d'optimiser le plateau d'imagerie existant et à venir. Plus qu'un véritable congrès scientifique, il s'agit d'une réunion technologique et technique.
Les différentes sessions scientifiques (posters et communications orales) ont couvert la totalité du champ neuroradiologique (crâne, rachis, ORL, interventionnel). Parmi les thèmes saillants, on retient l'ischémie cérébrale, l'étude du débit sanguin cérébral, l'exploration des fonctions et des troubles cognitifs et à un moindre degré la pathologie tumorale de l'encéphale et les malformations vasculaires (avec tout de même deux séances sur les anévrismes intracrâniens). Les séances ORL sont plus spécifiquement consacrées au temporal et aux tumeurs ORL et l'interventionnel en particulier du rachis n'est pas oublié.
En fait, plus que ces thématiques médicales particulières, les questions émergentes semblent plus d'ordre technique :
· Le scanner multibarrette va-t-il redonner une place à cet examen dans l'exploration neuroradiologique ?
· Intérêt de l'imagerie à haut champ (3T et plus) dans l'exploration des pathologies neurologiques, avec une séance dédiée à la comparaison 1.5 T / 3T,
· Intérêt des nouvelles séquences IRM (diffusion, perfusion, tenseur de diffusion, IRM d'activation corticale),
· Enfin l'angiographie capteurs plans fait son apparition en neuroradiologie et ses importantes potentialités commencent à poindre.


I - Le scanner multibarrette va-t-il introduire une petite révolution en neuroradiologie ?

Le scanner tel le phénix ne cesse de tenter une renaissance dans le champ de la neuroradiologie et l'arrivée du scanner multibarrette réactualise cette question.

Ceci est singulièrement vrai dans le domaine de l'ischémie cérébrale puisqu'aux deux derniers congrès de l'ASNR, partisans du scanner (scanner de perfusion et angioscanner en particulier) et de l'IRM (diffusion, perfusion, angioIRM) se sont affrontés de façon parfois vive. En pathologie ischémique de l'encéphale, l'objectif de l'imagerie est clair : obtenir par une seule technique et de façon rapide le diagnostic positif d'ischémie cérébrale, éliminer une hémorragie intracrânienne, obtenir une orientation étiologique, déterminer le pronostic (pénombre/nécrose) dans la perspective d'une thérapeutique active (fibrinolyse intraveineuse ou intra artérielle).
Incontestablement, l'IRM a de nombreux atouts à faire valoir : elle reste la seule technique permettant une visualisation directe, ultra précoce de l'ischémie cérébrale grâce à la séquence de diffusion qui est améliorée en augmentant la valeur de b. Le développement de l'imagerie parallèle permet de diminuer drastiquement les temps d'acquisition et U-King-Im et al décrivent ainsi un protocole de 3 minutes, comportant sagittal T1, axial T2, axial diffusion, axial FLAIR et ARM 3D-TOF. De plus, l'IRM semble également une bonne technique pour prévoir le risque de transformation hémorragique d'un accident ischémique, à travers l'analyse des prises de contraste, des « microbleeds » (micro foyers hémorragiques visibles en T2* sous forme de zones punctiformes de bas signal) et des hémorragies anciennes. Il est clair à cet égard que la séquence T2* n'a pas son pareil pour détecter les hémorragies anciennes et les micro foyers de saignement et pour étayer le diagnostic différentiel ischémie/hémorragie.
Cependant, même si certains auteurs montrent que les coupes sans injection du scanner permettraient dans certains cas de détecter des zones d'ischémie cérébrale non visibles en diffusion, c'est surtout le scanner de perfusion qui est susceptible de réintroduire la technique scanner dans l'exploration des ischémies cérébrales. Il améliore la détection précoce de l'ischémie cérébrale. La mesure du débit sanguin cérébral au niveau de la substance grise permettrait d'évaluer la viabilité du parenchyme cérébral. L'établissement de cartographies quantitatives du débit sanguin cérébral et du volume sanguin cérébral serait en mesure de prévoir le risque hémorragique. Il faut cependant garder à l'esprit que le scanner de perfusion n'explore qu'un volume restreint et qu'il nécessite une injection de produit de contraste iodée. De plus le protocole d'exploration apparaît relativement long. Smith et al (1) ont ainsi décrit un protocole d'acquisition scanographique réalisé sur un scanner multibarrette associant une exploration axiale sans injection de produit de contraste, un scanner de perfusion cérébral et un angioscanner explorant l'ensemble du système vasculaire de la crosse à la voûte du crâne, pour une durée médiane totale de 27 minutes, ce qui est long comparé aux 3 minutes évoquées plus haut. L'idée d'une exploration vasculaire étendue par l'angioscanner est cependant séduisante, ce d'autant qu'elle pourrait intégrer une exploration cardiaque ; une seule exploration morphologique permettrait ainsi de détecter tous les sites potentiellement emboligènes.

Ainsi, malgré le CT de perfusion et l'angioscanner, l'exploration précoce des ischémies cérébrales reviendra certainement à l'IRM ce qui rejoint d'ailleurs les recommandations actuelles. Quelle attitude adopter cependant dans cette période où la prise en charge précoce des AVC ischémiques et la mise en place des Unités Neurovasculaires Aiguës sont à l'ordre du jour ? Faut-il accepter, du fait du sous-équipement actuel en IRM de notre pays, une stratégie d'exploration qui pourrait être basée sur des techniques hétérogènes (scanner ici, IRM ailleurs) ? Ceci ne pourrait qu'être préjudiciable dans le cadre de l'évaluation multicentrique des pratiques et des thérapeutiques médicales et introduirait une prise en charge à 2 vitesses de l'ischémie cérébrale.

Le scanner cérébral essaye également de renaître à travers l'angioscanner dont les performances ont été transformées par l'arrivée du multibarrette. Si l'exploration des principales malformations vasculaires cérébrales relèvent incontestablement de l'IRM, la place de l'angioscanner dans la recherche des anévrismes intracrâniens rompus et non rompus et dans la définition de la meilleure stratégie thérapeutique fait encore l'objet de débats. Les défenseurs de l'angioscanner n'en continuent pas moins de montrer l'existence de faux négatifs de cette technique, en particulier pour les anévrismes de 2 mm et moins. Ceci ne permet pas de proposer l'angioscanner dans le bilan des hémorragies sous-arachnoïdiennes comme une alternative à l'angiographie digitalisée, qui, non seulement, reste le gold standard mais représente la première étape du traitement endovasculaire qui est, après la publication des résultats de l'étude ISAT (2), amené à prendre une place dominante dans le traitement d'un nombre important d'anévrismes (cf infra). L'angioscanner a en revanche peut-être un rôle à jouer dans la détection et le suivi des anévrismes non rompus et dans le suivi des anévrismes traités. Cependant, il entre là en concurrence directe avec l'angioIRM et les performances de celle-ci ne cessent de s'améliorer et l'arrivée des appareils à haut champ devraient encore faire évoluer les choses.

L'angioscanner semble en revanche avoir un rôle important à jouer dans la détection des lésions vasculaires post-traumatiques et le scanner de perfusion pourrait avoir une valeur pronostique chez les patients présentant un traumatisme crânien sévère.


II - Intérêt de l'imagerie à haut champ (en particulier à 3T)

L'imagerie à haut champ est l'objet d'un intérêt tout particulier de la part des neuroradiologues. Elle regroupe à la fois l'IRM 3T et les champs plus élevés (7T, 8T, voire plus). L'IRM 3T commence à se diffuser assez rapidement aux Etats-Unis, en Europe et en Asie. Comme toujours, la France fait figure de retardataire puisqu'aucune machine 3T n'est installée à ce jour, même si un certain nombre de projets existe. Les machines 3T proposées par les constructeurs sont en général des appareils corps entier et les applications non neuroradiologiques sont en cours d'émergence. Les principales questions relatives à l'utilisation du 3T sont : 1/ Améliorent-ils les performances diagnostiques des séquences conventionnelles ? En d'autres termes et de façon schématique, les artéfacts liés à l'utilisation d'un haut champ n'annulent-ils pas le bénéfice de l'augmentation du rapport signal/bruit ? 2/ Qu'en est-il des séquences avancées (IRMf, diffusion, perfusion, spectroscopie, angioIRM) ? 3/ Quid de l'injection de gadolinium ?

Pour la première année, une séance entière était consacrée à la comparaison 1.5T/3T et de nombreuses présentations insistaient à la fois sur les problèmes techniques rencontrés et sur l'intérêt clinique du 3T. Les techniques d'acquisition parallèle permettent incontestablement de réduire les artéfacts observés à 3T, en particulier en séquence de diffusion. Ans la plupart des études, le bénéfice clinique du 3T est confirmé. Ainsi, l'angiographie 3DTOF à 3T offre une meilleure qualité d'image, une meilleure détection des segments vasculaires, en particulier distaux et améliorent la détection des pathologies vasculaires cérébro-céphaliques. Ceci est en particulier le cas pour les anévrismes intracrâniens et les anévrismes de 1mm et moins semblent pouvoir être détectés.
Dans la détection des métastases cérébrales et dans l'étude de la sclérose en plaques, l'IRM 3T semblent également donner de meilleurs résultats que l'IRM 1.5T avec une meilleure détection des petits nodules métastatiques et des plaques de SEP à 3T.

Mais qu'en est-il de l'injection de gadolinium à 3T ? Doit-elle être la même qu'à 1.5T ou peut-elle être diminuée, et alors dans quelle proportion ? Une étude bien documentée montre qu'une demi-dose de gadolinium à 3T produit un résultat au moins identique à une dose complète à 3T. Dans certains cas, une dose complète à 3T permettrait une meilleure détection des lésions, en particulier en cas de rupture de la barrière hémato-encéphalique.

Dans un éditorial récent, J.A. Helpern (3) a parfaitement résumé toutes les avancées dont sont porteurs les appareils IRM à haut champ qui devraient représenter dans les prochaines années un quart des appareils installés dans le monde. Les appareils à haut champ ne comprennent pas que les 3T mais des champs encore plus puissants sont actuellement en cours de développement ou d'évaluation (7T, 8T, 9.4T, …). Les bénéfices des appareils à haut champ apparaissent en fait multiples. L'amélioration du rapport signal/bruit est théoriquement directement proportionnelle à la puissance du champ même si certaines limitations informatiques en restreignent encore un peu l'impact. Les appareils à haut champ sont particulièrement utiles pour toutes les techniques avancées d'IRM : imagerie moléculaire, IRM fonctionnelle, spectroscopie,… Ils permettent d'améliorer la résolution spatiale et en contraste et rendent possibles des études anatomiques in vivo extrêmement fines.


III - Intérêt des nouvelles séquences d'IRM ?

Les nouvelles séquences d'IRM (diffusion/perfusion, tenseur de diffusion, IRMf d'activation corticale, spectroscopie) ont introduit une nouvelle étape dans le développement de l'imagerie cérébrale, en portant celle-ci à la fois vers le niveau moléculaire et vers le niveau fonctionnel.
En matière d'imagerie de diffusion/perfusion, le rôle de celle-ci a été amplement étudié et démontré en pathologie ischémique (cf supra). Son intérêt est également étudié dans d'autres pathologies cérébrales, en particulier la pathologie tumorale. Les résultats de l'imagerie de diffusion dans ce groupe restent cependant relativement décevants même si elle semble permettre d'étudier le degré de cellularité d'une tumeur cérébrale. En revanche, l'imagerie de perfusion serait utile pour distinguer une métastase cérébrale unique et un gliome de haut grade.
En pathologie inflammatoire, l'IRM de diffusion permet de détecter des altérations précoces de la substance blanche dite normale, qui sont corrélées avec le handicap moteur et l'activité clinique. En pathologie infectieuse, l'IRM de diffusion pourrait également être intéressante. Des anomalies discales constantes sont retrouvées en cas de spondylodiscites et l'imagerie de diffusion est utile dans les méningites bactériennes compliquées. Dans l'imagerie des cavernomes, l'imagerie de diffusion semble en revanche moins informative que le T2* en particulier dans la détection des hémorragies. Il faut en revanche noter que l'imagerie de diffusion serait intéressante pour distinguer les fractures vertébrales bénignes et malignes, les malignes étant généralement hyperintenses.

La technique de l'imagerie de perfusion n'est probablement pas encore fixée et plusieurs équipes rapportent leur expérience de séquences n'utilisant pas d'agent de contraste exogène (séquences GREAST ou CASL par exemple). En ce domaine, l'utilisation d'un aimant plus puissant type 3T pourrait être bénéfique (séquence CASL). Plusieurs équipes ont étudié la valeur de l'imagerie de perfusion chez les patients présentant une pathologie sténosante ou occlusive des vaisseaux à destinée cérébrale et il semble même possible de réaliser en IRM de perfusion, un test à l'acétalozamide dont les résultats seraient aussi probants que ceux du SPECT. Dans la sclérose en plaques, l'IRM de perfusion permettrait une détection précoce d'anomalies au sein de la substance blanche normale avec la mise en évidence d'une hypoperfusion de mécanisme incertain (vascularite, diminution de la demande métabolique,…).

L'intérêt du tenseur de diffusion est en cours d 'évaluation dans différentes pathologies (pathologies ischémiques de l'encéphale, sclérose en plaques, pathologies traumatiques de la moelle, schizophrénie débutante,…).

Les applications de la spectroscopie restent encore très largement à déchiffrer même si la pathologie tumorale tient une place importante dans ce domaine. En effet, les profils spectroscopiques des tumeurs intra et extra axiales semblent différents et le retentissement des méningiomes sur le parenchyme cérébral sous-jacent serait assez bien étudié en spectroscopie. Un deuxième axe important d'application de la spectroscopie est représenté par l'exploration des pathologies dégénératives de l'encéphale (cf infra) et des pathologies psychiatriques. Elle serait ainsi utile dans la détermination des mécanismes métaboliques sous-jacents des dépressions et dans leur suivi thérapeutique en particulier à 3T.

L'IRM fonctionnelle d'activation continue d'explorer de très vastes champs qui vont de la différence de l'activité amygdalienne chez la femme et chez l'homme pendant des stimuli internes et externes à la mise en évidence de la spécificité neuronale de la réponse à l'acupuncture en passant par la mise en évidence des connexions auditivo-visuelles altérées chez les patients dyslexiques. En fait, ceci n'est que la parfaite illustration du double intérêt de l'IRMf d'activation, à la fois moyen d'étude des différentes fonctions cérébrales et nouveau moyen d'approcher les pathologies encéphaliques dans une double perspective diagnostique et thérapeutique. Ainsi l'IRMf permettrait de mettre en évidence précocement une modification de l'activation chez les patients présentant une détérioration cognitive avec une augmentation de l'activité dans certaines zones normalement activées et le recrutement de nouvelles zones.

L'ensemble des techniques avancées d'IRM paraît intéressant chez les patients présentant une épilepsie temporale résistante, en particulier dans un but de latéralisation. Elles apparaissent également tout à fait importantes dans le diagnostic, le suivi et la prise en charge thérapeutique des démences qui représentent un enjeu majeur de santé publique au regard du vieillissement de la population. L'émergence de traitements rend nécessaire l'élaboration de critères diagnostiques et d'outils de suivi de l'efficacité thérapeutique. Pour cela, la clinique est bien sûr tout à fait fondamentale mais l'imagerie et en particulier l'IRM est susceptible d'être utile. Dans une revue récente, Petrella et al (4) ont analysé l'ensemble des données récentes concernant la place de la neuroimagerie dans le diagnostic précoce de la maladie des démences. Les mesures volumétriques réalisées à partir du scanner ou surtout des séquences conventionnelles de l'IRM ont de nombreux inconvénients et limites, en particulier leur caractère non automatisé et l'existence de chevauchements importants entre les valeurs normales et pathologiques. L'IRM de perfusion a été encore relativement peu étudiée mais semble prometteuse avec une bonne corrélation entre les mesures de volume sanguin cérébral obtenues par cette technique et la consommation de glucose évaluée en TEP, ceci pour un coût d'examen moindre. Les études en IRMf montrent des augmentations ou des diminutions de l'intensité et de l'étendue des zones d'activation. La variabilité de ces résultats peut être liée au type de tâches utilisées ou à des niveaux de compensation variables. La spectro-IRM semble intéressante à plusieurs types dans l'exploration des patients démentiels. Les études in vitro ont montré une diminution du N-acétylaspartate (NAA) chez les patients avec une bonne corrélation avec la sévérité des lésions histologiques. Les études in vivo ont également démontré une baisse du NAA dans les lobes temporaux et pariétaux chez les patients Alzheimer. D'autres métabolites pourraient également être modifiés chez ces patients mais les données actuelles sont moins concordantes. Les niveaux des métabolites en spectro-IRM pourraient être un outil diagnostique mais ne semblent en revanche pas permettre de distinguer les différentes formes de démence. Le suivi longitudinal par spectro-IRM pourrait être intéressant pour évaluer le pronostic et l'efficacité des traitements. L'imagerie de diffusion a montré une augmentation de l'ADC chez les patients Alzheimer dans certaines régions du cerveau en particulier les hippocampes mais la sensibilité de cette technique est faible pour distinguer les patients Alzheimer des sujets normaux. Le tenseur de diffusion est en cours d'évaluation chez les sujets déments.


IV - Et l'interventionnel ?

L'interventionnel occupe en général une place assez modeste au congrès de la RSNA et le cru 2003 n'échappe pas à la règle. Il faut cependant l'intérêt particulier pour les techniques interventionnelles du rachis en particulier la vertébroplastie dont les indications nord-américaines semblent assez larges mais également la kyphoplastie qui consiste à gonfler un ballon introduit dans un corps vertébral tassé de manière à diminuer le tassement. Les premiers résultats de cette technique semblent cependant assez décevants en particulier au regard du coût du matériel.

L'interventionnel intracrânien est très peu abordé. Tout au plus faut-il noter un intérêt renouvelé pour la pathologie anévrismale, peut-être lié à la publication récente des résultats de l'étude ISAT (2). Celle-ci avait pour but de comparer, de façon randomisée, le traitement chirurgical et le traitement endovasculaire des anévrismes intracrâniens. Elle montre une nette amélioration du pronostic à un an des patients traités par coïls avec une diminution de pratiquement 25% du nombre de patients décédés ou sévèrement handicapés. Cette étude vient confirmer les données cliniques antérieures et asseoir ce qui était déjà devenu largement la pratique dans notre pays. Elle a cependant eu l'énorme mérite de démontrer de façon scientifique ce qui était la perception des équipes cliniques. Cette étude vient renforcer le rôle de la neuroradiologie interventionnelle et aura une incidence importante sur son organisation et son fonctionnement. Il faut signaler que les résultats de l'étude ISAT viennent invalider les conclusions du groupe de travail que l'ANAES avait constitué sur le thème du traitement des anévrismes intracrâniens et il est bien sûr dommage que cette instance ne se soit pas saisie de l'actualisation des ces recommandations.

Une importante nouveauté dans le champ de la neuroradiologie interventionnelle est le développement de systèmes angiographiques monoplan et biplan équipés de détecteurs-plans. Couplés à l'angiographie rotative, ils sont capables de donner des images de type scanographique. D'importantes perspectives diagnostiques et thérapeutiques s'ouvrent avec ces nouveaux systèmes : évaluation pré, per et post-thérapeutique des anévrismes et des angiomes cérébraux plus précise, application en radiochirurgie des angiomes, aide à l'interventionnel du rachis sont quelques uns des exemples qui ont été donnés au congrès mais le champ est certainement beaucoup plus vaste.


Conclusion

Le dernier congrès de la RSNA n'a pas introduit de véritable révolution en Neuroradiologie. Il permet de confirmer la place tout à fait importante de l'IRM 3T dans l'arsenal technique d'exploration des patients neurologiques et laisse préjuger un important développement des nouvelles techniques IRM. Le scanner tente une nouvelle renaissance dans le champ de la neuradiologie mais l'exemple amplement débattu de l'ischémie cérébrale confirme parfaitement la place dominante de l'IRM. L'utilisation des capteurs plans en neuro-angiographie et plus spécifiquement en neuroradiologie interventionnelle semble extrêmement prometteuse et devrait permettre d'obtenir des images à la fois vasculaires mais également des tissus environnants de type scanner. 2003 a été marqué en neuroradiologie interventionnelle par la publication des résultats de l'étude ISAT qui ont confirmé la supériorité du traitement endovasculaire des anévrismes rompus comparé à la chirurgie, contribuant ainsi à renforcer le rôle de la neuroradiologie interventionnelle.


Références :

1. Smith WS, Robert HC, Chuang NA, Ong KC, Lee TJ, Johnston SC, Dillon WP. Safety and feasability of a CT protocol for acute stroke: combined CT, CT angiography and CT perfusion imaging in 53 consecutive patients. AJNR 2003; 24: 688-690.
2. International Study of Unruptured Intracranial Anurysms Investigators. Unruptured intracranial aneurysms: natural history, clinical outcome, and risks of surgical and endovascular treatment. Lancet 2003; 362: 103-110.
3. Helpern JA. The promise of High-Field-Strength MR Imaging. AJNR 2003; 24: 1738-1739.
4. Petrella JR, Coleman RE, Doraiswamy PM. Neuroimaging and early diagnosis of Alzheimer disease : a look to the future. Radiology 2003; 226: 315-336.