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SYSTEME NEUROSENSORIEL ET PSYCHIATRIENeuroradiologie

15/11/2013LAVILLE Manon L3SNPPr. Girard12 pages

Neuroradiologie

A. Techniques d'exploration du SNC

Les techniques d'exploration en neuroradiologie sont les suivantes :- Radiologie (-graphie) standard

- Tomodensitométrie (TDM, scanner)

- IRM (Imagerie par Résonance Magnétique)

- ETF (échographie trans-fontanellaire, échographie cérébrale)

- Artériographie

– Radiculo-myélographie

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Plan : A. Techniques d'exploration du SNC

I. Radiologie standard II. Tomodensitométrie ou scanner III. IRM IV. Echographie trans-fontanellaire ETF V. Artériographie VI.Radiculo-myélographie

B. Séméiologie élémentaire du cerveau I. Scanner normal TDM II. IRM normal

C. Modifications élémentaires du cerveauI. Cavités ventriculaires et espaces péri-cérébrauxII. Atrophie cérébraleIII. HémorragieIV. Ischémie et masses intracrâniennesV. DémyélinisationsVI. Malformations vasculaires


I. Radiologie standard

Elle est de moins en moins pratiquée en première intention.→ Concernant la zone du crâne-sinus, elle n'est pas pratiquée en première intention en général, sauf suspicion de fracture des condyles, malaires, mandibule (incidence de Blondeau, panorex), mais on peut également avoir recours au scanner hélicoïdal.→ Dans le cas d'une fracture du crâne évolutive (enfant, nourrisson) on préfère avoir recours au scanner.→ Elle également indiquée en cas de fracture de l’enfant battu.

Concernant le rachis, on pratique encore la radiographie standard→ Elle est indiquée dans les cas de suspicion de fractures.→ On a recours à la radiographie dans les lombalgies/cervicalgies non systématisées où il y a suspicion d'arthrose : le but est d'observer l’état général.→ Elle est également sollicitée dans les scolioses pour calculer les angles scoliotiques.

II. Tomodensitométrie ou scanner

Pratiqué avec ou sans injection de produit de contraste iodé, selon l'indication médicale. En effet, il est contre indiqué en cas d'insuffisance rénale. Il est donc nécessaire de faire des bilans concernant l'azotémie, la créatinine et la clairance à la créatinine avant toute injection.Pour l'observation des vaisseaux on parle d'angioscanner (avec produit de contraste) qui permet la visualisation des vaisseaux.Des précautions sont nécessaires à savoir :

– l'arrêt des antidiabétiques oraux (biguanides) le jour de l’examen– la préparation d'antihistaminique en cas d'asthme et d'allergies (pas de consensus à ce jour), car les effets

secondaires peuvent s'avérer mortels : choc anaphylactique, œdème de Quincke...

Pour les cas d'allergies aux produits de contraste, on pratique préférentiellement un test dermatologique avec les différents produits iodés utilisés (cartographie individuelle).C’est la molécule porteuse qui est allergisante.

III. IRM

C'est une technique basée sur des séquences dites « conventionnelles » avec 3 types principaux de pondération :

TR (Temps de répétition) TE (Temps d'écho)T1 Court Court (en SE ou EG) T2 Long Long (en SE)DP Long Court (si inversion FLAIR)

SE : spin echo

EG : echo de gradient.

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Autres :

● Susceptibilité T2 en Echo de Gradient (en cas d'hémorragie, de calcification)

● AngioIRM: artérielle, veineuse, avant ou après contraste

Il existe également des séquences dites « fonctionnelles » :

– Diffusion et ADC (Apparent Diffusion Coefficient) : en cas d'œdème cytotoxique (AVC), d'œdème vasogénique ...

– Perfusion (en cas d'AVC, de tumeur) : avec contraste pondéré en T2*/T1, ou sans contraste.

– Flux LCS : 3DT2, contraste de phase …

– Spectrométrie de protons : permet d'étudier le métabolisme cérébral.

– IRM fonctionnel d’activation : zones motrices, du langage (en cas d'épilepsie, de tumeur d'une zone fonctionnelle, de chirurgie éveillée), évaluation de la connectivité.

a) Diffusion

Cette séquence permet d'évaluer la mobilité des molécules d’eau dans les tissus, en sachant qu'elle est modifiée par les structures et les facteurs physiologiques du milieu étudié.- Elle permet de donner une information sur la structure et physiologique d'un tissu - C'est une séquence de base en neuroradiologie.

Concernant sa modélisation : ● direction aléatoire = isotropie c'est à dire que la diffusion des molécules d’eau est identique dans toutes les directions (sphère) sans contrainte spatiale (LCR).● à l’opposé = anisotropie c'est à dire que les molécules d’eau ont une distribution spatiale, les molécules se déplacent selon une direction préférentielle (ellipsoïde) avec une contrainte spatiale (gaine de myéline-axone).

Voici des images d'anisotropie.(à titre d'exemple)La diffusivité est une exponentielle décroissante, et l'ADC (coefficient d'atténuation de diffusion) en est la pente.

La TRACE est une combinaison des 3 directions.L'ADC est dépendant de la structure.

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Pathophysiologie des changements d'ADC : coeff. d'atténuation de diffusion (diapo à savoir)

→ quand on a restriction de l'espace extra-cellulaire (soit dû à un gonflement des cellules ou une tumeur) on observe un hyper signal trace / hypo signal ADC (comme dans l'AVC)→ inversement pour la situation d'expansion extra cellulaires présente par exemple dans la nécrose.

« Le tenseur de diffusion » est un autre type de diffusion qui code l'espace avec au minimum 6 directionsnon colinéaires. (et pas juste 3 : x, y et z) → Les tissus anisotropiques émettent beaucoup de signaux : blancs→ à la différence des tissus isotropiques : plus foncés.La fraction d'anisotropie permet de voir si l'orientation des faisceaux est symétrique.On peut appliquer d'autres modèles mathématiques comme le « tracking » qui n'est pas utilisé pour le diagnostic mais en situation pré-thérapeutique ou pré-opératoire.Exemple : dans un cas d'épilepsie, il y a un défaut d'arrangement de la substance blanche, on utilise donc cette technique pour observer la symétrie.

b) Spectrométrie de protons par résonnance magnétique(SRM H) in vivo

Se fait avant la fabrication de l'image, après la récupération des informations. On a une exploration du métabolisme cérébral par SRM H. On observe par exemple:

– les anomalies d'osmolarité : l'osmolyte varie.– La glutamine (marqueur de la glie) / le glutamate (dans les neurones) qui sont cytotoxiques.

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La prof ne s'est pas beaucoup attardé sur ce schéma, pas à savoir par cœur.

c) Perfusion Egalement appelée « T2* weighted dynamic susceptibility techniques (DSC) ».Cette séquence exploite les changements de signal qui accompagnent le passage d’un traceur à travers le système cérébro-vasculaire.On utilise des traceurs non diffusibles : Gd-DTPA/DOTA : gadolinium.La perte du signal au cours du temps est large et transitoire, de 25% dans la substance blanche normale.On effectue 4 à 5 cartographies avec différents paramètres : TTM, TTP, rCBF, rCBV et K2.Exemple : dans les cancers on observe la présence de néoangiogénèse, dans les AVC il y a une hypoperfusion au niveau de la zone touchée.

d) L'IRM d'activation C'est encore une autre technique. On fait effectuer des taches particulières au patient (sémantiques ou motrices dans le cas du language) et on observe les différentes zones du cerveau mobilisées.

En conclusion : la technique d'IRM comprend beaucoup de séquences, et il faut l'adapter selon l’indication clinique et la région d’intérêt. On peut obtenir des séquences 2D et 3D (3D = coupes fines millimétriques et inframillimétriques: cortex, base du crane, nerfs crâniens, racines : myélographie IRM...).Elle est pratiquée avec ou sans produit de contraste : le gadolinium qui est toxique pour le cerveau sans une molécule porteuse macrocyclique (Dotarem, ou Gadovist).Il faut veiller au respect des contre-indications à savoir : l'insuffisance rénale/hépatique/cardiaque, les pacemakers, les clips artériels, les fixateurs externes, la claustrophobie.Cette technique nécessite de prendre des précautions concernant l'asthme et les allergies (comme la TDM).En pédiatrie elle est parfois pratiquée sous anesthésie générale.

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IV. Echographie trans-fontanellaire (ETF)

Elle est pratiquée chez le nouveau-né/nourrisson avant la fermeture de la fontanelle (au 9ème mois).Cette technique permet un accès rapide et direct au cerveau (surtout effectuée au niveau de la ligne médiane). Elle peut donc être utilisée en réanimation néonatale, au lit des enfants pas ou difficilement transportables …

Il s'agit de l'examen de première intention chez le nouveau-né !!! quelque soit l’âge gestationnel.

Toutefois le champ d'exploration est limité par la taille de la fontanelle. (se referme petit à petit avec l'âge)

V. Artériographie

On place un cathéter dans l'artère fémorale (la ponction directe est plus rare) puis on pratique l'injection sélective des artères à destinée encéphalique ou médullaire.On effectue une anesthésie générale si une thérapeutique endovasculaire est envisagée.

Indications principales: les malformations vasculaires (comme l'anévrisme, les malformations artério-veineuses ou MAV et les fistules).

Les artères intracrâniennes sont les suivantes : - les carotides internes droite et gauche (hémisphères cérébraux)

- l'artère basilaire (fosse postérieure)

Les artères extracrâniennes sont : - les artères carotides externes droite et gauche (face, scalp, méninges)

Note du CR :La prof est passée rapidement sur une diapo de rappel concernant les territoires vasculaires du cerveau. La diapo étant en couleur, l'impression ne rendrait pas bien ici. Elle sera sur disponible sur l'ENT.

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VI. RadiculomyélographieOn fait une ponction lombaire, puis on injecte un produit de contraste iodé soluble dans l'arachnoïde

pour visualiser au scanner les racines ou la moelle en négatif.On effectue un bilan rénal et de coagulation avant l'examen.

Les indications sont diminuées actuellement car on a la possibilité d’obtenir des myélo-IRM sans ponction lombaire.→ Elle est réservée aux cas où des clichés dynamiques sont nécessaires pour mettre en évidence une hernie discale qui ne se manifeste qu’en position debout.

B. Séméiologie élémentaire du cerveau

I. Scanner normal TDM

a) Scanner non injecté On parle de densité : d'isodensité, d'hypodensité, d'hyperdensité par rapport à une structure (muscle...)

– Liquide LCR hypodense (noir) : ventricules, citernes, espaces sous arachnoïdiens ESA– Substance grise isodense au muscle (gris) : cortex, noyaux gris, thalamus– Substance blanche hypodense (noir) par rapport au cortex (mais pas de la tonalité du LCS)– Densité osseuse hyperdense (blanc) : voûte du crane, base, mandibule– Graisse orbitaire hypodense (noire)– Cavités aériennes de la face aérées hypodenses (noires)

b) Scanner injecté

Après injection de produit de contraste on a :

– une accentuation du contraste substance grise/substance blanche (car il y a plus de vaisseaux dans la grise)

– un rehaussement normal de l'épiphyse (glande pinéale), l'hypophyse (antérieure et postérieure), la tige pituitaire, des plexus choroïdes, car il n'y a pas de barrière hémato-encéphalique pour ces structures.

– un rehaussement normal des vaisseaux artériels et veineux, des sinus veineux duremériens, et des sinus caverneux.

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c) Variations en fonction de l'âge

Nouveau-né et prématuré Sujet âgé

– substance blanche riche en eau, hypodense– substance grise (cortex) fin liseré dense– citernes et espaces sous arachnoïdiens (ESA)

larges chez le prématuré

– diminution du volume et du poids du cerveau– élargissement des espaces liquidiens (ESA,

ventricules)– minéralisation du pallidum (calcifications)

De manière physiologique on va retrouver la présence de calcifications intracrâniennes hyperdenses qui apparaissent avec l'âge:

– Épiphyse– Structures durales : faux du cerveau, tente du cervelet, ligaments pétroclinoïdiens, ligaments

interclinoïdiens…– Plexus choroïdes– Parois artérielles athéromateuses : siphon carotidien, carotide supraclinoïdienne, tronc basilaire, artères

vertébrales

II. IRM normal

On parle d'intensité du signal : iso/hypo/hyperintense par rapport à une structure (muscle, tronc cérébral…)L'aspect du cerveau est différent en fonction de la pondération des séquences utilisées.

a) Pondération T1

– Liquide LCR hypointense (noir) : ventricules, ESA, citernes– Substance Grise isointense (gris) : cortex, noyaux gris, thalamus– Nerfs crâniens isointense par rapport au muscle – Substance Blanche hyperintense (blanche) car elle contient des lipides

spécifiques, entre autres de la myéline.– Cavités aériennes de la face hypointense (noire) – Densité osseuse avec moelle osseuse hyperintense (blanc comme le

sphénoïde) ou sans moelle osseuse « os dur » hypointense– Graisse orbitaire hyperintense (blanc)– Lobe postérieur de l’hypophyse hyperintense à cause de l'effet

paramagnétique de l'ADH– Vaisseaux à circulation rapide hypointenses

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b) Pondération T2 (inverse de T1)

– LCR hyperintense (blanc)– Substance Grise isointense par rapport au muscle (gris)– Nerfs crâniens isointenses (gris)– Substance Blanche hypointense (noir) car lipides spécifiques– Cavités aériennes de la face hypointenses (noires)– Densité osseuse avec MO hyper/isointense, sans MO hypointense– Graisse orbitaire discrètement hyperintense (comme la graisse sous-cutanée)– Vaisseaux à circulation rapide hypointenses

c)Pondération hybride DP/FLAIR

Séquences utilisées pour mettre en évidence des anomalies de la Substance Blanche (SB) et des oedèmes – LCS hypointense (noir) comme en T1– SG isointense par rapport au muscle (gris)– SB hypointense (noir) comme en T2

La séquence FLAIR recueille un signal paradoxal de la SB au cours du développement :→ hyposignal chez le nouveau-né comme en T1→ hypersignal chez le nourrisson et le jeune enfant comme la SB immature en T2→ hyposignal vers 3 ans comme en T2 : aspect mature atteint.

d) Pondération en T1 avec gadolinium

– rehaussement normal hyperintense de l'épiphyse, l'hypophyse, la tige pituitaire, les plexus choroïdes, car pas de barrière hémato-encéphalique

– rehaussement normal hyperintense des vaisseaux (artères, veines, sinus veineux duremériens, sinus caverneux)

e) Séquence fonctionnelle de diffusion

La substance blanche mature est organisée en faisceaux avec un ADC (coefficient de diffusion) bas (globalement noire par rapport au cortex) et un FA (fraction d'anisotropie) élevé (la substance blanche est en train de s'organiser et de devenir anisotropique).

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f) Variations en fonction de l'âge

Pendant la maturation du cerveau le signal est inversé car la SB est riche en eau et peu en graisse (myéline non développée).- T1 avec SB hypointense (noir) et SG hyperintense (blanc)- T2 avec SB hyperintense (blanc) et SG hypointense (noir)- FLAIR est équivalent à T1Lorsque la SB est immature (peu cellulaire et non orientée) l'ADC est élevé. Lorsque la maturation est amorcée la diffusion diminue et l'ADC est bas.

g) Variations en fonction du contenu• Les régions anatomiques riches en fer sont hypointenses (noires) en T2 : substance noire, noyaux

rouges, pallidum, STN (noyau sous thalamique ou corps de Luys).• Les calcifications physiologiques sont plus difficiles à identifier qu'en TDM car le signal est discret

(hyposignal en T1 et en T2, qui fait penser à une hémorragie) → utilité du scanner ++• Les vaisseaux à circulation rapide (artères, gros sinus veineux) sont hyposignal en T1 et T2.

h) Dilatation des espaces péri-vasculaires (Virchow-Robin)Il s'agit du piégeage de liquide interstitiel au niveau sous-pial.C'est un phénomène fréquent qui peut survenir et être identifié à tout âge.

C. Modifications élémentaires du cerveau

I. Cavités ventriculaires et espaces péri-cérébraux

a) Modifications de taille des ventriculesL'augmentation de taille traduit :

– un obstacle à l’écoulement ou à la réabsorption du LCR : hydrocéphalie– une hyper-production de LCR : papillome des plexus choroïdes– une perte de volume du parenchyme cérébral : atrophie (associée à une dilatation des ESA)

Pour le différencier d'une hydrocéphalie : il y a un arrondissement des cornes temporales avec l'hydrocéphalie non présent dans l'atrophie.

La diminution de taille traduit une compression extrinsèque (effet de masse) qui peut être :– localisée (HSD, tumeur, hématome)– diffuse (gonflement cérébral ou traumatisme)

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b) Modifications de la topographie des ventriculesElles peuvent être en rapport avec :

– un processus expansif et se manifestent alors par un déplacement controlatéral– une hémiatrophie et se manifestent alors par un déplacement du ventricule du côté de l'atrophie

c) Modifications des espaces sous-duraux et extra-durauxCe sont des espaces virtuels car la dure mère est très adhérente à la voûte du crane.La collection extradurale est située entre deux sutures dont la limite interne est nette, convexe.La collection sous durale dépasse les sutures, suit la convexité hémisphérique, concave.→ Dans les 2 cas il y a une compression du parenchyme sous-jacent si elles deviennent trop volumineuses.

II. Atrophie cérébrale

– Corticale avec élargissement des ESA espaces sous arachnoïdiens.– Sous corticale avec élargissement des cavités ventriculaires qui épargne les cornes temporales à la

phase initiale.

III. Hémorragies

Intracérébrales = hématomesExtracérébrales = hémorragie sous-arachnoïdienne/sous-durale/extra-durale

- TDM● sang très aigu < 3 heures : isodense comme la SG● sang aigu entre 3 heures et 24 heures : hyperdense (blanc)● sang subaigu : isodense (datation impossible)● puis lyse des caillots : densité mixte entre hyperdense et hypodense● chronique : hypodense mais densité supérieure à celle du LCR

- IRM L'aspect en IRM dépend de l'âge du saignement

● hyperaigu < 6heures : oxyhémoglobine non paramagnétique :– iso/hypointensité en T1 hyperintensité en T2– on peut donc passer à coté s'il s'agit d'une hémorragie méningée (on le confond avec le LCR).

● aigu entre 6 et 24 heures : déoxyhémoglobine – iso/hypo en T1, iso/hypo en T2– hyper en FLAIR, on peut donc passer à côté s'il s'agit d'une hémorragie méningée.

● subaigu – précoce :hyper en T1, hypo en T2 (méthémoglobine intracellulaire)– tardif : hyper en T1, hyper en T2 (méthémoglobine extracellulaire)

● chronique – hypo en T1 (mais intensité > à celle du LCR), hyper en T2– couronne hypo en T2 (car présence d'hémosidérine qui est paramagnétique)

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IV. Ischémie et masses intracrâniennes

Ischémie : Il s'agit d'une diminution du flux sanguin (embol, occlusion).Au scanner l'aspect est normal, puis on observe une dédifférenciation du cortex et de la substance blanche, et ensuite un AVC constitué hypodense.A l'IRM au stade aigu on observe une restriction de diffusion (due à l'occlusion), un FLAIR normal.Après 6 heures, on observe un FLAIR hyperintense, puis une hyperintensité en T2 et une hypointensité en T1.

Masses intracrâniennes : Il peut s'agir d'une infection (abcès) ou d'une tumeur soit intra-axiale dans le parenchyme cérébral, soit extra-axiale dans les espaces méningés et intraventriculaires.

Tumeurs Les tumeurs peuvent être très cellulaires :

– hyperdenses au scanner– à l'IRM iso/hyper en T1, iso/hypo en T2, restriction de la diffusion (car MEC réduite)

Elles peuvent également être peu cellulaires avec une matrice tissulaire lâche : – hypodense au scanner,– à l'IRM hypo en T1, hyper en T2, pas de restriction de la diffusion

On observe un rehaussement après le contraste (pour les tumeurs bénignes et malignes).

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Masses kystiques On distingue :

– l'abcès avec une restriction de diffusion ++ à la jonction cortex/substance blanche– la métastase sans restriction de diffusion.

V. Démyélinisations

Elles peuvent être aiguës ou chroniques : – hypodensité au scanner (ex : Sclérose en plaque)– IRM hyper en T2, hyper en FLAIR, hypo en T1– la diffusion dépend du mécanisme (restriction de la diffusion, pas de restriction, ou combinaison des 2).

La leucopathie vasculaire est une démyélinisation chronique. Elle associe une perte de volume cérébral et présente des AVC silencieux.

VI. Malformations vasculaires

Anévrisme : dilatation vasculaire, on fait une image d'addition sur un vaisseau intracrânien, s'il est rompu on a une hémorragie méningée.

Modifications artério-veineuses : communication entre une ou plusieurs artères, un nidus et un ou plusieurs retours veineux.

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La prof a donné quelques indications pour les QCM, à savoir qu'il faut savoir faire la différence entre intensité/densité, savoir quelles structures sont hyper ou hypo ...

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