Revision anatomique Angiographie cérébrale

Dr Florence Tahon Service de neuroradiologie diagnostic et interventionnel

CHU Grenoble

Réa-Anesthésistes 2015

CT - Perfusion

Différentes pathologies

Artères à destinée cérébrale

1

2

3

4

5

6 7

8

9

10

11 12

13 1- Aorte ascendante 2- Cross aortique 3- Aorte descendante 4- TABC 5- A sous-clavière Dt 6- A sous-clavière Gch 7- A Vertébrale G 8- A vertébrale D 9- Tronc basilaire 10- A carotide primitive D 11- A carotide primitive G 12- A carotide externe 13- A carotide interne

Apport artériel cérébral : - circulation antérieure : deux

artères carotides internes - Circulation postérieure : deux

artères vertébrales qui fusionnent en tronc basilaire

Anastomose extra et intracrânien

Anastome à la base du crâne : Polygone de Willis

Anastomoses corticales

Polygone de Willis

- Permet la communication des

systèmes carotidiens antérieurs

et du système vertébro-basilaire

postérieur

- 22 variantes - Idéal 13 – 21% de la population

Territoire vasculaire de l'artère cérébrale antérieure

http://territoires-vasculaires-cerebraux.radioanatomie.com/

Territoire vasculaire de l'artère cérébrale moyenne

http://territoires-vasculaires-cerebraux.radioanatomie.com/

Territoire vasculaire de l'artère cérébrale posterieure

http://territoires-vasculaires-cerebraux.radioanatomie.com/

Territoires vasculaires profonds : Artères lenticulo-striées (ACM)

Artère choroïdienne antérieure (ACI) Artère récurente de Heubner (ACA)

Artères thalamiques (ACP)

Territoire vasculaire Zones jonctionnelles superficielles

http://territoires-vasculaires-cerebraux.radioanatomie.com/

Territoire vasculaire Zones jonctionnelles

superficielles-profondes Injection Salomon

Sténose artère carotide interne

A droite : Territoire ACM A gauche : ACM, 2 ACA et ACP

A droite : RAS A gauche : RAS

Sténose sylvienne : au delà du polygone : anastomoses corticales

CT Perfusion : principe

Permet l’étude de l’apport sanguin

nécessaire au bon fonctionnement du

parenchyme cérébral

= évalue la perfusion cérébrale

Acquisition dynamique de coupes

tomodensitométriques cérébrales

durant l injection intra veineuse de produit de contraste iodé

Logiciel d’analyse d’images =>

obtention d’informations fonctionnelles quantitatives de paramètres de

perfusion cérébrale ( modèle

mathématique )

CT Perfusion

Exploration précoce des pathologies

ischémiantes :

AVC, assez robuste

Vasospasme/HSA , encore beaucoup de

problème d’interprétation

Traumatisme ?

Pathologie tumorale (Plus en IRM)

Principe général • Courbe de réhaussement tissulaire :

UH en fonction du temps • Dépend du CBV, CBF, MTT, (TTP),

de la permeabilité vasculaire (BHE), de la fonction d entrée artérielle

• Paramètres reliés entre eux par différentes équations

• Modelisation de la cinétique selon un modèle mathématique

CT perfusion : principe

• Analyse du premier passage d’un bolus de produit de contraste intra vasculaire non diffusible: iode

• Information sur les paramètres hémodynamiques cérébraux

• Lecture facile grâce à des cartographie qualitatives couleur • Analyse quantitative

Paramètres de perfusion cérébrale MTT TTP

TTP

TTM ( sec ) Temps de Transit Moyen Intervalle de temps

moyen nécessaire au

bolus pour traverser le

réseau capillaire cérébral

Time To Peak ( sec ) Temps jusqu’au pic de

réhaussement maximal

Dépendant de

l’hémodynamique

générale

Paramètres de perfusion cérébrale

CBV CBF

Volume Sanguin cérébral

ml/100 g

Fraction de parenchyme

cérébral occupé par les

vaisseaux sanguins

= aire sous la courbe

Débit Sanguin Cérébral

ml/100g/min

= VSC / MTT

CT perfusion

Acquisition, protocole

Coupes de repérage avant injection*

Acquisition dynamique en mode ciné

• 90 KV, 120 mAs

• 8 coupes jointives de 5 mm

• Hauteur d exploration 4cm

• Durée 60 à 70 sec

• 1 image/2sec

Injection en bolus IV (voie veineuse de gros calibre)

• 40 ml à 5 cc/sec

Post traitement logiciel Brain Perfusion

Coupes d’angioscanner associées

ATTENTION : optimiser paramètre pour moins irradiation

Recalage et filtre des images

Vérification du masque

Axe de symétrie

Visualisation des vaisseaux

Définition de la fonction d entrée

artérielle

Définition de la fonction de sortie

veineuse

Post traitement Fonction entrée/sortie

Critères de réussite :

Courbe artérielle précède la courbe veineuse

Densité de la veine>densité de l’artère

Retour à la ligne de base

Post traitement Exemple de courbes non valides

Post traitement Analyse qualitative visuelle

CBV CBF

MTT TTP

cartes paramétriques en couleur

Analyse quantitative : ROI VSC DSC

TTM TTP

ACA

ACM

ACP

TJP

TJA

CT Perfusion Valeurs normales

CBV 5 à 6 ml/100 g S Grise

2 à 3 ml/100 g S Blanche

CBF Moyenne>40 ml/100g/min

80 ml/100g/min S Grise

20 ml/100g/min S Blanche

varie en fonction de l’activité régionale et de l’âge

MTT 4 à 5 sec

TTP varie en fonction de l’hémodynamique

Mais quantitatif :

• Dépend de l’entrée de coupe – Circulation du patient (fraction éjection) – De la TA syst ou diastolique – De la PIC – Du taux d’hémoglobine

• Déconvolution mathématique différente

entre tout les constructeurs

Intérêt de la TDM de perfusion et applications cliniques

Pathologie vasculaire

AVC

Vasospasme post HSA

Ischémie chronique (sténose)

<<Pathologie tumorale : dg et évolution>>

Pathologie traumatique

Pour ischémie aiguë

« TIME IS BRAIN » • 1 minute = - 1,9 millions de neurones - 14 milliards de synapses - 12 km de fibres myélinisées • Recanaliser le plus vite possible

Saver J., Stroke 2006

0

10

20

30

40

50

60

1 h 2 h 3 h 4 h 5 hRecanalisation

Han

dica

p � 3

moi

s

30

Ischémie cérébrale aigue DSC > 40 ml/100g/min en moyenne

20 ml/100g/min < Oligémie < 40 ml/100g/min

10 ml/100g/min < Pénombre < 20 ml/100g/min

tissu hypo perfusé à risque de nécrose atteinte réversible

Nécrose < 10 ml/100g/min

MAIS DSC VARIE SELON L AGE et selon GRIS/BLANC

Concept de pénombre :

Mismatch ou pénumbre ou zone à risque : différente manière de la définir : • Différence lésion « définitives » visible en séquence de diffusion / clinique • Différence lésion « définitives » visible en séquence de diffusion / séquence de perfusion • Différence lésion « définitives » visible en séquence de perfusion scanner entre CBV/MTT validé sur des comparaison IRM

- le core = tissu déjà mort = nécrose = PAS SAUVABLE - la pénombre = tissu à sauver = SAUVABLE, l’objectif étant la fonction neurologique

Diff

Diagnostic positif précoce

=

IRM avec séquence Diffusion

IRM > TDM

Pour le dg + et les dg différentiels

Déficit hémicorporel droit Diff Diff

Flair

ADC

Valider la concordance avec l’heure du début

Séquence FLAIR ou T2

Validé pour la thrombolyse des AVC du réveil

Notion d’heure limite reste variable selon les patients

anastomoses variables Notion de miss-match

Clinique -

Lésion en diffusion

Montrer l’occlusion arterielle

TDM

Angio TDM

Angio MR : TOF Ou TSA gadolinium

TDM de perfusion et AVC Obstacle sur une artère ( occlusion/sténose/spasme )

1/ Allongement des paramètres temporels MTT/ TTP

AUTOREGULATION

Chute du CBF

VASODILATATION

Autorégulation suffisante

Donc CBV préservé ou augmenté

Et CBF modérément abaissé

= PENOMBRE

Autorégulation insuffisante

Donc CBV effondré

Et CBF effondré

= NECROSE

Obstacle sur une artère ( occlusion/sténose/spasme )

2 paramètres de perfusion pour définir la pénombre

Augmentation de 145% du MTT par rapport au tissu sain

controlatéral ( ou valeur absolue de 7 sec. )

= prédictif de taille finale de l infarctus en l absence de

recanalisation

CBV < 2ml/100g = zone infarcie en diffusion

Wintermark M, Flanders AE, Velthuis B, Meuli R, van Leeuwen M, Goldsher D, et al.

Perfusion-CT assessment of infarct core and penumbra: receiver operating characteristic

curve analysis in 130 patients suspected of acute hemispheric stroke. Stroke

2006;37(4):979-85

VSC<2ml/100g

TTM>145% ou >7sec

Wintermark M, et al. Stroke 2006;37(4):979-85.

MISMATCH Radiologique

TDM de perfusion: Wintermark

• Supérieure à la TDM sans injection pour le Dg d’AVC (2005) – Nécrose : diagnostic positif d’AVC

• VSC < 2ml/100g – Tissu à risque

• MTT > 145% de la valeur du tissu sain controlatéral

Perfusion-CT assessment of infarct core and penumbra: receiver operating characteristic curve analysis in 130 patients suspected of acute hemispheric stroke. Stroke 2006

Nécrose Nécrose Hypoperfusion

Core : nécrose -CBV < 2 ml/100g -MTT + 145 %

Menace -CBV > 2 ml/100g -MTT + 145 %

Patiente de 74 ans ayant présenté une paralysie faciale G, aphasie il y a 2 heures.

MTT TTP CBV CBF

AVC avec pénombre : recanalisation

Hémiplégie droite et aphasie survenue il y a 3 h30

AVC avec pénombre : recanalisation

Pourquoi sélectionner les patients par IRM ? Et pourquoi IRM dans les études

0 min

Tension arterielle

Diff

Séquence de diffusion : voir comment le tissu souffre

3 min

4 à 5 min

Séquence d’angioMR : voir l’occlusion d’artère

3 à 4 min Séquence T2 (FLAIR) : datation, AVC réveil et dg différentiel

Risque : microangiopathie

Correspondance angiographie

Pour ischémie aiguë : « simple » : - entrée de coupe zone « saine du patient »

- absence HTIC à la phase aiguë - pas d’œdème phase aiguë

• Se complique pour les autres pathologies – Vasospasme – Traumatisme

HTIC Pathologie globale Pas de « vraie » entrée de coupe

Oedeme/contusions

Relation entre la sévérité du vasospasme et la survenue de DCI?

50% des vasospasmes sévères => DCI 2/3 des DCI vasospame sévère ( > 50% )

Intérêt de l’angioscanner et du scanner de perfusion demarche de

diagnostic précoce

AJNR Am J Neuroradiol. 2006 Jan;27(1):26-34.

Vasospasm after subarachnoid hemorrhage: utility of perfusion CT and CT angiography on diagnosis and management. Wintermark M, Ko NU, Smith WS, Liu S, Higashida RT, Dillon WP.

Source Department of Radiology, Neuroradiology Section, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94143, USA.

Augmentation du MTT > 146 % / région de référence saine =

Meilleur facteur prédictif de vasospasme en TDM de Perfusion

Permet une aide pour poser l’indication du augmentation du

niveau de traitement

65 patients

CT perfusion/angiographie

J7

Problèmes de déconvolution et de standardisation rendent les valeurs quantitatives peu fiable et reproductible.

Differences in CT Perfusion Maps Generated by Different Commercial Software : Quantitative analysis by using identical sources data of acute stroke patients ; Kohsuke Kudo et al ; Radiology 2010 : 200-209

CBF = CBV / MTT

Problèmes de déconvolution et de standardisation rendent les valeurs quantitatives peu fiable et reproductible.

Mais l’angioscanner et scanner de perfusion sont acceptés comme outil diagnostic

Diagnostic Accuracy of CT Angiography and CT Perfusion for Cerebral Vasospasm: A Meta-Analysis Greenberg 2010 AJNR En perfusion MTT et CBV comme chiffre de référence sans threshold

Cartographies et l’expérience des centres permettent d’orienter vers le diagnostic

Visual Grading System for Vasospasm Based on Perfusion CT Imaging: Comparisons with Conventional Angiography and Quantitative Perfusion CT Wintermark et al ; Cerebrovasc Dis 2008;26:163–170

Visual grading of MTT map : sensitivity of 92% specificity of 86% compared to DSA

Principe interprétation prudente : • S’assurer de l’absence de lésion déjà visible sur le

scanner sans injection = analyse uniquement en territoire qui parait non atteint ++++

• Angioscanner analysé avant

• Entrée de coupe en zone le moins pathologique

• Rechercher un allongement des MTT Mais attention pas valable si HTIC/ hydrocephalie

Simple de réalisation, mais interprétation en équipe

CT perfusion : hydrocéphalie: • Rechercher un allongement des MTT

Mais attention pas valable si HTIC/ hydrocephalie

2010 AJNR : acute hydrocephalus and cerebral perfusion after aneuvrysmal subarachnoid hemorrhage ; CJJ van Asch et al

Def hydrocéphalie par l’index bicaudé relatif : Selon ces critères patient sans hydrocephalie sont plus jeune = biais ?

philips

- Diminution significative entre les deux groupe pour MTT – CBV : SB periventriculaire

- Diminution presque significative entre les deux groupes pour MTT – CBV : ganglion de la base

- Pas de variation CBV pour tous et cortex stable MTT - CBF

Dans étude scanner très tôt entre J0 et J3 Pas de vasospasme

Attention Et pourquoi IRM dans les études

0 min

Tension arterielle

Diff

Valable aussi pour le vasospasme

Problème scanner de perfusion : « fait un moment donné »

Au lit du malade : paramètre habituel Et surtout sonde de PtiO2

Relationship between Brain Tissue Oxygen Tension and CT Perfusion: Feasibility and Initial Results AJNR 2005 Claude Hemphill III

Correlation retrouvée entre valeur PtiO2 et MTT

Lors des cranioplasties /CT perfusion : (pas interet) amélioration des valeur de perfusion avant

et après la remise en place de la boite crânienne

S. Sarubbo et al ; Neuroradiology : 2014 january

et LE TRAUMA ???

Brain CT perfusion provides additional useful information in severe traumatic brain injury Cino Bendinelli et al Injury, Int. J. Care Injured 2013 Scanner dans les 48h : Changement de pratique de traitement dans 10% des patients Découverte de dissections des artères ou stroke inexpliqué.

Admission Perfusion CT: Prognostic Value in Patients with Severe Head Trauma Wintermark Radiology 2004 Corrélation entre la perfusion cérébrale et le devenir

fonctionnelle

EPIDEMIOLOGIE des BCVI

Peu connue, car longtemps sous estimée++ Prévalence : - 0,18 % à 2,7 % des patients polytraumatisés

- Les patients sélectionnés « à risque » : 10 à 30 %

Berne JD, J Trauma 2006

Schneidereit NP, JTrauma 2006

Biffl WL, Ann surg 2002

Mutze S, radiology 2005

Walter L. Biffl, J trauma 2006 *Meta-analyse : Franz;J Am Coll Surg 2012

* Odds ratio 5,45 : plus sur traumatisme cervical

Dépistage au lit du patient

Doppler transcrânien

Démodulation du flux ≠ de l’augmentation des résistances

Bouzat et al Int care med Dectecting traumatic internal artery dissection using transcranial doppler in head-injured patients

DEPISTAGE ANGIOSCANNER UNIQUEMENT

QUAND FACTEURS DE RISQUE

CRITERES DE DENVER

CRITERES DE MEMPHIS

-Fractures du rachis cervical*

-Déficit neurologique inexpliqué

-Fractures de la base du crâne au niveau du canal carotidien

-Fracture de LEFORT II et III -Hématome cervical -Souffle cervical -AVC ischémique -Traumatisme crânien avec Score de Glasgow < 6 - Pendaison

-Fractures du rachis cervical*

-Déficit neurologique inexpliqué par l’imagerie cérébrale -Fractures de la base du crâne au niveau du canal carotidien

-Fracture de LEFORT II et III -Syndrome de Claude Bernard Horner -Lésions des parties molles cervicale

Cothren CC, Clinics 2005

�

*Meta-analyse : Franz;J Am Coll Surg 2012

Encore beaucoup à analyser

IRM et scanner complémentaire