Pathologies tumorales thoraciques : intérêt de l IRM de perfusion et de diffusion avant biopsie Szwarc D.(1), Bour L.(1), Chapron J.(2), Gibault L.(3), Gouya H.(1), Abdelli O.(1), Fregeville A.(1), Silvera S.(1), Vignaux O.(1), Legmann P.(1) (1) Service de Radiologie A, Hôpital Cochin (2) Service de Pneumologie, Hôpital Cochin (3) Laboratoire d Anatomopathologie, Hôpital Cochin
Objectifs 1. Déterminer l intérêt des séquences de diffusion et de perfusion pour différencier les lésions thoraciques bénignes et malignes 2. Démontrer l utilité de ces séquences avant biopsie trans-thoracique guidée sous scanner 3. Corréler les données anatomopathologiques à l imagerie des sites biopsiés
Introduction L utilisation de l IRM dans l exploration des pathologies tumorales thoraciques est en cours d évaluation. Les premières publications concernant diffusion et tumeur broncho-pulmonaire datent de 2007.
Diffusion données de la littérature Auteur Année Tumeur Nombre patients b value Conclusion Matoba et Al 2007 Carcinome 30 68/577 ADC Adénocarcinome supérieur à l ADC des Epidermoïdes et des Carcinomes à grandes cellules. Ohno et Al 2008 NSCLC 203 1000 DW-MRI aussi exact que le PET-CT pour la détection de métastases Hasegawa et Al 2008 NSCLC 42 1000 Bonne valeur prédictive négative de la DW-MRI pour éliminer une adénopathie médiastinale métastatique Qi et Al 2009 Lung cancer et POC 33 0-500 Intérêt de l association T2 et DW-MRI pour différencier atélectasie / cancer Uto et Al 2009 NSCLC 28 1000 Utilité de la séquence DW-MRI pour différencier lésion thoracique bénigne/maligne DW-MRI : Séquence de diffusion ; NSCLC : Non Small Cell Lung Cancer ; ADC : Attenuation Diffusion Coefficient ; PET-CT : Positon Emission Tomodensitometry ; POC : PostObstructive lobar Collapse
Auteur Année Tumeur Nombre patients Kanauchi et Al b value Conclusion 2009 NSCLC 41 1000 Intérêt pour évaluer l invasion locorégionale tumorale des stades IA. Ohba et Al 2009 NSCLC 110 1000 Equivalente au PET-CT pour la différenciation tumeur bénigne / maligne Baysal et Al 2009 Carcinome/Até lectasie 49 1000 L ADC d un cancer est significativement plus bas que celui de l atélectasie Kosucu et Al 2009 NSCLC 35 50-400 - Différenciation adénopathie bénigne / tumorale - ADC différent selon le grade de malignité Razek et Al 2011 NSCLC + SCLC 31 0,300, 600 ADC = nouveau paramètre pronostic Corrélation : - Grade de malignité - Présence d adénopathie métastatique Tondo et Al 2011 NSCLC + SCLC + Pneumopathie 34 Différence significative du taux d ADC bénin / malin ADC seuil : 1,25 x 10(-3)mm(2)/s
Diffusion principe et technique Principe : La diffusion moléculaire est basée sur le caractère aléatoire des mouvements browniens des particules d eau selon le milieu étudié. Technique : 1. Application d un champ magnétique 2. déphasage des mouvements des protons d hydrogène par deux gradients 3. entraîne une diminution du signal pour les protons mobiles : le premier déphasage n est pas compensé par le deuxième : Hyposignal 4. Pour les protons immobiles, le premier déphasage est compensé par le deuxième : le signal n est pas atténué : Hypersignal
Diffusion principe et technique The Anatomical Record (New Anat.) 257:102 109, 1999
Perfusion données de la littérature Intérêt dans l évaluation de la réponse à un traitement anti-angiogénique. Rôle dans la différenciation des tumeurs pulmonaires : The role of dynamic, contrast-enhanced MRI in differentiating lung tumor subtypes Pauls S, Breining T, Muche R, Schmidt SA, Wunderlich A, Krüger S, Brambs HJ, Feuerlein S. Clin Imaging. 2011 Jul-Aug;35(4):259-65.
The role of dynamic, contrast-enhanced MRI in differentiating lung tumor subtypes Pauls S, Breining T, Muche R, Schmidt SA, Wunderlich A, Krüger S, Brambs HJ, Feuerlein S. Clin Imaging. 2011 Jul-Aug;35(4):259-65. NSCLC / SCLC => Prise de contraste maximale et pente maximale de prise de contraste significativement plus élevées pour les NSCLC que pour les SCLC. Carcinomes Epidermoïdes / Adénocarcinomes => Temps écoulé avant la prise de contraste maximale et la phase de plateau significativement plus élevés pour les carcinomes épidermoïdes. Première étude analysant les différentes cinétiques de réhaussement des tumeurs broncho-pulmonaires en IRM.
Perfusion principe et technique Principe Utilise un produit de contraste et étudie la dynamique de celui-ci dans le réseau capillaire. Technique de premier passage => Injection IV de Gadolinium en bolus et répétition de séquences en écho de gradient => Baisse du signal par susceptibilité magnétique de la substance dans le vaisseau => Baisse du signal proportionnelle à la concentration capillaire du produit de contraste => Calcul de la variation d intensité du signal en fonction du temps d une zone d intérêt.
Perfusion Principe et technique
Matériel et Méthode Etude : Monocentrique, Observationnelle, Prospective Période : Février 2010 à avril 2011 Lieu : Service de Radiologie A, Hôpital Cochin Objet : Toute masse médiastinale ou pulmonaire nécessitant une ponction trans-thoracique
Matériel et Méthode 18 patients inclus Critères d inclusion - Hospitalisation au CHU pour bilan diagnostic d une masse médiastinale ou pulmonaire -Taille de la lésion > 2 cm - Accord du patient Critères d exclusion - Contre-indication à l IRM - Refus de participation
Matériel et Méthode IRM réalisée dans la semaine précédent la biopsie Protocole Valeur de b : 0, 50, 400, 800 s/mm2
Matériel et Méthode Biopsie trans-thoracique sous contrôle TDM 1. Opérateur unique 2. Ponction sous contrôle TDM 3. Aiguille Coaxiale semi-automatique 20 G Etude Anatomopathologique et immunohistochimique : 1. Des échantillons biopsiques 2. Par un seul anatomopathologiste expérimenté
Matériel et Méthode Relecture du scanner Caractéristiques IRM de chaque lésion 1. Taille 2. Signal T1, T2, diffusion qualitative 3. Calcul de l ADC lésionnel moyen 4. Réalisation de courbe dynamique de perfusion 5. Analyse du profil perfusionnel Corrélation des données au résultat anatomopathologique de chaque lésion.
Résultats 1. Adénocarcinome a) Diffusion b) Perfusion 2. Tumeurs à petites cellules et peu différenciées a) Diffusion b) Perfusion 3. Lésions bénignes 4. Détection des adénomégalies et des localisations secondaires 5. Cas clinique, intérêt avant biopsie ciblée
ADENOCARCINOME Nombre 5 Taille Signal T2 Signal T1 Valeur d ADC 1,1 Perfusion 3,5 cm variable variable Pic plateau Les valeurs d ADC des adénocarcinomes, en dehors des zones de nécrose, sont comprises entre 1 et 1,2 (10-3)mm2/s. Le profil perfusionnel est commun à l ensemble des lésions : prise de contraste rapide-plateau.
ADENOCARCINOME T2 STIR T2 STIR ADC ADC Les valeurs d ADC des adénocarcinomes, sont comprises entre 1 et 1,2 (10-3) mm2/s.
ADENOCARCINOME Le profil perfusionnel est commun à l ensemble des lésions : prise de contraste rapide-plateau
CPC et tumeurs peu différenciées Nombre 4 Taille Signal T2 Signal T1 5 cm variable variable Valeur d ADC 0,8 Perfusion Pic plateau Les valeurs d ADC des tumeurs à petites cellules et des tumeurs faiblement différenciées sont inférieures à 1 (10-3)mm2/s. Le profil perfusionnel apparaît dans notre expérience, différent : prise de contraste plus intense et plateau plus tardif.
CPC T2 STIR T2 STIR
CPC ADC ADC VALEURS D ADC FAIBLES COMPRISES ENTRE 0,8 ET 1 (10-3) mm2/s
CARCINOMES PEU DIFFERENCIES T2 STIR ADC VALEURS D ADC FAIBLES COMPRISES ENTRE 0,8 ET 1 (10-3) mm2/s
Prise de contraste plus intense et plateau plus tardif
METASTASES GANGLIONNAIRES T2 STIR B 800 T2 HASTE B 800 Les séquences de diffusion, couplées aux séquences T2 sensibilisent la détection des adénomégalies métastatiques
METASTASES PLEURALES Les séquences de diffusion, couplées aux séquences T2 sensibilisent la détection des métastases pleurales et parenchymateuses
LESIONS BENIGNES Les valeurs d ADC des lésions bénignes dans notre étude sont supérieures à celles des lésions malignes. Les valeurs d ADC des lésions bénignes étaient toutes supérieures à 1,2 (10-3) mm2/s.
LESIONS BENIGNES PNEUMOPATHIE INFECTIEUSE ABCEDEE T2 STIR Cartographie ADC Lésion cible valeur d ADC 1,4 (10-3) mm2/s
PNEUMOPATHIE INFECTIEUSE Taille 5 cm Signal T2 Centre en hypersignal Signal T1 Centre en hyposignal Valeur d ADC 1.4 Perfusion Prise de contraste périphérique Un ADC supérieur à 1.2 (10-3)mm2/s orientait vers une cause bénigne. L anatomopathologie retrouvait une Inflammation parenchymateuse à prédominance lymphocytaire sans prolifération carcinomateuse ni nécrose.
T2 STIR axial SCHWANNOME b 0 b 400 T2 STIR coronal b 800 ADC A b élevé, signal lésionnel hypointense ADC lésionnel : 2 (10-3) mm2/s
CAS PRATIQUE Homme de 66 ans Volumineuse masse apicale droite. Fibroscopie bronchique négative. Mais où biopsier???
CONCLUSION : Prolifération tumorale entièrement nécrosée Au centre.!
1. Pourquoi réaliser une IRM avant cette biopsie? 2. Pourquoi réaliser des séquences de diffusion? 3. Pourquoi réaliser des séquences de perfusion?
Diffusion ADC Diffusion b800 Variation de l ADC selon le site tumoral : ADC faible inférieur à 1 : 0,8 (10-3) mm2/s ADC élevé : 1,5 (10-3) mm2/s
Perfusion Prise de contraste en pic plateau dans la partie antérieure de la tumeur Pas de prise de contraste dans la partie postérieure de la tumeur
1. Pourquoi réaliser une IRM avant cette biopsie? Pour différencier la portion tumorale (ADC faible et rehaussement) de la nécrose postérieure (ADC élevé et absence de rehaussement) 2. Pourquoi réaliser des séquences de diffusion? Les valeurs d ADC inférieures à 1, sont en faveur du diagnostic de tumeur à petites cellules ou de tumeur peu différenciée 3. Pourquoi réaliser des séquences de perfusion? Le profil perfusionnel est en faveur du diagnostic d adénocarcinome
DIAGNOSTIC Carcinome peu différencié, non à petites cellules
POINTS CLES IRM thoracique et pathologie carcinologique : - Cible les biopsies - Distingue les lésions bénignes des lésions malignes - Oriente le diagnostic histologique : Selon l ADC : < 1 : peu differencié ou CPC 1-1,2 : adénocarcinome > 1,2 : lésion bénigne La perfusion est utile, en cours d évaluation : Prise de contraste rapide-plateau : adénocarcinome Prise de contraste intense et plateau plus tardif : peu différencié / CPC - Détection de métastases ganglionnaires et pleurales
VRAI QCM L IRM thoracique permet de distinguer zone tumorale / zone nécrotique : 1) VRAI 2) FAUX
IRM thoracique avant biopsie pulmonaire sous contrôle TDM, quelle zone biopsier? 1) Hypersignal T2, ADC bas, Prise de contraste intense 2) Hyposignal T2, ADC élevé, Peu de prise de contraste 3) Hypersignal de diffusion, ADC bas, Prise de contraste intense Réponse 3
Les valeurs seuils d ADC retenues pour différencier les différents types histologiques tumoraux : 1) < 1 : peu différencié, CPC 1-1,2 : adénocarcinome > 1,2 : lésion bénigne 2) < 0,8 : peu différencié, CPC 0,8-1 : adénocarcinome > 1 : lésion bénigne Réponse 1 3) < 1 : peu différencié, CPC < 1,2 : adénocarcinome >1,2 : lésion bénigne
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