Imagerie de la Femme (2011) 21, 143—147

Disponible en ligne sur

www.sciencedirect.com

MISE AU POINT

IRM fonctionnelle : nouvel outil pour prédire laréponse des cancers du col utérin à lachimioradiothérapie concomitante ?�

Functional MR Imaging: New tool to predict outcome for cervical carcinoma ofuterus treated by concomitant radiochemotherapy?

Sophie Taïeba,∗, Mathieu Faivre-Pierreta,Philippe Nickersb, Anne Lesoinc,Fabrice Narducci c, Luc Ceugnarta

a Département d’imagerie, centre Oscar-Lambret, 3, rue F.-Combemale, 59000 Lille, Franceb Département de radiothérapie, centre Oscar-Lambret, 3, rue F.-Combemale, 59000 Lille,

Francec Centre Oscar-Lambret, département de gynécologie oncologique, 3, rue F.-Combemale,59000 Lille, France

Disponible sur Internet le 21 nov

MOTS CLÉSCancer ;Col utérin ;IRM fonctionnelle ;Radiothérapie ;Pronostic

Résumé Le traitement des canrapie concomitante. Le pronostitumoral, de l’extension locorégide l’hypoxie tumorale, de la prL’IRM dynamique après injectiontémoins des deux premiers factdes paramètres vasculaires avanle risque de récidive locale et la© 2011 Publié par Elsevier Masso

KEYWORDSCervical carcinoma;Functional MRI;Radiotherapy;Prognosis

Summary The treatment of adnosis and global survival depend

of the lesion. This one is functionof an anaemia. DCE-MRI allows

Combined analysis: tumoral voluof treatment allows a strong cor© 2011 Published by Elsevier Ma

� Ce texte est déjà paru sous la référence Cancer/Radiothérapie 13 (2∗ Auteur correspondant.

Adresse e-mail : s-taieb@o-lambret.fr (S. Taïeb).

1776-9817/$ — see front matter © 2011 Publié par Elsevier Masson SAS.doi:10.1016/j.femme.2011.10.002

embre 2011

cers localement évolués du col utérin est une chimioradiothé-c local et la survie globale des patientes dépendent du volumeonale et de la radiosensibilité de la lésion. Celle-ci est fonctionession interstitielle tumorale et de l’existence d’une anémie.

de contraste permet de quantifier des paramètres vasculaireseurs. L’analyse conjointe du volume tumoral, de l’anémie ett et en cours de traitement permet une corrélation forte avec

survie globale.n SAS.

vanced cervix is concomitant radiochemotherapy. Local prog-on tumoral volume, locoregional extension and radio sensitivity

of tumoral hypoxia, tumoral interstitial pressure and existenceto quantify pilot vascular parameters of the first two factors.me, anaemia and vascular parameters before and in the courserelation with the risk of local recurrence and global survival.sson SAS.

009) 511—514, doi:10.1016/j.canrad.2009.07.009.

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ntroduction

’incidence des cancers du col utérin est de 8,9 pour00 000 femmes en Europe, son taux a baissé de 4,7 % depuis980. Le taux de mortalité de 2,6 a également baissé de,2 % depuis 1980. Avec 3068 nouveaux cas en 2005, le can-er du col utérin est au dixième rang des cancers fémininsn France. Le pic d’incidence se situe dans la quatrièmeécennie [10].

Le pronostic des cancers du col utérin dépend de laaille tumorale, de l’extension locale et ganglionnaire et desaramètres histologiques (type, différenciation et présence’emboles vasculaires). Le traitement est donc fonction dees différents critères. Les lésions de plus de 4 cm de dia-ètre relèvent de la chimioradiothérapie concomitante. Il

n est de même pour les lésions de moins de 4 cm quirésentent déjà une extension ganglionnaire pelvienne ouombo-aortique ou une contre-indication chirurgicale. Leiveau supérieur de l’irradiation dépendant de l’extensionanglionnaire [23]. Depuis le milieu des années 90, l’IRMait partie du bilan initial de la prise en charge des cancersu col utérin. Ses performances sont supérieures à la tomo-ensitométrie et à l’examen clinique pour l’évaluation dea taille tumorale et de l’extension locale [23,1]. En ce quioncerne l’extension ganglionnaire, l’IRM est équivalente

la scanographie et inférieure à la TEP [2,3]. Une étudelus récente a montré que la mesure du volume tumoralt l’extension locale évaluées par IRM étaient des facteursronostiques significatifs de la survie sans récidive et de laurvie globale [13,16].

La radiothérapie potentialisée par une chimiothérapieoncomitante est le traitement de référence des cancersocalement évolués du col utérin [23]. La survie sans récidivet la survie globale dépendent de nombreux paramètres plusu moins intriqués : agressivité intrinsèque de la tumeur,adiosensibilité et chimiosensibilité, observance et tolé-ance du traitement, etc.

En dehors de ces paramètres, l’hypoxie tumorale, la pres-ion interstitielle intratumorale et l’anémie sont égalementes facteurs pronostiques tant pour le contrôle local queour la survie globale [15]. Les mesures des pressions par-

ielles en oxygène (pO2) et de la pression intratumorale (PIT)ont invasives et l’objectif de l’IRM fonctionnelle est de pal-ier cet inconvénient en évaluant a priori, ou en cours deraitement, des paramètres reflétant avec suffisamment derécision l’oxygénation tumorale ou la PIT afin de fournires indications sur la radiosensibilité lésionnelle.

ngiogenèse, oxygénation tumorale etadiosensibilité

n dehors des facteurs confirmés que sont la taille tumorale,’extension locorégionale et la présence de ganglions méta-tatiques, de nombreuses études ont montré que l’hypoxieumorale était un facteur de pronostic défavorable desancers du col utérin. De même la pression interstitiellentratumorale et l’anémie sont corrélée au contrôle localt à la survie globale [7,14,25,6,8]. Le caractère invasif desesures de la pO2 et de la PIT, l’intrication des phénomènes

t notamment l’influence majeure du volume tumoral sur’hypoxie et le contrôle local de la maladie par la radio-hérapie, rend compte de la difficulté d’utilisation de cesaramètres en pratique quotidienne. En effet si, en ten-ance, on a pu montré qu’une pO2 < 5 mm de mercure était

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S. Taïeb et al.

ignificativement corrélée avec une moins bonne réponse auraitement, l’intervalle de confiance de ce cut-off à 5 mmHgst variable selon que l’on considère que 50 % de la lésionoit être inférieure à cette pO2 ou moins de 50 % et selon lestudes. Il existe enfin quelques exceptions avec des lésionsrès peu oxygénées qui curieusement vont être très radio-ensibles. Il n’est donc pas possible de déterminer a priori etvant tout traitement si un cancer donné va répondre ou non

la radiothérapie sur le seul critère de la pO2 intratumorale7,14,25]. De plus, au cours du traitement l’angiogenèseumorale, la nécrose cellulaire et donc la pO2 et la PIT seodifient. Il semble que les mesures en cours d’irradiation

oient un meilleur reflet de l’évolution lésionnelle tant aulan local que de la survie globale [6,8]. En effet la persis-ance d’une hypoxie tumorale ou/et une anémie sont desacteurs pronostiques péjoratifs aussi bien à 9 Gy [26] qu’à0 Gy [22].

magerie par résonance magnétiqueonctionnelle

lusieurs types de séquences sont utilisés

CE-IRM (IRM dynamique de contraste)près injection de sel de gadolinium par une veine du bras,

e produit de contraste atteint les artères utérines en 20 à0 secondes selon le débit d’injection et le débit sanguinirculant. Le gadolinium est une macromolécule qui a la pro-riété de diffuser rapidement dans le secteur extracellulaire

partir des parois des capillaires artériels. Un équilibre serée entre ces deux secteurs selon la concentration de gado-inium. Après passage dans le secteur veineux du gadoliniumntravasculaire il y a retour du produit de contraste du sec-eur extracellulaire vers le secteur vasculaire. Au final leroduit est éliminé par le rein.

nalyse sur des séquences en pondération T1n utilise ici la faculté du gadolinium à augmenter

’intensité du signal en pondération T1. Il s’agit de la tech-

ique la plus couramment évaluée concernant les tumeursu col utérin. L’analyse de la prise de contraste permet unenalyse morphologique des zones d’angiogénèse tumoralee rehaussant après injection. Le recueil du signal pendantlusieurs minutes après l’injection permet également unenalyse non invasive de la microcirculation et reflète : laerfusion tissulaire, la perméabilité capillaire (Ktrans), lesifférentes fractions volumique sanguine et interstitielle. Laesure de ces paramètres peut être théoriquement calculés

partir des courbes de cinétique du produit de contrasteans les tissus en utilisant différents modèles mathéma-iques [30,11].

En pratique quotidienne, sur une courbe de rehaus-ement en fonction du temps (Fig. 1) divers paramètresont évalués. Les limites de l’utilisation de ces différentsaramètres ont été pointées très vite car, du moins sures premières études, aucun n’était réellement standardisé24] :

le délai avant le pic d’intensité (en secondes — qui dépenddu débit d’injection et du débit circulant) ;le pic d’intensité : rSI (mesuré en intensité de signal rela-tive : signal après contraste — signal avant contraste/signal avant contraste × 100 %) ;la pente de la courbe du pic d’intensité (Wash in) ;le temps de transit moyen ;

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IRM fonctionnelle : nouvel outil pour prédire la réponse des

Figure 1. Femme de 42 ans. Bilan préthérapeutique par IRM. Séqude visualiser une lésion de 40 mm de la lèvre postérieure du col. Apde quantifier : le délai avant le pic d’amplitude et la pente de celui-le Ktrans.

• les aires sous la courbe aux différents temps : Wash in,Wash out et totalité de la courbe ;

• enfin certains logiciels de traitements d’images remno-graphiques sont maintenant capables de donner sous laforme de cartographie couleur une approximation de laconstante de perméabilité capillaire (Ktrans) selon unemodélisation mathématique qui est la plus courammentutilisée [29].

Selon la durée de la séquence utilisée et du temps derépétition on privilégiera soit l’analyse du pic d’intensité etdu Wash in (séquence de trois à quatre secondes répétéespendant deux minutes), soit la mesure du temps de transit,l’analyse de l’aire sous la courbe et du Ktrans (séquence de20—30 secondes répétées pendant six à dix minutes). Dansle premier cas on ne pourra faire que deux à trois coupes dela lésion, dans le second cas la totalité du volume tumoralpourra être étudié.

Analyse sur des séquences en pondération T2*On utilise ici la capacité du gadolinium à diminuer l’intensitédu signal sur les séquences en pondération T2* [17]. Comptetenu du passage rapide du gadolinium dans le secteurextracellulaire, il n’est pas possible d’avoir une évaluationprécise des phénomènes vasculaires purs. Sur ces séquences,la diminution du contraste correspond au premier passagevasculaire avant diffusion dans le secteur extracellulaire.Ces séquences sont essentiellement utilisées à l’étage céré-bral, les applications à d’autres organes sont encore trèslimitées [5].

Mesure de la perfusion par les séquences en spinlabelling artériel (SLA)Avec ses séquences on réalise un marquage par émissiond’une onde de radiofréquence des protons du sang artérieldu flux entrant en diminuant leur signal. On réalise deuxséries d’images : l’une avec le marquage, la seconde sansce marquage. Une soustraction du signal pixel à pixel per-met d’obtenir une cartographie vasculaire du flux entrantet de la vascularisation du tissu cible. Cette séquence estnéanmoins très sensible aux artéfacts de mouvements [4].

ers du col utérin 145

sagittale (Fig. 1A) et axiale (Fig. 1B) en pondération T2 permettantjection de contraste (Fig. 1C), la courbe de rehaussement permet

rSI exprimé en pourcentage, l’aire sous la courbe de rehaussement,

IRM de diffusion (DWI)Ces séquences permettent de mesurer le mouvement brow-nien des molécules d’eau. Dans une cellule ce mouvementaléatoire est d’amplitude faible (3 � en 100 millisecondes).Il varie selon la taille cellulaire et la densité des structuresextracellulaires. L’eau extracellulaire diffuse plus facile-ment que l’eau intracellulaire et son coefficient de diffusionest proche de celui de l’eau libre. Une tumeur qui modifiele contenu cellulaire et le compartiment extracellulaire vadonc engendrer des perturbations du mouvement de l’eaudans le sens d’une diminution du coefficient apparent dediffusion (ADC) [2].

Rôle de l’IRM dans l’évaluation de laréponse à la radiothérapie

En 1999, Mayr et al. ont fait le point sur les corrélations entreprise de contraste en DCE-IRM en pondération T1 et radio-

sensibilité [21]. En effet si la relation entre oxygénationtumorale et radiosensibilité était connue de longue date, lanécessité de mesures invasives et la dispersion des résultatsrendaient difficile leur utilisation en routine clinique pouradapter le traitement pour une patiente donnée. La possi-bilité d’évaluer la microcirculation tumorale en IRM donnaitlieu à une série d’études qui ont permis de montrer demanière qualitative dans un premier temps puis quantitativeavec l’amélioration des machines et des logiciels de traite-ment du signal qu’il existait une corrélation entre risque derécidive et l’amplitude de la prise de contraste avant touttraitement mais également et avec une corrélation encoreplus forte à 20—22 Gy. Si l’on fait une analyse conjointe avecle volume tumoral, l’IRM permet également de stratifier leslésions de taille moyenne en lésions de bas ou haut risquede récidive [19,20].

Concernant la corrélation entre DCE-IRM, hypoxie tumo-rale et analyse de la vascularisation les études ont montréque : l’amplitude du pic vasculaire (rSI) était corrélée avecla perfusion cellulaire et la densité cellulaire. Le rSI pouvaitdonc être un facteur prédictif de réponse à la radiothéra-pie. Il n’y avait pas de corrélation entre le RSI et la densitévasculaire rappelant ainsi le fait que la néovascularisationtumorale n’est pas une vascularisation réellement effi-cace en termes de rapport quantité de vaisseaux/quantité

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’oxygène apportée à la tumeur [18]. Le rSI est égalementorrélé avec la mesure de la pression d’oxygène intratu-oral par l’histographe d’Eppendorf [3]. Et enfin Loncaster

t al., dans une série de 50 patientes, ont confirmé le rôle duolume tumoral dans l’analyse conjointe de ces différentsaramètres [17].

Néanmoins, dans notre expérience nous n’avions paseproduit ces résultats pour évaluer a priori la réponse à’irradiation sur une population de 50 patientes avec unuivi à long terme (moyenne 52 mois) [27,28]. Le défaute standardisation des techniques est probablement l’unees raisons [15], la difficulté de mettre en pratique pourne patiente particulière les données obtenues compte tenues zones de chevauchements en est une autre [12,9], ete d’autant qu’il s’agit de modélisation mathématique dehénomènes biologiques. En fait il semble que l’évolutionendant le traitement (à 20 Gy) soit un paramètre plus fiablet reproductible que l’aspect tumoral initial [19,30].

onclusion

’évolution de la prise en charge thérapeutique des lésionséoplasiques s’orientent vers une caractérisation pousséees lésions afin d’adapter le traitement de manière indi-iduelle. Connaître à l’avance les facteurs de pronosticéfavorable pourrait permettre d’affiner cette adaptation.es éléments du pronostic et du traitement des cancers duol utérin sont nombreux : taille tumorale, extension localet ganglionnaire. À ces paramètres s’ajoutent des caracté-istiques tumorales : type histologique, hypoxie, PIT et desaractères généraux : anémie. Au cours du traitement pO2 eta PIT se modifient avec des phénomènes de nécroses ete réparations cellulaires. De même, avec l’adjonction sys-ématique d’une chimiothérapie l’anémie peut se majorer.’IRM fonctionnelle en permettant de visualiser la lésion,e la mesurer et de quantifier sa vascularisation est actuel-ement l’outil de référence de l’évaluation des cancers duol utérin avant, pendant et après la thérapeutique. Destudes sont néanmoins encore nécessaires pour déterminere ou les paramètres les plus robustes et reproductibles qui

ermettraient une véritable adaptation thérapeutique.

éclaration d’intérêts

es auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts enelation avec cet article.

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