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Techniques IRM et ARM
Les IRM étaient réalisées sur des machines 1,5T Tesla dans 68% des cas (n=24) et 3T dans 31% des cas (n=11).
Toutes les IRM comprenaient des séquences de base en pondération T1 et T2 dans un plan sagittal, une ARM et une acquisition en pondération T1 après injection de gadolinium dans un plan sagittal. Chez 62% des patients (n=22) une acquisition sagittale T2 de type STIR a été réalisée. Une séquence sagittale en pondération de diffusion a aussi été réalisée chez 11% (n=4) des patients.
En ce qui concerne les ARM, les paramètres étaient les suivants :
– IRM 1.5T (Siemens Area), TR = 4,89, TE = 1.69, angle de bascule = 25°, matrice 640 x 520 et une épaisseur de coupe de 0,7 mm.
– IRM 1.5T (Philips Achieva), TR = 4,67, TE = 1.5, angle de bascule = 30°, matrice 512 x 512 et une épaisseur de coupe de 1,2 mm.
– IRM 1.5 T (Siemens Symphony) TR = 4,3, TE = 1.43, angle de bascule = 30°, matrice 384 x 259 et une épaisseur de coupe de 0,8 mm.
– IRM 3T (Siemens Skyra), TR = 5,14, TE = 1,76, angle de bascule = 25°, matrice 640 x 520 et une épaisseur de coupe de 0,7 mm.
Des acquisitions sans injection (masque), artérielles et veineuses ont été réalisées. L’injection de produit de contraste (0,1 mmol/kg, Acide gadotérique, Dotarem, Guerbet, France) a été faite à un débit de 2 ml/s.
Techniques de l’artériographie
L’angiographie médullaire a été réalisée chez tous les patients, par abord fémoral, sous anesthésie locale, sur table Philips (PHILIPS ALLURA).
L’examen comprenait des injections manuelles sélectives de produit de contraste iodé dans les artères lombaires et intercostales (VISIPAQUE®, Iodixanol, GE healthcare). Si nécessaire, des injections supplémentaires dans les deux artères vertébrales, les artères costocervicales, les troncs thyrocervicaux et les artères iliolombaires ont été rajoutées. Une fois la fistule identifiée, des vues obliques et latérales petit champ ont été ajoutées afin de mieux étudier l’anomalie. Dans tous les cas, l’AAK a été identifiée en cours de procédure.
Analyse des images
L’ensemble des données des patients (données cliniques et images DICOM) a été anonymisé avant analyse.
Les images d’IRM ont été analysées par deux radiologues, en aveugle : un ayant une expérience neuroradiologique (Observateur S) et un radiologue junior (Observateur J).
Une deuxième lecture IRM a été faite par le lecteur junior 3 mois après la première lecture afin d’évaluer la variabilité intra-observateur et un éventuel effet d’apprentissage.
Les examens ont été analysés sur les séquences natives puis reconstruites en MIP et MPR sur console de reconstruction dédiée.
L’IRM a été interprétée selon une grille de lecture avec les critères suivants (présents ou absents) (Fig. 2) :
– oedème médullaire avec évaluation de son étendue.
– « flow voids ».
– élargissement du cône médullaire.
– dilatation des vaisseaux péri-médullaires en ARM.
A.Coupe sagittale en pondération T2 : hypersignal T2 intra médullaire correspondant à l’oedème médullaire (flèches blanches) et vides de signaux T2 péri médullaires correspondants aux veines dilatées tortueuses (têtes de flèches blanches)
B.Coupe axiale T2 : oedème centro médullaire (flèche blanche) et dilatation en hyposignal T2 des veines péri médullaires (têtes de flèches noires)
C.Coupe coronale T2 : dilatation tortueuse des veines péri médullaires en hyposignal T2, (têtes de flèches blanche).
Il été ensuite demandé aux radiologues de dire s’ils retenaient le diagnostic de FAVDR sur l’IRM (peu probable/très en faveur), de donner le niveau de la fistule durale et son coté (Fig. 3) et de rechercher si l’AAK était visible. Ces résultats ont été confrontés et vérifiés sur l’artériographie (gold standard).
A. IRM en coupe sagittale STIR : Repérage du niveau lésionnel en correspondance avec l’angio-IRM (croix jaune)
B. ARM en coupes coronales : Dilatation des veines péri médullaire (flèche pleine) avec localisation du niveau de l’artère afférente (croix jaune)
C. Artériographie : Corrélation avec l’artériographie confirmant le diagnostic de fistule durale et le niveau topographique.
La qualité de l’IRM a été cotée en 3 catégories : ininterprétable (score = 0), moyenne (score = 1) et bonne (score = 2).
Nous avons établi un score de qualité de l’image, et l’avons comparé aux machines sur lesquelles les examens étaient réalisés (IRM 1.5T/IRM 3T).
Sur le plan artériographique, les durées d’examen en artériographie hors installation du patient ont été recueillies à partir des données DICOM. Les valeurs dosimétriques en artériographie étaient toutes répertoriées dans les comptes rendus.
Analyse statistique
L’analyse statistique a été réalisée à l’aide d’un logiciel R Statistiques version 3.3.0.
Pour tous les tests, les valeurs de p <0,05 ont été considérées comme indiquant une signification statistique. Les variables quantitatives sont présentées en tant que moyennes ± écart-types, et les variables catégorielles en pourcentage. Le test t de Student a été utilisé pour comparer la différence significative entre la dose de rayonnement et la durée de la procédure. Le test exact de Fisher a été utilisé pour comparer le score de qualité de l’ARM. La reproductibilité intra-observateur a été évaluée en utilisant le CCI (intervalle du CCI: 0,00 à 1,00, les valeurs plus proches de 1,00 représentent une meilleure reproductibilité). Les interprétations des ICC ont été classées en sous-groupes selon Landis et Koch (1977): 0.0-0.20, très faible reproductibilité; 0,21-0,40, faible reproductibilité; 0,41-0,60, reproductibilité modérée; 0,61-0,80, reproductibilité significative; 0,81-1,00,reproductibilité presque parfaite.
Analyse descriptive IRM
Concernant la qualité technique des IRM, sur un total de 35 IRM :
– Aucune n’a été jugée comme ininterprétable.
– 17 (48 %) ont été jugées de qualité moyenne.
– 18 (51 %) ont été jugées de bonne qualité.
Concernant les scores de qualité de l’image :
– pour les examens réalisés sur machines 1.5T, le score était à 1.15 +/- 0.509.
– pour les examens réalisés sur machines 3T, le score était à 1.64 +/- 0.505.
Il n’y avait pas de différence statistiquement significative sur la qualité de l’image en fonction de l’IRM 1.5T ou 3T (p = 0,342).
Analyse des signes IRM et ARM :
– OEdème médullaire dans 26 des 35 cas (74 %) pour les 2 lecteurs.
– Elargissement du cône médullaire dans 25 des 35 cas (71 %) pour les 2 lecteurs.
– « Flow voids » en hyposignal T2 dans 19 des 35 cas (54 %) pour les 2 lecteurs.
– Dilatation des vaisseaux péri-médullaires en ARM dans 22 cas sur 35 (63 %) pour les 2 lecteurs
Au total :
– Diagnostic de fistule durale probable dans 22 des 35 cas (63 %) pour les 2 lecteurs.
– Diagnostic de fistule durale peu probable dans 13 des 35 cas (37%) pour les 2 lecteurs.
Concordance ARM et artériographie dans le diagnostic positif de fistule
Sur un total de 35 patients, l’ARM a été positive dans 22 cas et négative dans 13 cas.
Il y a eu 2 faux positifs :
– une ARM visualisant un vaisseau sinueux à la partie postérieure de la moelle dorsolombaire avec aspect de shunt T9 droit sans anomalie en artériographie
– une ARM visualisant un réseau de veines dilatées suspect de FAVDR avec diagnostic de malformation artério veineuse (MAV) T12 gauche en artériographie, n’étant pas réellement un faux positif mais plutôt d’un défaut de sensibilité de l’ARM pour distinguer une MAV d’une FAVDR.
Au total, l’IRM avec ARM a fait le diagnostic de FAVDR dans tous les cas sans faux négatif avec une sensibilité de 100%. Le signe direct (visualisation du réseau veineux dilaté) était présent dans 100% des cas.
Les valeurs de sensibilité, spécificité, valeur prédictive positive et négative de l’ARM en comparaison avec l’artériographie (« gold standard ») ont été calculées : 100%,87%,90% et 100%, respectivement (Tableau 3).
L’analyse des signes IRM et ARM, concernant les patients pour lesquels la fistule a été confirmée par l’artériographie (groupe FAVDR +), a révélée (Tableau 3):
– un oedème médullaire dans 19 des 20 cas (95%) pour les 2 lecteurs.
– un élargissement du cône médullaire dans 19 des 20 cas (95%) pour les 2 lecteurs.
– des « flow voids » en hyposignal T2 dans 18 des 20 cas (90%) pour les 2 lecteurs.
– une dilatation des vaisseaux péri-médullaires en ARM dans 20 cas sur 20 (100%) pour les 2 lecteurs.
L’analyse des signes IRM et ARM, concernant les patients pour lesquels la fistule n’a pas été confirmée par l’artériographie (groupe FAVDR-), a identifiée (Tableau 3):
– un oedème médullaire dans 7 des 15 cas (46 %) pour les 2 lecteurs
– un élargissement du cône médullaire dans 6 des 15 cas (40 %) pour les 2 lecteurs
– des « flow voids » en hyposignal T2 dans 1 des 15 cas (7 %) pour les 2 lecteurs
– une dilatation des vaisseaux péri-médullaires en ARM dans 2 des 15 cas (13 %) pour les 2 lecteurs
Lors de la deuxième lecture à 3 mois, l’observateur junior a retrouvé les mêmes signes directs et indirects que lors de la première analyse (coefficient de variabilité intra individuelle k =1).
Concordance ARM et artériographie dans le diagnostic topographique de la fistule et de l’AAK (Groupe FAVDR +)
Concernant les patients pour lesquels la fistule a été confirmée par l’artériographie (Groupe FAVDR +):
Analyse du niveau et du côté de la fistule :
– Niveau correct retrouvé dans 15 cas sur 20 (75%) pour l’observateur S et 12 cas sur 20 (60%) pour l’observateur J.
– Côté correct retrouvé dans 16 cas sur 20 (80%) pour l’observateur S et 11 cas sur 20 (55%) pour l’observateur J.
Ces résultats avec le coefficient kappa de concordance ainsi que les commentaires techniques sont détaillés dans le Tableau 4.
Il y a eu une deuxième lecture à 3 mois par l’observateur J :
– Niveau correct retrouvé dans 12 cas sur 20 (60 %), inchangé.
– Coté correct retrouvé dans 13 cas sur 20 (65 %) versus 11 cas sur 20 (55%) lors de la première évaluation.
Il y avait une amélioration dans 1 cas sur l’analyse du côté de la fistule durale. Ces résultats sont détaillés dans le Tableau 4.
En revanche la localisation de l’AAK a été plus difficile en ARM :
– Niveau correct retrouvé dans 4 des 20 cas (20%) pour l’observateur S.
– Coté correct retrouvé dans 6 des 20 cas (30%) pour l’observateur S.
– Niveau et/ou coté n’ont jamais été objectivés par l’observateur J.
Durée des examens et exposition aux radiations ionisantes en artériographie
La durée moyenne des artériographies à visée diagnostique a été estimée à 73 minutes [35 – 162 min]. La plus longue session a duré 2h42 en raison d’une artériographie diagnostique et thérapeutique avec embolisation en 1 temps (Patient 18).Concernant l’exposition aux radiations ionisantes, la dose moyenne a été estimée à 3272 dGy.cm2 [704 – 5200 dGy.cm2].
Pour les patients ayant une fistule objectivée en ARM, la durée et la dosimétrie en artériographie étaient de 71 +/- 27 min et 3128 +/- 935 dGy.cm2, versus 81 +/- 17 min et 3478 +/- 627 dGy.cm2 pour les patients n’ayant pas de fistule visible en ARM (p=0,211 ; p =0,239).
Concernant les patients pour lesquels une fistule ainsi que son pédicule afférent avaient été objectivés en ARM, la durée et la dosimétrie en artériographie étaient de 68 +/- 28 min et 2965 ± 939 dGy.cm, versus 80 +/- 25 min et 3679 +/- 753 dGy.cm2 pour les patients ayant une fistule en ARM sans localisation de l’artère afférente.
Le patient 18 ayant eu une artériographie diagnostique et thérapeutique en un temps a été exclu pour ce calcul. Trois artériographies ont été répétées : une en raison d’artefacts cinétiques, une en raison d’intolérance du patient lors de la procédure et une en raison d’une fistule à très faible débit à la limite de la visibilité en artériographie. Nous avons privilégié les artériographies qui ont confirmé le diagnostic pour ce calcul.
Ces résultats ne sont pas significatifs mais montrent une tendance à la diminution des durées de procédure et des dosimétries lorsque la fistule est identifiée en ARM mais également lorsque le niveau est objectivé en ARM.
Autres constatations
Nous avons également évalué l’extension de l’oedème médullaire considéré comme étendu si > 3 niveaux vertébraux ou localisé si ≤ 3 niveaux vertébraux.
Au total, sur patients présentant un oedème médullaire :
– l’oedème médullaire est étendu chez 23 patients (88 %) dont 17 patients du groupe FAVDR +
– l’oedème médullaire est localisé chez 3 patients (11 %) dont 2 patients du groupe FAVDR -.
Dans le cas où l’analyse ARM était incorrecte quant au niveau de la fistule, il y avait une comptabilisation erronée sur un maximum de 3 niveaux vertébraux, pour les 2 lecteurs. Le côté de la fistule était faux dans 1 cas pour l’observateur S et 3 cas pour l’observateur J.
Il y avait une seule fistule alimentée par l’artère hypogastrique (non vue en ARM). Le niveau le plus élevé impliqué était T5; le niveau vertébral le plus caudal était L3. Dans 9 cas (45%), la fistule était située à droite. Dans 11 cas (55%), la fistule était située à gauche. Dans 13 des 20 cas le niveau de fistule était situé entre T8 – L2 (65 %) avec un pic en T9 – T10 (Figure 4).
Echec et complications au décours des deux modalités diagnostiques
Aucune ARM ne s’est compliquée d’incident notable. Aucune ARM n’a du être renouvelée.
Deux ARM ont été artefactées par les mouvements du patient ; elles ont confirmé le diagnostic de FAVDR mais n’ont pas permis de localiser précisément le niveau de la Fistule (Figure 5).
A. Séquence sagittale en pondération T2, retrouvant un hypersignal T2 centromédullaire en lien avec un oedème (flèche blanche).
B.Séquences ARM au temps artériel ne permettant pas d’identifier le niveau de la fistule durale en raison d’artefacts cinétiques. En revanche on objective la dilatation des veines péri-médullaires serpigineuses (flèches pleines blanches).
C.Artériographie retrouvant le niveau de la fistule en T6 gauche.
Il y a eu une seule complication en artériographie consistant en une extravasation de produit de contraste iodé dans une des branches alimentant l’oesophage mais sans conséquence pour le patient.
L’artériographie a dû être renouvelée dans 3 cas :
– Dans 1 cas, en raison d’artefacts de mouvement ne permettant pas d’avoir une qualité d’examen suffisante.
– Dans 1 cas, la procédure a été arrêtée à la demande du patient et l’examen a été reprogrammé.
– Dans 1 cas, la fistule n’a pas été visualisée en raison d’un faible débit.
Détection de la fistule durale : données IRM et ARM
Sur l’IRM, les FAVDR se caractérisent par un oedème médullaire, en hypersignal T2, et un élargissement du cône médullaire, secondaire à l’augmentation de pression [7]. Cet oedème n’est pas spécifique [6]. L’oedème médullaire s’associe dans la quasi totalité des cas à un élargissement du cône médullaire, surtout lorsque celui ci est diffus [24]. Notre étude confirme ce constat, étant donné que 71% de la cohorte des patients sont concernés. Cependant, l’association de ces deux signes n’est pas spécifique.
Les vides de signaux (ou « flow voids ») sont fréquemment observés sur les images pondérées en T2 dans l’espace sous-arachnoïdien en raison d’une dilatation du réseau veineux efférent [25]. Ce signe apparaît ici comme le plus spécifique sur l’interprétation IRM, ce qui est également suggéré dans la littérature [26]. Toossi et al. ont constaté qu’au moins un de ces deux signes (oedème médullaire et « flow voids ») était présent dans 100% de leur cas. Sur la base de leurs résultats, il semble qu’en l’absence de ces deux signes une fistule durale symptomatique peut être efficacement exclue [10]. Nous n’avons pas recensé dans notre série de cas n’ayant pas présenté soit un oedème médullaire, soit des « flow voids » sur les séquences en pondération T2.
En revanche, ces différents signes IRM ne permettent pas de localiser le côté et le niveau de la fistule durale de façon certaine [27].
Notre étude montre que l’ARM est un examen pertinent en terme de diagnostic positif de FAVDR avec une sensibilité de 100%, une spécificité de 87%, une valeur prédictive positive de 90 % et une valeur prédictive négative de 100%. Aucune ARM n’a été prise en défaut dans notre série. Toutes montrent des vaisseaux dilatés et confirment le diagnostic de fistule durale. Aucune séquence d’ARM n’a été renouvelée, même en cas de qualité moyenne, car malgré les artéfacts, l’ARM permettait d’orienter le diagnostic en visualisant le réseau veineux dilaté.
Un des deux faux positifs correspondait à une MAV caractérisée par l’artériographie et non pas à une FAVDR, mais l’artériographie était quand même indispensable pour caractériser la malformation vasculaire.
A noter que la valeur localisation en ARM est imparfaite mais pas nulle car elle permet d’orienter le site de l’artère afférente, en visualisant le réseau veineux dilaté dans la région du shunt artério veineux.
La concordance intra et inter observateur sur l’ensemble des ces 4 signes était parfaite (k=1), on peut justifier cet accord par le fait que les anomalies en IRM et ARM étaient le plus souvent étendues lorsqu’elles étaient présentes.
Peggy et al. ont montré que l’étendue de l’oedème a une valeur pronostique. En effet l’étendue de la congestion veineuse peut être corrélée à la sévérité des symptômes cliniques et prédire également la réversibilité des symptômes [28]. Il apparaît donc fondamental que cet élément soit pris en compte dans l’interprétation des IRM médullaires, parce qu’il plaide en faveur d’un traitement précoce. Lee et al. ont montré que l’oedème médullaire était dans la majeure partie des cas étendu (>3 niveaux vertébraux) et qu’il fallait envisager le diagnostic de FAVDR chez des patients d’âge mur avec myélopathie étendue d’évolution subaiguë à chronique [26]. Toutefois, nous avons constaté un oedème médullaire étendu (> 3 niveaux vertébraux) chez la majorité des patients de notre série, ne permettant pas d’apporter une aide dans le diagnostic positif ni dans la localisation du niveau de la fistule.
Les études initiales avec utilisation d’ARM étudiaient seulement une phase d’injection ne pouvant pas différencier les artères et les veines, ni de détecter le niveau de la FAVDR [30]. Notre travail nous a permis d’identifier le bon niveau de fistule durale en ARM dans environ 75% des cas. Pour les cas avec erreur de localisation, deux étaient liés au mouvement excessif du patient (mauvaise compliance ou sensation désagréable lors de l’injection de contraste). Les autres causes potentielles pour la localisation erronée du FAVDR étaient une erreur de comptabilisation des niveaux vertébraux et un niveau de shunt à l’extérieur du FOV, mal positionné (Patient 6). Effectivement le champ d’angio-IRM est relativement petit et ne couvre pas toute la moelle, ce qui nécessite la présence du radiologue lors de l’examen pour un placement optimal. L’artère afférente d’une des fistules (patient 19) n’était pas visible en ARM en raison de son débit très faible. Lindenzhol et al. ont également constaté une erreur de comptabilisation des niveaux vertébraux sur environ trois étages vertébraux, impliquant un ciblage préférentiel des pédicules artériels en artériographie afin de raccourcir la durée de procédure [12].
L’analyse fine de la fistule qui peut être faite en artériographie n’a pas pu être faite en ARM en raison d’un manque de résolution spatiale. McCutcheon et al. ont démontré que la connexion fistuleuse vraie dans la dure mère est microvasculaire, avec plusieurs vaisseaux enchevêtrés en peloton qui sont individuellement en dessous de la résolution de l’ARM actuelle [29].
Dans notre étude, les fistules ont été plus fréquemment identifiées à hauteur de T9 et T10. Muralidharan et collaborateurs ont également objectivé un pic de fréquence topographique des fistules en T12-L1 [7]8.
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Table des matières
ABREVIATIONS
1 INTRODUCTION
1.1 Généralités
2 MATERIEL ET METHODES
2.1 Patients
2.2 Techniques IRM et ARM
2.3 Techniques de l’artériographie
2.4 Analyse des images
2.5 Analyse statistique
3 RESULTATS
3.1 Analyse descriptive IRM
3.2 Concordance ARM et artériographie dans le diagnostic positif de fistule
3.3 Concordance ARM et artériographie dans le diagnostic topographique de la fistule et de l’AAK (Groupe FAVDR +)
3.4 Durée des examens et exposition aux radiations ionisantes en artériographie
3.5 Autres constatations
3.6 Echec et complications au décours des deux modalités diagnostiques
4 DISCUSSION
4.1 Détection de la fistule durale : données IRM et ARM
4.2 Considérations techniques
4.3 Analyse de l’AAK
4.4 Implications pour la prise en charge des patients avec suspicion de fistule
4.5 Biais de l’étude
5 CONCLUSION
6 ARTICLE SCIENTIFIQUE
INTRODUCTION
MATERIALS AND METHODS
DISCUSSION
CONCLUSION
FIGURES AND DATA
7 REFERENCES
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