Bulletin n°5 Février 2011

Des avancées en imagerie pour mieux soigner et mieux comprendre

SFR - CERF : VEILLE SCIENTIFIQUE N°5

L'imagerie médicale est un élément central de la prise en charge de nos patients.
Les innovations dans le domaine de l'imagerie sont donc centrales pour l'optimisation de leurs soins, mais également pour une meilleure compréhension de la physiopathologie, notamment grâce à l'imagerie fonctionnelle.

Les articles récents en sont la parfaite illustration dans des domaines aussi variés que l’imagerie thoracique, abdominale, neurologique et ultrasonore.

 

Charles-André Cuénod
Responsable du comité de veille scientifique

Alain Luciani
Co-responsable du comité de veille scientifique


Remerciements à Pierre-Yves Brillet pour la SIT, Philippe Soyer pour la SIAD, Frédérique Charbonneau pour la SFNR, Aymeric Guibal pour la SIU.

Contact : bulletin-veille@sfradiologie.org


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Au sommaire de ce numéro :

 

Diminution de la dose en tomodensitométrie : de nouveaux algorithmes pour de nouveaux enjeux (ASIR, IRIS, iDose, ADIR…)

La réduction des doses d'exposition aux radiations ionisantes en tomodensitométrie est un enjeu majeur des futures évolutions instrumentales. Les développements récents en informatique rendent possible l'application en routine des techniques de reconstruction itérative en remplacement des rétroprojections des projections filtrées. Chaque constructeur propose ses propres solutions technologiques (ASIR, IRIS, ADIR…). Dans une étude récente portant sur 24 patients ayant bénéficié d'un scanner thoracique pour pathologie pulmonaire diffuse entre février et avril 2009, Prakash et coll. ont évalué l'une de ces techniques de reconstruction en évaluant à la fois la dose délivrée, mais également la présence de flous, de bruits, d'artéfacts et la qualité subjective de l'image, incluant notamment la possibilité d’analyse des septas interlobulaires, de micronodules et des bronches et bronchioles.

L'utilisation de techniques de reconstruction itérative a favorisé conjointement la diminution de la dose, mais également l’augmentation de la qualité de l'analyse notamment des structures anormales qu'il s'agisse des réticulations ou des micronodules. Cette amélioration est principalement expliquée par la diminution du bruit en comparaison avec la rétroprojection filtrée.

Diffuse lung disease: CT of the chest with adaptative statistical iterative reconstruction technique.
Prakash P, Kalra MK, Ackman JB, Digumarthy SR, Hsieh J, Do S, Shepard JA, Gilman MD.
Radiology 2010;256(1):261-9

Pour consulter l’article :
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Radiology%202010;256(1):261-9


L’imagerie au cœur de la compréhension des mécanismes physiopathologiques

L'imagerie médicale possède la capacité unique de pouvoir analyser et suivre une molécule, ou une cellule, ou une particule in vivo, sans avoir recours à une analyse extemporanée ou ex-vivo. C’est cette spécificité qui a été mise une nouvelle fois en exergue par Choi au sein de l'équipe de Frangioni et Tsuda dans l'analyse du devenir des nanoparticules inhalées par voie respiratoire.

Le devenir des nanoparticules captées par voie respiratoire est en effet loin d'être connu. Cette connaissance est sur le point de devenir un enjeu de santé publique pour une meilleure compréhension de l'impact des polluants atmosphériques dans le corps. L'équipe de Frangioni et Tsuda a pu concevoir de multiples types de nanoparticules variant à la fois par leur taille (moins de 6 nanomètres, + de 34 nanomètres) et leur charge de surface.

L'utilisation d'une imagerie temps réel par fluorescence proche de l'infrarouge (NIRF) a non seulement pu montrer que les molécules de plus de 34 nanomètres restaient dans les poumons, mais que les petites molécules de moins de 6 nanomètres entraient pour environ 50 % directement dans le flux sanguin à partir des espaces alvéolaires et étaient éliminées par voie rénale. Les enjeux dépassent la seule analyse simplex du transit de nanoparticules synthétiques dans le corps. L’étude souligne d'abord le rôle majeur de l'imagerie médicale dans la compréhension des mécanismes du vivant. L’imagerie doit permettre ainsi de mieux comprendre les phénomènes complexes de dégradation multi-système de structures de type nano. Enfin, ce type d’étude par l’imagerie ouvre la voie éventuelle à de nouvelles administrations systémiques de médicaments dont il serait possible par imagerie de modaliser la pharmacocinétique.

 

Rapid translocation of nanoparticles from the lung airspaces to the body.

Choi HS, Ashitate Y, Lee JH, Kim SH, Matsui A, Insin N, Bawendi MG, Semmler-Behnke M, Frangioni JV, Tsuda A. Nat Biotechnol. 2010 Dec;28(12):1300-3. Epub 2010 Nov 7.

Pour consulter l’article :
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Nat%20Biotechnol.%202010%20Dec;28(12):1300-3.%20


Un éclairage nouveau sur la biliopathie portale

La biliopathie (ou cholangiopathie) portale est définie par une obstruction biliaire secondaire à une compression des voies biliaires extra-hépatiques par des veines dilatées du plexus péri-cholédocien. Cette anomalie qui survient après une thrombose portale peut être responsable d’une simple dilatation asymptomatique des voies biliaires mais peut aussi engendrer un ictère et mimer une compression tumorale responsable d’errances diagnostiques. La méconnaissance de ces anomalies peut également être à l’origine de prises en charge thérapeutiques inadaptées et morbides. Walser et coll. ont tenté d’élucider le mécanisme responsable de cette anomalie des voies biliaires à partir d’une série rétrospective de 60 patients ayant une thrombose portale. Ils ont ainsi démontré que le développement d’une biliopathie portale est beaucoup plus fréquent lorsque la thrombose portale survient en l’absence d’une cirrhose hépatique sous-jacente (76 % des cas) que lorsqu’il existe une cirrhose (11 % ; p < 0,001).

Ainsi, parmi les 33 patients de leur série qui avaient une thrombose portale et une cirrhose, deux seulement (2/33 ; 6 %) avaient une biliopathie portale. De plus, la biliopathie portale survenait préférentiellement lorsque la thrombose portale s’étendait à la veine splénique et/ou à la veine mésentérique supérieure.

Extrahepatic portal biliopathy: proposed etiology on the basis of anatomic and clinical features.
Walser EM, Runyan BR, Heckman MG, Bridges MD, Willingham DL, Paz-Fumagalli R, Nguyen JH.
Radiology 2011;258:146-153.

Pour consulter l'article dans son intégralité :
http://radiology.rsna.org/content/258/1/146.abstract
http://radiology.rsna.org/content/258/1/146.full.pdf+html


Une méta-analyse d’études prospectives montre que l’IRM est la méthode d’imagerie à utiliser en première intention pour l’évaluation des métastases hépatiques des cancers colorectaux avant traitement.

Plusieurs techniques d’imagerie sont couramment utilisées pour détecter les métastases hépatiques des cancers colorectaux. Cependant, les performances de chaque technique varient considérablement selon les études publiées, principalement en raison du relativement faible nombre de patients inclus dans chaque étude. Afin d’évaluer les performances diagnostiques de la TDM, de l’IRM, de la 18FDG-TEP et du 18FDG TEP-TDM et d’obtenir des résultats portant sur une grande série de patients, Niekel et coll. ont effectué une méta-analyse d’études prospectives. Trente-neuf études publiées entre Janvier 1990 et Janvier 2010, représentant 3391 patients, étaient  incluses. Malgré les importantes hétérogénéités, les auteurs ont pu effectuer une analyse poolée des données individuelles.  En effectuant une analyse par lésion, les sensibilités de la TDM, de l’IRM et de la 18FDG TEP étaient de 74,4 %, 80,3 %, et 81,4 %, respectivement.

En effectuant une analyse par patient, les sensibilités de la TDM, de l’IRM et de la 18FDG TEP étaient de 83,6 %, 88,2 %, et 94,1 %, respectivement. La sensibilité par patient de la TDM était inférieure à celle du 18FDG TEP (p = 0,025) mais la spécificité identique. La meilleure sensibilité de l’IRM  par rapport à celle de la TDM était surtout manifeste pour les métastases d’une taille inférieure à 10 mm. Aucune différence significative n’était trouvée entre la TDM et l’IRM pour les métastases d’une taille supérieure ou égale à 10 mm. La meilleure sensibilité de l’IRM par rapport à celle de la TDM était due à une augmentation significative des performances de l’IRM dans les études publiée après Janvier 2004. Paradoxalement, l’utilisation de produits hépato-spécifiques pour l’IRM et la technologie hélicoïdale n’ont pas amélioré significativement les performances de ces deux techniques. Malheureusement, dans cette méta-analyse, les données concernant le 18FDG TEP-TDM  étaient trop limitées pour permettre une comparaison statistiquement valide avec les autres techniques.

Diagnostic imaging of colorectal liver metastases with CT, MR imaging, FDG PET, and/or FDG PET/CT: a meta-analysis of prospective studies including patients who have not previously undergone treatment.  
Niekel MC, Bipat S, Stoker J.
Radiology 2010 257:674-684; doi:10.1148/radiol.10100729

Pour consulter l'article dans son intégralité :
http://radiology.rsna.org/content/257/3/674.full.pdf+html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20829538


Intérêt des techniques avancées dans la surveillance des gliomes
Les auteurs mettent en avant l’importance des techniques d’imagerie fonctionnelle, et notamment la perfusion, dans la surveillance des lésions gliales.
Compte tenu des avancées en imagerie, l’imagerie conventionnelle n’est plus appropriée dans le suivi des lésions gliales. Elle ne prend notamment pas en considération les problèmes de pseudo-progression sous radiothérapie +/- Temodal ou de pseudo-réponse ou pseudo-régression sous anti-angiogéniques et ne correspond donc pas à l’activité tumorale.
Les techniques d’imagerie avancées, et en particulier la perfusion, permettent de mieux prédire l’évolution tumorale d’une lésion gliale.
La perfusion est une séquence rapide, facile d’analyse, reflet de la micro et macrovascularisation intra-tumorale. Elle permet d’apprécier le volume sanguin cérébral (perf T2*) – reflet de la prolifération vasculaire – la rupture de la barrière hémato-encéphalique (perf T2* et perf T1) et la perméabilité capillaire (perf T1).

Avec un seuil de significativité retenu du rCBV est de 1,75, dans les études internationales, la perfusion permet :
- de prédire l’évolution précoce sous traitement en rapport avec l’évolution physiologique, nettement en avance sur l’évolution morphologique conventionnelle
- de différencier les remaniements post-radiques (pseudo-progression) des récidives tumorales.
A noter, en cas d’une importante rupture de la barrière hémato-encéphalique, la perfusion peut-être faussement négative. Dans ces cas, la perfusion devra être réalisée après pré-imprégnation de gadolinium.
Chez les patients sous anti-angiogéniques, la perfusion se normalise, les prises de contraste disparaissent, même en cas de reprise évolutive (pseudo-régression). Dans ces cas, il faudra particulièrement faire attention à la majoration de l’étendue de la plage en hypersignal FLAIR et aux modifications de signal en diffusion (restriction de la diffusion) en faveur d’une hypercellularité.

En conclusion, la perfusion et la diffusion doivent faire partie du bilan systématique dans la surveillance des gliomes, afin de différencier remaniements post-thérapeutiques et reprise évolutive.

Advanced MRI and PET imaging for assessment of treatment response in patients with gliomas
Dhermain FG, Hau P, Lanfermann H, Jacobs AH, van den Bent MJ
Lancet neuro 2010, sept ;9(9) :906-20

Pour consulter l'article dans son intégralité :
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20705518

Critères de rano - nouveaux critères de mesure dans la surveillance des gliomes

En raison des nombreuses difficultés rencontrées dans le suivi des gliomes, du fait de l’absence de spécificité des prises de contraste (prises de contraste post-thérapeutiques, pseudo-progression / effets de la radiothérapie) et de l’évolutivité sans prise de contraste (pseudo-réponse après traitement anti-angiogénique), les auteurs proposent de nouvelles recommandations pour la surveillance des gliomes.
En plus des critères de mesure de Mac Donald, il faut également prendre en compte l’évolution de la plage en hypersignal FLAIR et rechercher l’apparition d’une nouvelle lésion à distance.
L’aspect en imagerie est à corréler avec le statut clinique du patient (état clinique et corticothérapie)

Les auteurs insistent sur les difficultés dans les 12 premières semaines après chimio-radiothérapie pour différencier récidive et pseudo-progression.
L'aspect en imagerie morphologique est à corréler aux séquences de perfusion et de diffusion.

Updated response assessment criteria for high-grade gliomes: response assessment in neuro-oncology working group
Wen PY, Macdonald DR, Reardon DA, Cloughesy TF, Sorensen AG, Galanis E, Degroot J, Wick W, Gilbert MR, Lassman AB, Tsien C, Mikkelsen T, Wong ET, Chamberlain MC, Stupp R, Lamborn KR, Vogelbaum MA, van den Bent MJ, Chang SM.
Journal of clinical oncology - 10;28(11):1963-72.

Pour consulter l'article dans son intégralité :
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20231676

Imagerie ultrasonore

En thérapeutique, l'imagerie semble également à même de modifier de manière significative les stratégies thérapeutiques notamment dans le cancer.
Les traitements anti-angiogéniques ont un rôle majeur dans la prise en charge des cancers notamment au stade métastatique et de nombreuses molécules sont en développement préclinique. Ces traitements ont une action directe sur la circulation tumorale, et l'utilisation du seul critère anatomique RECIST basé sur le plus grand diamètre tumoral a montré ses limites dans l'évaluation de leur efficacité.
L'utilisation d'une imagerie capable d'estimer le flux sanguin au sein d'une tumeur pourrait permettre de différencier des patients répondeurs des patients non répondeurs de manière précoce afin d'adapter plus rapidement le traitement (changement de dose, de molécule...).

L'échographie de contraste a l'avantage de pouvoir être répétée au cours du suivi d'un patient car elle n'expose pas aux radiations ionisantes, et est relativement simple à mettre en œuvre. Zhou et coll. présentent une étude réalisée sur un modèle murin d'hépatocarcinome implanté en sous-cutané et traité par différentes doses de thalidomine. La quantification de l’angiogénèse tumorale en échographie a été réalisée de manière simple : quelques secondes après injection de produit de contraste échographique, une séquence de destruction/reperfusion a permis de déterminer le flux sanguin et le volume sanguin au sein de la tumeur. La dose de thalidomine ayant la plus grande efficacité sur l'inhibition de l'angiogénèse tumorale a ainsi pu être déterminée, en prenant la densité microvasculaire des tumeurs comme référence.

Quantitative Assessment of Tumor Blood Flow in Mice after Treatment with Different Doses of an Antiangiogenic Agent with Contrast-enhanced Destruction-Replenishment US
Zhou JH, Cao LH, Liu JB, Zheng W, Liu M, Luo RZ, Han F, Li AH.
Radiology. 2011 Feb 3.

Pour consulter l'article dans son intégralité :
http://radiology.rsna.org/content/early/2011/02/02/radiol.10101339.abstract