Caractérisation des tumeurs solides du rein en IRM

Caractérisation des tumeurs solides du rein en IRM Nicolas Grenier Université Bordeaux Segalen Service de Radiologie, Groupe Hospitalier Pellegrin, Bordeaux nicolas.grenier@chu-bordeaux.fr

Incidence et mortalité L incidence continue à croitre Jusqu à 60% des tumeurs découvertes de façon fortuite La mortalité reste stable

Imagerie des tumeurs rénales L imagerie des TR repose actuellement sur : L échographie (mode B et doppler couleur) La TDM Les autres techniques sont utiles si nécessaire : L IRM Les PdCUS

Quels sont les objectifs actuels de l IRM La masse est-elle solide ou kystique? La masse kystique est-elle bénigne ou maligne? La masse solide est-elle bénigne ou maligne? Pouvons-nous discriminer les sous-types de CCR? Pouvons-nous améliorer le staging?

Fréquence des masses indéterminées Tumeur solide, stade T1 ou T2, sans nécrose ni graisse Carcinome Oncocytome Angiomyolipome sans graisse Léiomyome.

Classification OMS 2004 Tumeurs bénignes - Adénome papillaire - Oncocytome/ oncocytomatose / tumeur hybride - Adénome métanéphrique - Angiomyolipome / angiomyolipome épithélioïde - Tumeur mixte épithéliale et stromale - Tumeur à rénine - Léiomyome de la capsule Tumeurs malignes épithéliales Carcinome à cellules claires Carcinome papillaire Carcinome chromophobe Carcinome kystique à cellules claires Carcinome des tubes collecteurs de Bellini Carcinome de la médullaire Carcinome lié à une translocation Xp11 Carcinome associé au neuroblastome Carcinome mucineux tubulaire et fusiforme Carcinome rénal inclassable ou SAI Tumeurs indifférenciées et du blastème Néphroblastome de l adulte Sarcome à cellules claires PNET Tumeurs diverses : Sarcomes, Lymphomes, Métastases

Protocole IRM pour les masses rénales Protocole minimal : Séquence de déplacement chimique T1w en EG (Ip/Op) Séquence T2w en SE (axial) Séquence de diffusion (b=0,100,500,800) Séquence dynamique après PdC (NE, 40s, 90s, 120s, 250s): savoir utiliser les soustractions Optionnel : Séquence T1w en SE ± suppression de graisse Séquence T2w en SE coronale ± suppression de graisse Séquence tardive T1w EG sequence ± suppression de graisse Séquence T2w Balanced (sensible au flux)

Peut-on faire le diagnostic de masse solide bénigne?

Aspect des AMLs typiques Échographie : - Hyperéchogénicité sinus - Atténuation postérieure - Pas de kyste ni calcification Scanner : - Densités < -30UH - Pas de calcification - Pas de nécrose

Aspect IRM des AMLs typiques T1 L IRM n apporte rien / scanner Hypersignal en SpT1 Chute du signal en SpT1 avec saturation des graisses ou en excitation sélective Hypersignal en imagerie de la graisse («Dixon fat-only image») T1SG T1 T1SG T1 T1 Im G

Aspect IRM des AMLs typiques Imagerie de déplacement chimique T1 in-ph T1 opp-ph En opposition de phase, artéfact en «encre de chine» à l interface tumeur-rein pour les tumeurs à prédominance graisseuse T1 in-ph T1 opp-ph Diagnostic différentiel : Kyste hémorragique

Aspect IRM des AMLs typiques Imagerie de déplacement chimique Si le contingent tissulaire augmente / au contingent graisseux, une extinction de signal est possible en opp de phase

AMLs atypiques AML à faible contingent graisseux - AMLfcg Pas de graisse macroscopique visible en scanner AML épithelioide - AMLE Variante rare avec risque de malignité AML avec kyste épithélial AMLEC Variante rare

AMLs à faible contenu graisseux La plupart des AML atypiques ont un faible contingent graisseux Découverts dans 2.5%-5% des cas après chirurgie (1,2) la plupart sont de petite taille (20-35 mm) (3-4) L IRM peut-elle aider au diagnostic? (1) Milner J et al, J Urol 2006; 176: 905 (2) Lane B et al, J Urol 2008; 180: 836 (3) Kim JK et al, Radiology 2004; 230:677 (4) Milner J et al, J Urol 2006; 176:905

AMLs à faible contenu graisseux Critères morphologiques : 1- Aspect d «interface angulaire» avec le parenchyme rénal Interface angulaire rencontré dans : - 79% des masses bénignes (kystes bénins et AMLs) - 76% des AMLs - 3/3 des AMLfcg Prédictif de bénignité pour les masses indéterminées 2cm : - 78% SS, 100% SP, 100% PPV, 87%NPV Verma SK et al, Radiology 2010;255:501

AMLs à faible contenu graisseux Critères morphologiques : 2- Aspect de «cornet de glace» Le cornet de glace Imagerie 03-11-2011

AMLs à faible contenu graisseux Critères morphologiques : 3- Aspect de «pseudocapsule» en SpT2 Une pseudocapule se rencontre en cas de carcinome ou d oncocytome mais jamais en cas d AML Roy C et al, AJR 2005;184:113

AMLs à faible contenu graisseux 1. Imagerie de déplacement chimique Absence ou discrète chute de signal en opp de phase variable selon l importance du contingent graisseux microscopique

AMLs à faible contenu graisseux 1. Imagerie de déplacement chimique Le problème vient de certains carcinomes qui peuvent présenter aussi une chute de signal en opp de phase : existe-t-il un seuil discriminant? 25% -32% SI index : [(TSI in-tsi opp)/(tsi in)]x100 SS,SP,PPV,NPV: 96%, 93%,93%, and 96% Tumor-to-spleen ratio: {[(TSI opp/ssi opp)/(tsi in/ssi in)]-1}x100 SS,SP,PPV,NPV: 88%, 97%, 96%,90%, Kim JK et al, Radiology 2006; 239:174

AMLs à faible contenu graisseux 1. Imagerie de déplacement chimique Cependant! SI index= 72% T/S ratio= -70% SI index= 73% T/S ratio= -73% Carcinomes rénaux

AMLs à faible contenu graisseux 1. Imagerie de déplacement chimique Pas de différence significative! SI index : [(TSI in-tsi opp)/(tsi in)]x100 Tumor-to-spleen ratio: {[(TSI opp/ssi opp)/(tsi in/ssi in)]-1}x100 Hindman N et al, Radiology 2012; 265:468

AMLs à faible contenu graisseux 2. L IRM de diffusion 109 tumeurs 10 AMLs avec graisse b values of 0, 400, and 800 sec/mm2 Taouli B et al, Radiology 2009 Mais pas de valeur seuil

AMLs à faible contenu graisseux Dynamiques de rehaussement 152 tumors 9 AMLs (5 pauvres en graisse) Les AMLs sont caractérisés par : - un % de rehaussement de signal significativement plus élevé que dans les CCR à la phase vasculaire (p =.0231) mais sans valeur seuil - un wash-out +++ (78%) Vargas HA et al, Radiology 2012;264:779

AMLs à faible contenu graisseux 81 tumeurs 10 AMLs T2 ratio = tumor to renal cortex SI on T2w T1 ratio = tumor to renal cortex SI on T1w SI index = (SIin-SIopp/SIin) x100 AD ratio = arterial to delayed (3 ) enhancement Combinaison : T2 SI-ratio <0.9 et A-D enhancement-ratio >1.5 73% SS, 99%SP et 93% fiabilité pour différencier AML et CCR Les AMLfcg sont hypo en T2 et hyperartérialisés Sasiwimonphan K et al, Radiology 2012;263:160

AMLfcg : messages à retenir Sur le plan morphologique, ils sont volontiers : Non encapsulés Avec une interface angulaire, ± boule de glace La chute de signal en opp de phase : doit évoquer le diagnostic mais non spécifique (CCR) Son absence n élimine pas le diagnostic Ils sont : Hypointenses en T2 Hyperartérialisés avec un lavage précoce En restriction de diffusion

T2 ratio = 0,57 A-D enhancement ratio = 1,7 AML à faible contingent graisseux

Les oncocytomes Aspects typiques Volontiers volumineux Bien limités Rehaussement en rayon de roue Cicatrice fibreuse centrale (40%) E. Comperat, Paris

Oncocytome vs carcinome Petites tumeurs sans cicatrice en TDM 10 oncocytomes vs 98 CCRs Inversion de contraste au temps néphrographique (3-5 ) Territoires à contenu hyalin se rehaussant tardivement SS 80%, SP 99%, VPP 89%, VPN 98% Tumeurs en IRM, avec ou sans cicatrice 28 oncocytomes vs 15 CCph Inversion de contraste au temps néphrographique (3-5 ) Observé dans 10% des cas (Onc et CCph) Rozenkrantz AB et al. AJR 2009 Kim JI et al, Radiology 2009

Tumeurs avec zone centrale : Oncocytome (cicatrice fibreuse) vs carcinome (nécrose) Tumeurs avec zone centrale en SpT2 19 oncocytomes, 43 CCRs, 1 léiomyome Coupes tardives après injection de Gd (5-15 ) Inversion complète de la zone centrale : 14 oncocytomes et 5 CCRs SS 74%, SP 88%, VPP 74%, VPN 88% Inversion complète + déplacement chimique nég : SS 36%, SP 55%, VPP 95%, VPN 97% Cornelis F et al, AJR 2013;200:830-8

A Oncocytome B C D E F G 15

Carcinome à cellules rénales A B C D E F G

Oncocytomes vs carcinomes IRM de Diffusion 109 tumors 6 oncocytomas 1.91 10-3 mm 2 /sec ±0.97 1.54 10-3 mm 2 /sec ±0.69 P<.0097 Seuil : 1.66 x 10-3 mm 2 Oncocytome vs carcinome : - AUC = 0.854-90%SS, 83%SP b values of 0, 400, and 800 sec/mm2 Les oncocytomes ont un ADC élevé Taouli B et al, Radiology 2009;251:398

Oncocytomes vs carcinomes Dynamiques de rehaussement 152 tumors : - 16 oncocytomes - 77 CCC - 18 CCh - 28 CP - 9 AMLs Les oncocytomes sont plus vascularisés que les carcinomes papillaires et chromophobes : - Pas de valeur seuil Vargas HA et al, Radiology 2012;264:779

Oncocytome vs carcinome chromophobe Cicatrice centrale : NON DISCRIMINANT Présente dans 40% des oncocytomes et 10% des CCh Son rehaussement avec inversion complète est possible Absence de chute de signal en opp de phase : NON DISCRIMINANT La diffusion : OUI (seuil à déterminer) La perfusion : OUI (seuil à déterminer) Mais une tumeur avec cicatrice centrale qui se rehausse tardivement, sans effet en opp de phase avec un ADC élevé et une hyperartérialisation, a toutes les chances d être un oncocytome

Oncocytomatose Définie par : Oncocytomes multiples, bilatéraux Bénins +++ Parfois intégrée dans le syndrome de Birt-Hogg-Dubé (BHD) Oncocytomes, carcinomes chromophobes, tumeurs hybrides, autres tumeurs du rein

Caractérisation des sous-types de CCR A. Vieillefond

Caractérisation des sous-types de CCR IRM de déplacement chimique in out in out Chute du signal «en opp de phase» Liée aux lipides intra-cellulaires Se rencontre en cas de : CCC : cytoplasme chargé en glycogène et en lipides CP : macrophages spumeux AML: faible contingent graisseux Chute du signal «en phase» Liée à des dépôts intra-tumoraux d hémosiderine Serait spécifique du CP +++

Caractérisation des sous-types de CCR Intensité de signal en T2 : 94% des carcinomes papillaires sont en hyposignal en T2 (Roy C. et al Eur Radiol 2007) Un rapport de SI tumeur-sur-cortex en T2 0.66 a une spécificité de 100% et une sensibilité de 54% pour le CP vs CCC (Oliva MR. et al, AJR 2009) CCC Pap C Les CP sont hypointenses en T2

Caractérisation des sous-types de CCR Dynamiques de rehaussement 152 tumors : - 16 oncocytomes - 77 CCC - 18 CCh - 28 CP - 9 AMLs Les CCC sont hyperartérialisés Les carcinomes papillaires et chromophobes sont faiblement vascularisés (Pas de valeur seuil) Vargas HA et al, Radiology 2012;264:779

Caractérisation des sous-types de CCR Rehaussement de contraste en IRM dynamique 84% - Une valeur seuil de 84% de rehaussement de signal à la phase CM permet de distinguer CCC des CC et CP avec une sensibilité de 93% et une spécificité de 96% - On ne peut distinguer CC et CP entre eux Sun MRM et al, Radiology 2009

Caractérisation des sous-types de CCR IRM de diffusion 85 tumeurs étudiées à 3T Avec b=0 et 800 : ADC CCC vs CP (p<0,001) ADC CCC vs CC (p<0,001) Valeur seuil : 1.281x10-3 mm 2 96%SS 94%SP pour différencier CCC des autres Les CCC ont un ADC élevé Wang H et al, Radiology 2010

Synthèse Carcinome papillaire : Hypointenses en T2 (T2R<0.66) Chute du signal possible «en opp de phase» ou, mieux, «en phase» Hypovascularisés : faible rehaussement aux phases artérielle et néphrographique ADC bas / rein Carcinome à cellules rénales conventionnelles (cellules claires) : Hyperintense en T2 Chute du signal possible en «opp de phase» Hyperatérialisé (> 84% à la phase vasculaire) ADC élevé, proche du rein (> 1.281x10-3 mm 2 ) Carcinome chromophobe : T2, ADC et perfusion intermédiaire Pas de chute du signal possible «en opp de phase»

Carcinome à cellules claires?

Carcinome papillaire?

Carcinome Chromophobe?

Imagerie et grade de Fuhrman IRM de Diffusion Séquence : b= 0, 400 b= 0, 800 Faible grade : Fuhrman 1 & 2 Haut grade : Fuhrman 3 & 4 b=0-400:auc=.801 --- b=0-800: AUC=.824 Impact sur le site de biopsie? Rosenkrantz AB et al, AJR 2010;195:344

Conclusion L IRM multiparamétrique peut aider à caractériser les tumeurs rénales La définition de seuils est encore nécessaire pour certains items Une fois définis, la validation des critères devra être entreprise sur de larges cohortes