Séquence diffusion : intérêt dans la détection et le ...pe. ?· dans la détection et le suivi des…

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    13-Sep-2018

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<ul><li><p>Squence diffusion : intrt </p><p>dans la dtection et le suivi </p><p>des lsions mtastatiques </p><p>de la colonne </p><p>J. Alexiou, I. Stoian, S.L. Chao </p><p>Bruxelles, Belgique </p><p>Institut Jules Bordet </p></li><li><p>Objectifs </p><p> Evaluation de lintrt de limagerie </p><p>pondre en diffusion sur la dtection des </p><p>mtastases osseuses de la colonne </p><p> Evaluation de lvolution des lsions </p><p>mtastatiques sous traitement par une </p><p>analyse quantitative des images </p><p>pondres en diffusion </p></li><li><p>Introduction </p><p> Labsence de mthode quantitative dans </p><p>lvaluation de lvolution des mtastases sous </p><p>traitement donne un intrt limagerie </p><p>pondre en diffusion car: </p><p> La graisse est supprime en diffusion ce qui permet </p><p>dexclure la moelle normale et de quantifier le tissu </p><p>pathologique </p><p> La ncrose peut tre diffrencie de la tumeur viable </p><p> La mesure est faite voxel par voxel permettant </p><p>lanalyse objective de lensemble du tissu tumoral </p><p>mme sil est htrogne ou irrgulier </p></li><li><p>IRM de diffusion </p><p> Rappel du principe de diffusion : Le signal en IRM provient des noyaux dhydrogne </p><p>(protons) </p><p> Leau est le constituant majoritaire des tissus biologiques </p><p> Les molcules deau dans un tissus biologique sont en mouvement cause notamment de lagitation thermique </p><p> La diffusion est isotropique dans un milieu sans obstacle et obit aux lois du mouvement brownien </p><p> On donne ainsi un coefficient de diffusion (D): - Valeur dans leau pure 37 : D = 3.10-3 mm/s </p></li><li><p>IRM de diffusion </p><p> Rappel du principe de diffusion : </p><p> Dans les tissus biologiques, il existe de nombreux obstacles </p><p> LIRM a une rsolution denviron 1mm et ne peut donc mesurer que la rsultante de lensemble des mouvements des molcules deau dans chaque voxel: cest le coefficient de diffusion apparent (ADC) </p><p> Plus il y a dobstacles, plus la diffusion est limite et plus lADC diminue </p></li><li><p>IRM de diffusion </p><p> Image pondre en diffusion (DWI): </p><p> Utilisation de squences spcifiques </p><p>permettant dexercer sur les protons un </p><p>dphasage qui dpend de leur dplacement </p><p> Les distances tant trs courtes, les gradients </p><p>doivent tre intenses pour pouvoir mesurer </p><p>les dphasages </p><p> Utilisation de squences de type EPI, do </p><p>lintrt des IRM 3T </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> Analyse rtrospective ralise sur des </p><p>patients atteints de cancer ayant eu une </p><p>IRM de la colonne </p><p> Analyse rtrospective des 50 premiers </p><p>patients </p><p> Tous ont t investigus laide dune IRM </p><p>3T </p><p> Squences classiques utilises: T2-STIR, T1 </p><p>TSE sans et avec injection IV de contraste </p><p> Squence de diffusion (DWI) zoomEPI </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> La squence zoomEPI permet de </p><p>rduire le FOV (champs </p><p>dinvestigation) et les artfacts de </p><p>distorsion 3T (Siemens, Erlangen, </p><p>Germany) </p><p> Les mesures sont faites b50 et b800 </p><p>s/mm2 </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> Parmi les 50 patients: </p><p> 8 patients sans mtastase dtecte sur toutes </p><p>les squences </p><p> 4 patients avec chec de la squence DWI </p><p> 25 patients avec 1 seul examen utilisant la </p><p>squence DWI </p><p> 13 patients avec au moins 2 examens utilisant </p><p>la squence DWI </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> Parmi les 13 patients avec au moins 2 </p><p>examens utilisant la squence DWI </p><p> 42 lsions ont t values dans un suivi de </p><p>traitement </p><p> 11 lsions sont apparues avant ou au cours </p><p>du traitement </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> Parmi les 13 patients avec au moins 2 </p><p>examens utilisant la squence DWI </p><p> Mthode danalyse: </p><p> Volume cible incluant lensemble de la lsion </p><p>mtastatique vertbrale afin dviter la </p><p>segmentation et afin dtudier les lsions diffuses, </p><p>multifocales ou de forme irrgulire </p><p> Volume incluant tous les voxels quantifiables de la </p><p>lsion cible </p><p> Mesure du volume total de la lsion (Vt), de lADC </p><p>moyen (ADCm) avec lcart-type (ADCd) </p></li><li><p>Matriel et mthode Parmi les 13 patients avec au moins 2 </p><p>examens utilisant la squence DWI </p><p> Mthode danalyse: </p><p> Utilisation dun modle de mlange gaussien pour </p><p>dcrire la redistribution des valeurs dADC au </p><p>cours du traitement </p><p> Paramtres issus du modle: </p><p> Vb : volume de la composante gaussienne centre sur </p><p>les valeurs basses dADC </p><p> Vh : volume de la composante gaussienne centre sur </p><p>les valeurs plus hautes dADC </p><p> Vm : volume tumoral moyen pondrant chaque voxel par </p><p>une fonction linairement dgressive de lADC </p></li><li><p>Matriel et mthode Parmi les 13 patients avec au moins 2 </p><p>examens utilisant la squence DWI </p><p> Mthode danalyse statistique: Comparaison des valeurs dADC </p><p> Comparaison du pourcentage de variation de chaque </p><p>paramtre obtenu en squence DWI au rsultat dvaluation </p><p>de lvolution des lsions mtastatiques en se basant sur les </p><p>squences IRM classiques. Analyse des squences </p><p>classiques et de la squence DWI faite par 2 oprateurs </p><p>indpendants </p><p> Analyse statistique ralise sur les sous-groupes obtenus </p><p>par le rsultat de lvaluation classique </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> Parmi les 25 patients ayant 1 examen </p><p>utilisant la squence DWI: Seul une mesure de lADC moyen dau moins une </p><p>lsion mtastatique vertbrale a t ralise </p><p> 2 groupes ont t compars: </p><p> Un groupe form de patients ayant une volution </p><p>pjorative ( paramtres biologiques et/ou IRM sans DWI </p><p>prcdente) </p><p> Un groupe forms de patients stables ou dvolution </p><p>favorable sous traitement </p></li><li><p>Matriel et mthode </p><p> Exemple dhistogramme et de cartographie ADC de L2 </p><p>Barres bleues: frquence de distribution </p><p>Courbe rouge: modle de mlange gaussien </p><p>Courbe jaune: composante ADCb </p><p>Courbe verte: composante ADCh </p><p>Courbe mauve: volume moyen pondr </p><p>Les voxels quantifiables sont </p><p>reprsents en couleur </p></li><li><p>Cas 1: volution pjorative T0 T + 1 mois </p><p>Nette accentuation de ltendue des lsions mtastatiques au </p><p>cours du temps </p></li><li><p>Cas 1: volution pjorative </p><p>Corrlation entre les valeurs mesures en diffusion avec </p><p>laspect et ltendue des lsions sur les squences classiques </p></li><li><p>Cas 2: volution favorable </p><p> Lvolution favorable sous traitement se marque par une </p><p>diminution du signal en T2-STIR au cours du temps. En </p><p>T1, la lsion reste stable en aspect et en taille </p><p>T0 T + 3 mois T + 5 mois </p></li><li><p>Cas 2: volution favorable </p><p>Diminution du volume avec disparition de la </p><p>composante ADCb </p><p>T0 T + 3 mois T + 5 mois </p></li><li><p>Cas 3 : volution mixte T0 T + 2 mois </p><p>Le patient a eu une radiothrapie au temps 0 sur les niveaux L1 L2 L3. </p><p>Aprs 2 mois, le nodule mtastatique de L4 a augment de taille de </p><p>manire significative tmoignant dune volution pjorative tandis que le </p><p>signal des vertbres L2 et L3 augmente en T1 et diminue en T2-STIR </p><p>tmoignant dune volution favorable par la rapparition dune </p><p>composante graisseuse au sein de la lsion mtastatique </p></li><li><p>Cas 3 : volution mixte T0 T + 2 mois </p><p>Excellente concordance des paramtres de diffusion mesurs avec </p><p>lvolution et laspect des lsions sur les squences classiques </p></li><li><p>Cas 4: tassement </p><p>Chez cette patiente de 61 ans avec un cancer du sein sans mtastase, le diagnostic diffrentiel doit se faire entre un tassement simple et un tassement sur mtastase en Th11. </p><p>Les squences classiques plaident pour un tassement simple avec impaction au niveau de la partie postrieure du plateau suprieur. La squence diffusion vient conforter cette hypothse par les valeurs plus leves dADCm. </p><p>ADCm: 1262,39 </p><p>98,20 10-6 mm/s </p><p>T2-STIR T1 DWI </p></li><li><p>Cas 5: angiome </p><p>Lhmangiome classique apparat de signal intense en T1, sefface en </p><p>squence T2-STIR et ne se voit pas en diffusion. </p><p>Aspect atypique dun petit lot graisseux ( petit hmangiome ?) prsentant un </p><p>ADCm anormalement bas ( 498,79 43,86 10-6</p><p> mm/s). Par ailleurs pas de </p><p>mtastase connue. </p></li><li><p>Rsultats Sur lensemble des patients : </p><p> Les lsions mtastatiques traites ont une valeur </p><p>dADC moyen de 918 204 10-6 mm/s </p><p> En divisant les patients en 2 groupes : </p><p> Groupe de patients dont les lsions voluent de </p><p>manire dfavorable ( par rapport des examens </p><p>prcdents, sans ou avec squence DWI ), la valeur </p><p>dADC moyen est de 815 120 10-6 mm/s </p><p> Groupe de patients dont les lsions apparaissent </p><p>stables ou dvolution favorable, la valeur dADC </p><p>moyen est de 984 178 10-6 mm/s </p></li><li><p>Rsultats </p><p> Dans le groupe de 13 patients (2 sq DWI ou +): </p><p> Une analyse de 42 lsions a t effectue par 2 </p><p>observateurs indpendants : </p><p> Un observateur a analys lvolution des lsions sur les </p><p>squences classiques selon 3 critres: progression, stabilit </p><p>ou diminution </p><p> Lautre observateur a fait lanalyse ADC et a obtenu le </p><p>pourcentage de variation de chaque paramtre quantitatif sur </p><p>chaque lsion </p><p> Les rsultats ont t corrls dans le tableau 1 </p></li><li><p> Tableau 1 </p></li><li><p>Rsultats </p><p> Dans le groupe de 13 patients (2 sq DWI ou +): </p><p> Les rsultats dmontrent une corrlation significative </p><p>pour les Vt et Vm alors que les rsultats sont plus </p><p>mitigs entre les informations apportes par les </p><p>ADCd et Vb et sont moins concordantes entre les </p><p>ADCd et Vh. </p></li><li><p>Rsultats </p><p> Dans le groupe de 13 patients (2 sq. DWI ou +) </p><p> Lorsque les lsions sont classes selon lvaluation </p><p>classique, les diffrents paramtres dmontrent une </p><p>diffrence significative ( p&lt; 0,01) entre le groupe </p><p> progression et le groupe stable ou diminution </p><p>(Tableau 2) </p></li><li><p>Rsultats Tableau 2 </p><p>Valeur moyenne des paramtres danalyse ADC dans le groupe en progression et le </p><p>groupe stable ou diminution . </p></li><li><p>Rsultats </p><p> Causes dchec de la squence DWI: </p><p> Linhomognit du champs au niveau de la </p><p>jonction cervico-thoracique ne permettant </p><p>pas davoir une suppression efficace de la </p><p>graisse </p><p> Afin de tester la robustesse de la squence, </p><p>les ajustements ont t fait de manire </p><p>automatique par le systme. Nanmoins, il </p><p>sest avr parfois ncessaire de le faire de </p><p>manire manuelle en cas dajustement </p><p>automatique dfaillant. </p></li><li><p>Conclusions </p><p> Sur lensemble des patients, la valeur moyenne de lADC </p><p>des lsions mtastatiques a t value 918 204 10-6 </p><p>mm/s ce qui confirme dautres tudes sur le sujet avec des </p><p>valeurs comprises entre 600 et 1200 10-6 mm/s. </p><p> La diffusion na pas permis de dtecter plus de lsions </p><p>mtastatiques osseuses que les squences classiques mais </p><p>a pu dans quelques rares cas, notamment dinfiltration </p><p>diffuse, mieux les mettre en vidence. </p><p> Par ailleurs, vu la dviation standard importante des </p><p>paramtres de diffusion mesurs, on ne peut juger de </p><p>lvolutivit des mtastases sur un seul examen. </p></li><li><p>Conclusions </p><p> La diffusion permet de confirmer les </p><p>hmangiomes vertbraux classiques. </p><p> Toutefois, dans un cas dilot graisseux ou </p><p>dhmangiome, la squence DWI jette un doute </p><p>sur la lsion avec un ADC bas ( 500 10-6 </p><p>mm/s) dont on a pas lexplication </p></li><li><p>Conclusions </p><p> Notre tude a montr, par contre, que le </p><p>traitement efficace entrane un talement </p><p>de la courbe des valeurs dADC et un </p><p>dplacement de la moyenne vers des </p><p>valeurs plus leves. </p><p> Cet aspect est d une diminution de la </p><p>densit tissulaire et/ou une volution </p><p>vers la ncrose </p></li><li><p>Conclusions </p><p> De plus, les volumes drivs de lADC sont en </p><p>accord avec lvaluation classique de </p><p>lvolutivit des mtastases et pourraient tre </p><p>utiles dans le suivi des mtastases. </p></li><li><p>Conclusions </p><p> Nanmoins, dans un cas sur treize, il existe une </p><p>discordance entre lvaluation classique et la diffusion, la </p><p>premire dclarant une progression et la diffusion </p><p>parlant dune amlioration (Vt et ADCm) . </p><p> Lanalyse rtrospective de ce cas met en vidence une faille </p><p>dans la mthode dvaluation qui prend en compte lentiret de </p><p>linfiltration vertbrale. En effet, dans ce cas, lanalyse en T1 </p><p>montre lapparition dune petite lsion volutive dans une </p><p>vertbre infiltre daspect globalement stable ou dvolution </p><p>lgrement favorable sous traitement. </p><p> Lvolution des paramtres biologiques et lvolution globale de </p><p>la patiente ont confirm la progression. </p><p> On ne peut donc pas interprter isolment les squences </p><p>diffusion sans une analyse attentive des squences classiques </p></li><li><p>Conclusions </p><p> Le manque de concordance entre lADCm </p><p>et lvaluation classique montre que cest </p><p>un paramtre indpendant mais ne signifie </p><p>pas quil nest pas li lvolution de la </p><p>tumeur. </p><p> Le fait que lADCm augmente en cas de </p><p>rponse favorable au traitement, doit tre </p><p>pris en compte dans linterprtation. </p></li><li><p>Conclusions </p><p> Les informations drives de lADC </p><p>permettent une approche multiparamtrique </p><p>dans lanalyse des mtastases et pourrait </p><p>complter limagerie classique dans le suivi </p><p>des mtastases </p></li><li><p>Points-clefs </p><p> Pas dapport significatif de la diffusion </p><p>dans la dtection des mtastases </p><p>osseuses mais peut aider la </p><p>caractrisation. </p><p> Apport de critres quantitatifs par la </p><p>squence diffusion pour le suivi de lsions </p><p>mtastatiques sous traitement. </p></li><li><p>Rfrences </p><p> Messiou C., deSouza NM. Diffusion weighted magnetic resonance imaging of </p><p>mestastatic bone disease: a biomarker for treatment response monitoring. Cancer </p><p>Biomarkers 2010; vol 6(1): 21-32 </p><p> Reischauer C., Froehlich J. M. , Koh D.-M. et al. Bone Metastases from Prostate </p><p>Cancer: Assessing Treatment Response by Using Diffusion- weighted Imaging and </p><p>Functional Diffusion MapsInitial Observations. Radiology 2010; vol 257(2):523-531 </p><p> Lee K. C., Bradley D. A., Hussain M. et al. A Feasibility Study Evaluating the </p><p>Functional Diffusion Map as a Predictive Imaging Biomarker for Detection of </p><p>Treatment Response in a Patient with Metastatic Prostate Cancer to the Bone. </p><p>Neoplasia 2007; vol 9(12):1003-1011 </p><p> Song I., Kim C. K., Park B. K. et al. Assessment of Response to Radiotherapy for </p><p>Prostate Cancer: Value of Diffusion- Weighted MRI at 3 T. AJR 2010; vol 194: W477-</p><p>W482 </p><p> Byun W. M., Shin S.O. , Chang Y., et al. Diffusion-Weighted MR Imaging of </p><p>Metastatic Disease of the Spine: Assessment of Response to Therapy. AJNR 2002; </p><p>vol 23: 906-912 </p></li></ul>

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