L’imagerie de diffusion en pathologie rénale - sfrnet.org · J Magn Reson Imaging 2000;11 :156-160 Contraintes techniques et rein Les gradients de diffusion doivent être appliqués

I Boulay-Coletta, E sibileau, V Molinie, M Zins

M Zins

Fondation Hopital Paris Saint Joseph, Paris - FRANCE

L’imagerie de diffusion

en pathologie rénale

Contraintes techniques appliquées au rein

Application et Limite du model mono exponentiel Rein normal

Pathologie tumorale

IVIM modèle bi exponentiel

En Pratique Clinique…

Plan

Le rein est un organe abdominal anisotropique:

la diffusion prédomine dans une direction celle des tubules de la medullaire

FUKUDA J Magn Reson Imaging 2000;11 :156-160

Contraintes techniques et rein

Les gradients de diffusion doivent être appliqués

dans les trois directions de l’espace

Le rein est un organe mobile:

Acquisition 2D axiale

en apnee >>> rapide mais resolution spatiale

en respiration libre

en gatting respiratoire mais du temps d’acquisition

Facteurs physiologiques intervenants dans la mesure du coéfficient apparent de diffusion:

1- Flux vasculaire

>>> le rein est un organe fortement vascularisé, avec une fraction vasculaire estimée à 25-40% (5% cerveau)

2- Dilatation intra tubulaire

3- Réabsorption d’eau

4- Flux intratubulaire

Sigmund Radiology 2012;June; 263 (3):758-69

Variations de la mesure de l’ADC du rein

normal:

la valeur de l’ADC est plus élevée dans le cortex/ médullaire: 1. Le flux sanguin est plus important dans le cortex

2. L’orientation radiaire des tubules dans la medullaire réduit

les mouvements d’eau libre dans la medullaire

l’état d’hydratation

l’age,

attribué à la glomérulosclérose avec chute du flux sanguin et du débit de filtration glomérulaire

Comparaison de la mesure de l’ADC du rein Nle:

Résultats d’une méta analyse Zhang, radiology 2010

1.5T b0-b600

3T b0-1000-2000

Patient 1

Patient 2

Revue de 19 articles 1990-2008 2 x 10 –3 < ADC < 4,1x10-3 dans le cortex

1,9x 10-3 < ADC < 5,1x 10-3 dans la medullaire

Hypothèse: les résultats sont dépendants de la valeur du b

Réalisation d’une étude de simulation de la variabilité de la mesure de l’ADC en fonction de la valeur du b à partir de 3 volontaires sains afin de prédire les résultats des articles de la littérature.

Réalisation de courbes selon un model mono-exponentiel avec 16 valeurs de b par pallier de 50 jusqu’à 750 sec/mm


Résultats d’une méta analyse

Zhang, radiology 2010


Résultats d’une méta analyse Zhang, radiology 2010

Limites: 1- ADC varie en fonction du b utilisé +++

2- Comparaison des valeurs de l’ADC publiées

dans la littérature est irréalisable

3- Quelle est la valeur de l’ADC du rein nle ?

La diffusion facilite la détection des lésions /

séquences classiques

Petite

Multiples

b élevé: b1000

Pathologie Tumorale :

IRM de diffusion la solution: Détection ?

Le challenge difficile :

Distinguer une T bénigne / d’une T maligne

les oncocytomes/ Cancer chromophobes- CCC avec cicatrice

centrale à rehaussement tardif

Angiomyolipome pauvre en graisse/ CCC


IRM de diffusion la solution: caractérisation ?

1- D’éviter des biospsies inutiles

2- de réduire le nombre de néphrectomies inutiles en cas de T bénigne (16-33%)


IRM de diffusion la solution: caractérisation?

Sandrasegaran K et al. AJR 2009

•Les tumeurs malignes (n=25) ont un

ADC significativement plus bas que

les tumeurs bénignes (n=34)

1,88.10-3 vs 2,72.10-3 mm²/s ;

p<0.0001

1,5T, Dwi gating Respiratoire, b0-800

T bénignes : 31 kystes (bénins)

3 abcés.

Absence d’oncocytome

ou d’angiomyolipome …



L’ADC des tumeurs malignes

(n=28) est significativement plus

bas que les tumeurs bénignes

(1,41.10-3 +/- 0,61 vs 2,23.10-3

mm²/s +/- 0,87; p<0.0001) en

excluant les angiomyolipomes

•Sur 81 T bénignes dont 6

oncocytomes et 10 AML

Taouli B et al. Radiology 2009

1,5 T, (b0-400),(b0-800), (b0,400,800)

Acquisition en apnée,

moy ADC monoexponentiel Le diagnostic de CCR,

ADC < 1,92 10-3 mm²/s

AUC= 0,856, Se=86%; sp= 80%

En ajoutant les séquences injectées

la Se=86% mais la sp augmente à 96%

En excluant l’angiomyolipome

•Cut off oncocytomes vs CCR

ADC =1,66x 10-3 mm²/s ,

Se=90%,Sp=83%, AUC=0,854

Oncocytome

3T b0-1000-1500

Carcinome à cellule claire

1.5T b0-b600

3T b0-b1000-2000

Carcinome tubulo

papillaire 3T b1000-2000

Angiomyolipome sans graisse

3T b1000-2000



• Entre chaque type histologique il existe un recouvrement des valeurs dADC

• les valeurs de l’ADC sont differentes d’une étude à l’autre.

>>>> utilisation de b differents >>> limite du model monoexponentiel

L’ADC doit toujours être utlisé en complément des autres séquences, il peut

améliorer la spécificite de caractérisation de la lésion.

Notohamiprodjo, Eur Radiol 26 (2010)337-347

Rapport

ADC tumeur/ADC rein nle

Epidémiologie des tumeurs :

–25 carcinomes à cellules

claires (dont un sur greffon)

–6 carcinomes tubulo-papillaires

–8 carcinomes à cellules

chromophobes

–1 lymphome du manteau

–6 oncocytomes (5 patients)

Apport combinés de l’IRM dynamique, T2, et de

diffusion dans la caractérisation des masses

rénales solides N Grenier JFR 2011







1,41/1,54 =

0,818

Oncocytome

Carcinome à cellule claire

1.56/2.27 =0,687

1,3/2,47= 0,52

Attention, cela ne s’applique pas aux angiomyolipomes 1,41/0,709 = 0,56

Carcinome tubulo

papillaire

Angiomyolipome

sans graisse




Variations des valeurs d’ADC d’une étude à l’autre pour le même type histologique >> étude réalisée à des b differents

Bcp de supperpositions de valeur d’ADC entre les T solides bénignes et malignes parmi les études

Angiomyolipome ont un ADC bas / T papillaire

Interêt du rapport ADC T/ADC nle

Pathologie Tumorale : IRM de diffusion

limite du model mono exponentiel

Monoexponentiel b0- 800

IVIM Acquisition multib (n= 8), apnée ou Gating

Respiratoire

Comparaison des modeles bi exponentiel

(IVIM) et mono exponentiel:

considération technique

Fraction de perfusion (%)

D fast (pseudo diffusion)

D slop (Coefficient de diffusion)

Comparaison des modeles bi exponentiel et

mono exponentiel: rein normal

Zhang, radiology 2010;254:783-792

Comparaison modele mono et bi

exponentiel (IVIM) sur rein normal

ADC Total m

D P

Comparaison des modeles bi exponentiel et

mono exponentiel: lesion du rein

Chandarama Invest radiol 2011;46, 285-291

• 31 masses: 15 IV +/ 16 IV –

• 8 b (0-800) en apnée, 1.5 T

• bonne corrélation pour

les lésions IV+

D bas et P élevée p < 0,05

comparativement aux lésions IV -

interêt chez les patients insuffisants rénaux ou allergiques au gadolinium

IVIM: lésions du rein ?

Rheinheimer Eur Radiol

2012;81, 310- 316

N= 24 T solides:

•22 T malignes

•2 T bénignes

oncocytomes

1.5T bo, 50,100,150,200, 300,400,500,600, 700,800

Unique étude avec preuve histologique

1- D est le meilleur paramètre pour différencier le tissu tumoral du tissu sain…

2- Forte corrélation entre l’ADC et D mais pas de difference significative

d’analyse sur les Courbes ROC

3- f fraction de perfusion est un paramètre prometeur pour pour l’étude

des sous groupes de CCR (grade de Furhman) mais p> 0.05

4- Comparaison possible des differents travaux

monoexpo IVIM

N= 17 patients, 9 T pyélique et 7 T urétérale

MRI conventionnelle Se= 76,5% (13/17) VPP=100%

DWI Se=94,1% (16/17 CIS), VPP=100%

Taille > 8mm

ADC moy= 1,125 x 10-3 mm/s (+/- 0,238x 10-3)

Pathologie Urothéliale: Détection Tumorale ?

Nishiazawa; Intern Braz J Urol 2010, 36(1):18-28

B1000, respiration libre


IRM de diffusion la solution: T urothéliale

1,5 T b0-600 gatting respiratoire

Un an plus tard…

B0b800, en apnée

3 T b 0-b1300

Tumeur de vessie

Pathologie Urothéliale: Classification tumorale et

prédiction du grade histologique ?

Akita AJR 2011; 197:1130-1138 • 40 T pyéliques

•Détection: 98% T2 et DWI, 95% T2 et T1IV, 88% T2

• Classification:

T > T3, envahissement parenchyme renal

ou de la graisse du sinus, la précision diagnostique est :

70% T2+ dwi et T2 et T1 IV+, 58% T2

>>> T2 et la DIW suffisent >> I rénale

• T3a envahissement microscopique/ T3b envahissement

macroscopique, l’adjonction de la diffusion au T2

augmente la précision diagnostique à 93% contre 70% T2 seul

•ADC moy des lésions de haut grade est significativement plus

bas que celle de bas grade

Lésion urothéliale: détectecion, staging tumorale pré

chirurgicale et dans le suivi

>>> (Insuffisance rénale) +++

Staging tumoral à distance (T urothéliale/ rénale)

détection des métastases ganglionnaires,

hépatiques,

péritonéales

En Pratique Clinique… La diffusion est utile

En Pratique Clinique… la diffusion

Facilite la détection des petites lésions rénales à b élevé/ séquences classiques IRM

En complément des séquences clasiques, la diffusion aide à améliorer la précision diagnostique de l’ irm dans la caractérisation tissulaire rénale (attention à l’ADC bas de l’angiomyolipome)

Intérêt du rapport ADC lésion/ ADC rein normal

IVIM, plus d’ études sont nécessaires

Documents

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