9
J. Neuroradiol., 2006, 33, 220-228 © 2006. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés Article original IRM DE DIFFUSION-PERFUSION DANS L’ÉVALUATION DES LYMPHOMES CÉRÉBRAUX F. COTTON (1, 2, 3) , P. ONGOLO-ZOGO (4) , G. LOUIS-TISSERAND (5) , N. STREICHENBERGER (6) , M. HERMIER (3, 5) , A. JOUVET (6) , C. HLAIHEL (1) , E. JOUANNEAU (7) , G. SALLES (8) , J.C. FROMENT (3, 5) (1) Service de Radiologie et IRM, Centre Hospitalier Lyon Sud, Hospices civils de Lyon, 69495 Pierre Bénite Cedex. (2) Laboratoire d’Anatomie de l’UFR Laennec, Université Claude Bernard Lyon 1, Rue Guillaume Paradin, 69312 Lyon cedex 08. (3) CREATIS, INSA 502, 69621 Villeurbanne Cedex. (4) Service de Radiologie et Imagerie Médicale, Hôpital Central de Yaoundé, Université de Yaoundé 1. (5) Service de Radiologie et IRM, Hôpital Neurologique et Neurochirurgical, Université Claude Bernard Lyon 1, 69677 Bron Cedex. (6) Service de Neuropathologie, Hôpital Neurologique et Neurochirurgical P. Wertheimer Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, 69677 Bron Cedex. (7) Service de Neurochirurgie C, Hôpital Neurologique et Neurochirurgical P. Wertheimer Lyon, 69677 Bron cedex. (8) Service d’hématologie, Centre Hospitalier Lyon Sud, 69495 Pierre Bénite Cedex. RÉSUMÉ En raison de l’augmentation de l’incidence des lymphomes cérébraux (LC), il est utile de maîtriser la séméiologie IRM de cette entité pathologique potentiellement curable. Nous présentons une analyse rétrospective de 9 patients porteurs de 13 lésions de LC histologiquement prouvés et une revue de la littérature sur les aspects IRM morphologiques et de diffusion- perfusion des LC. Tous les patients ont été explorés par des séquences morphologiques avant et après injection de chélates de gadolinium. L’IRM de diffusion a été effectuée à l’aide d’une séquence Echo Planar Single Shot avec génération auto- matisée du coefficient de diffusion apparent (CDA). L’IRM de perfusion a été effectuée à l’aide d’une séquence Écho Planar de type Écho de Gradient en pondération T2* après injection intraveineuse d’un bolus de gadolinium avec un débit de 6 ml/s et une résolution temporelle de 1 seconde. Les données IRM morphologiques, de diffusion avec calcul du CDA moyen de la tumeur et de la substance blanche normale, et de perfusion avec calcul du volume sanguin cérébral relatif maximal (VSCr- max) de la tumeur et aspect de la courbe de perfusion, ont été analysées. Sur le plan morphologique, le LC était toujours iso ou hypointense en T1 et iso-intense ou hypointense en T2 par rapport à la substance grise dans 75 % des cas Toutes les lésions sauf une (patient sous corticothérapie) prenaient le contraste. Sur les séquences pondérées en diffusion, les 13 lésions étaient en hypersignal. Le CDA tumoral moyen était égal à 0,717 ± 0,152.10 –3 mm 2 /sec (0,550-1,014). Le ratio CDA tumoral/CDA substance blanche était égal à 0,974 ± 0,190 (0,768-1,410). Toutes les courbes de perfusion tumorale présentaient un aspect caractéristique de remon- tée importante au dessus de la ligne de base après le premier passage. Le VSCrmax moyen des lésions était égal à 1,43 ± 0,64 (0,55-2,62). De part leur leurs forte cellularité, l’absence de néo vascularisation et la rupture de la barrière hématoencéphalique par l’infiltration des parois capillaires par les cellules lymphomateuses, les LC présentent une séméiologie particulière en IRM de diffusion-perfusion dont la connaissance devrait en améliorer le diagnostic et le suivi. Mots-clés : IRM, perfusion, tumeur cérébrale, lymphome. SUMMARY Diffusion and perfusion MR imaging in cerebral lymphomas Because of the increasing incidence of cerebral lymphoma, it is critical for patient management to recognize the MR features of this disease. We present the characteristic morphological and functional MRI features of this tumor. The findings on MRI studies, including morphological, diffusion and perfusion imaging, performed in 9 biopsy-proven cases of cerebral lymphoma with 13 lesions are presented and analyzed, and are discussed in comparison with published literature data. All patients under- went diffusion-weighted imaging with a single shot echo-planar pulse sequence. Dynamic susceptibility-contrast MRI was per- formed using a T2*-weighted gradient-echo echo-planar sequence after intravenous injection of chelates of gadolinium at the rate of 6 ml/s and a temporal resolution of 1 second. All cases of cerebral lymphoma appeared hypointense or isointense on T1-weighted images and in 75% of cases iso- or hypointense on T2-weighted images. All lesions enhanced except one in a patient receiving steroid therapy. On diffusion- weighted images, tumours were hyperintense with normal or decreased ADC values (0.717±0.152.10 –3 mm 2 /sec, range: 0.550- 1.014) and an ADC ratio tumour/normal white matter of 0.974±0.190 (range: 0.768-1.410). On perfusion, the signal intensity- time curve of each tumour showed a characteristic type of curve with a significant increase of the signal intensity above the baseline and a low maximum relative cerebral blood volume ratio (rCVBmax) of 1.43±0.64 (0.55-2.62). Due to their higher cellularity, the lack of neoangiogenesis, and the increased permeability of the blood-brain barrier related to the infiltration of blood vessels wall by lymphomatous cells, cerebral lymphoma presents characteristic diffusion and per- fusion MRI features that should be useful for diagnosis and patient follow-up. Key words: Magnetic Resonance Imaging, perfusion, brain neoplasms, lymphoma. Tirés à part : F. COTTON, à l’adresse (1) ci-dessus. e-mail : [email protected]

IRM de diffusion-perfusion dans l’évaluation des lymphomes cérébraux

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Page 1: IRM de diffusion-perfusion dans l’évaluation des lymphomes cérébraux

J. Neuroradiol.

, 2006,

33

, 220-228© 2006. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés

Article original

IRM DE DIFFUSION-PERFUSION DANS L’ÉVALUATION DES LYMPHOMES CÉRÉBRAUX

F. COTTON

(1, 2, 3)

, P. ONGOLO-ZOGO

(4)

, G. LOUIS-TISSERAND

(5)

, N. STREICHENBERGER

(6)

, M. HERMIER

(3, 5)

, A. JOUVET

(6)

, C. HLAIHEL

(1)

, E. JOUANNEAU

(7)

, G. SALLES

(8)

, J.C. FROMENT

(3, 5)

(1) Service de Radiologie et IRM, Centre Hospitalier Lyon Sud, Hospices civils de Lyon, 69495 Pierre Bénite Cedex.(2) Laboratoire d’Anatomie de l’UFR Laennec, Université Claude Bernard Lyon 1, Rue Guillaume Paradin, 69312 Lyon cedex 08.(3) CREATIS, INSA 502, 69621 Villeurbanne Cedex.(4) Service de Radiologie et Imagerie Médicale, Hôpital Central de Yaoundé, Université de Yaoundé 1.(5) Service de Radiologie et IRM, Hôpital Neurologique et Neurochirurgical, Université Claude Bernard Lyon 1, 69677 Bron Cedex.(6) Service de Neuropathologie, Hôpital Neurologique et Neurochirurgical P. Wertheimer Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1,69677 Bron Cedex.(7) Service de Neurochirurgie C, Hôpital Neurologique et Neurochirurgical P. Wertheimer Lyon, 69677 Bron cedex.(8) Service d’hématologie, Centre Hospitalier Lyon Sud, 69495 Pierre Bénite Cedex.

R

ÉSUMÉ

En raison de l’augmentation de l’incidence des lymphomes cérébraux (LC), il est utile de maîtriser la séméiologie IRMde cette entité pathologique potentiellement curable. Nous présentons une analyse rétrospective de 9 patients porteurs de13 lésions de LC histologiquement prouvés et une revue de la littérature sur les aspects IRM morphologiques et de diffusion-perfusion des LC. Tous les patients ont été explorés par des séquences morphologiques avant et après injection de chélatesde gadolinium. L’IRM de diffusion a été effectuée à l’aide d’une séquence Echo Planar Single Shot avec génération auto-matisée du coefficient de diffusion apparent (CDA). L’IRM de perfusion a été effectuée à l’aide d’une séquence Écho Planarde type Écho de Gradient en pondération T2* après injection intraveineuse d’un bolus de gadolinium avec un débit de 6 ml/set une résolution temporelle de 1 seconde. Les données IRM morphologiques, de diffusion avec calcul du CDA moyen dela tumeur et de la substance blanche normale, et de perfusion avec calcul du volume sanguin cérébral relatif maximal (VSCr-max) de la tumeur et aspect de la courbe de perfusion, ont été analysées.

Sur le plan morphologique, le LC était toujours iso ou hypointense en T1 et iso-intense ou hypointense en T2 parrapport à la substance grise dans 75 % des cas Toutes les lésions sauf une (patient sous corticothérapie) prenaient lecontraste. Sur les séquences pondérées en diffusion, les 13 lésions étaient en hypersignal. Le CDA tumoral moyenétait égal à 0,717

±

0,152.10

–3

mm

2

/sec (0,550-1,014). Le ratio CDA tumoral/CDA substance blanche était égal à0,974

±

0,190 (0,768-1,410). Toutes les courbes de perfusion tumorale présentaient un aspect caractéristique de remon-tée importante au dessus de la ligne de base après le premier passage. Le VSCrmax moyen des lésions était égal à1,43

±

0,64 (0,55-2,62).De part leur leurs forte cellularité, l’absence de néo vascularisation et la rupture de la barrière hématoencéphalique par

l’infiltration des parois capillaires par les cellules lymphomateuses, les LC présentent une séméiologie particulière en IRMde diffusion-perfusion dont la connaissance devrait en améliorer le diagnostic et le suivi.

Mots-clés :

IRM, perfusion, tumeur cérébrale, lymphome.

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UMMARY

Diffusion and perfusion MR imaging in cerebral lymphomas

Because of the increasing incidence of cerebral lymphoma, it is critical for patient management to recognize the MR featuresof this disease. We present the characteristic morphological and functional MRI features of this tumor. The findings on MRIstudies, including morphological, diffusion and perfusion imaging, performed in 9 biopsy-proven cases of cerebral lymphomawith 13 lesions are presented and analyzed, and are discussed in comparison with published literature data. All patients under-went diffusion-weighted imaging with a single shot echo-planar pulse sequence. Dynamic susceptibility-contrast MRI was per-formed using a T2*-weighted gradient-echo echo-planar sequence after intravenous injection of chelates of gadolinium at therate of 6 ml/s and a temporal resolution of 1 second.

All cases of cerebral lymphoma appeared hypointense or isointense on T1-weighted images and in 75% of cases iso- orhypointense on T2-weighted images. All lesions enhanced except one in a patient receiving steroid therapy. On diffusion-weighted images, tumours were hyperintense with normal or decreased ADC values (0.717

±

0.152.10

–3

mm

2

/sec, range: 0.550-1.014) and an ADC ratio tumour/normal white matter of 0.974

±

0.190 (range: 0.768-1.410). On perfusion, the signal intensity-time curve of each tumour showed a characteristic type of curve with a significant increase of the signal intensity above thebaseline and a low maximum relative cerebral blood volume ratio (rCVBmax) of 1.43

±

0.64 (0.55-2.62).Due to their higher cellularity, the lack of neoangiogenesis, and the increased permeability of the blood-brain barrier related

to the infiltration of blood vessels wall by lymphomatous cells, cerebral lymphoma presents characteristic diffusion and per-fusion MRI features that should be useful for diagnosis and patient follow-up.

Key words:

Magnetic Resonance Imaging, perfusion, brain neoplasms, lymphoma.

Tirés à part :

F. C

OTTON

, à l’adresse (1) ci-dessus. e-mail : [email protected]

Page 2: IRM de diffusion-perfusion dans l’évaluation des lymphomes cérébraux

IRM DE DIFFUSION-PERFUSION DANS L’ÉVALUATION DES LYMPHOMES CÉRÉBRAUX

221

INTRODUCTION

Si l’exploration IRM morphologique des tumeurscérébrales intra axiales a permis d’améliorer l’estima-tion du volume tumoral, l’appréciation de l’exten-sion anatomique et la préparation du geste chirurgicalbiopsique ou d’exérèse, l’une de ses faiblesses restela caractérisation tissulaire, surtout dans les lésionsmultifocales ou comportant des zones de nécrose [2,8, 13, 26].

Les progrès récents de la performance des gradientsutilisés en IRM et des techniques de post-traitementrendent possibles la réalisation de séquences ultra-rapides [32] capables de suivre les phénomènesdynamiques notamment au niveau microcirculatoire.Les séquences de diffusion et de perfusion, décritessur un plan théorique depuis une quinzaine d’années,sont aujourd’hui disponibles sur la majorité deséquipements d’IRM en pratique clinique et plusieursauteurs se sont intéressés à l’application de l’image-rie de diffusion ou de perfusion dans les tumeurscérébrales notamment dans la prédiction de leurtype et grade histologiques [1, 3-7, 9-12, 14-21, 27-31,34]. Les données sur les lymphomes cérébraux (LC)restent limitées tant pour la perfusion [7, 11, 15, 27]que pour la diffusion [10, 34].

Depuis deux décennies, l’incidence des LC, lym-phomes malins non hodgkiniens (LMNH) à plus de95 % de type B donc potentiellement curables, esten augmentation et il existe actuellement un intérêtsans cesse croissant pour leur prise en charge théra-peutique qui repose sur une prise en charge médi-cale avec chimiothérapie et/ou radiothérapie [22,25].

Le but de ce travail est de décrire les élémentsséméiologiques des LC en IRM de diffusion-perfu-sion dont la connaissance pourrait s’avérer crucialetant pour leur diagnostic initial que leur suivi postthérapeutique.

MATÉRIEL ET MÉTHODES

Critère de sélection

Depuis novembre 2004, les protocoles d’explora-tion des lésions tumorales cérébrales en IRM dansnotre institution incluent systématiquement en plusdes séquences morphologiques, des séquences enimagerie de diffusion et une étude de la perfusionselon la méthode dite de « premier passage » d’unproduit de contraste. Pour cette étude, nous avonsrecherché à partir du fichier du service de neuro-pathologie tous les patients avec un diagnostic histo-logique de lymphome cérébral entre le 1

er

Novembre2004 et le 30 juin 2005. Parmi les onze patients avecun diagnostic histologique de LC, nous avons retenules neuf qui avaient bénéficié d’une explorationIRM, incluant les séquences de diffusion-perfusion,dans le mois précédent la biopsie cérébrale

Population étudiée

Neuf patients, 5 hommes et 4 femmes âgés de68

±

16 ans (extrêmes : 42-84), ont été inclus. L’indice

de Karnofski moyen au moment du diagnostic étaitde 50 %. Un patient était connu séropositif au VIHsous tri-thérapie. Trois patients avaient des antécé-dents de radiochimiothérapie pour une localisationlymphomateuse thoracique, abdominale et sinu-sienne maxillaire remontant respectivement à 3, 4 et7 ans. Huit patients ont bénéficié d’un prélèvementen conditions stéréotaxiques et un patient a eu unebiopsie exérèse chirurgicale pour une lésion cérébel-leuse. Le diagnostic pathologique a été fait dans lemême laboratoire avec une procédure techniquestandard : fixation des prélèvements dans une solu-tion Alcool – Formol – Acide Acétique, colorationHPS (Hémalun Phloxine Safran), HE (Hémalun –Éosine), analyse au microscope et immunotypage.Le LMNH était classé à grandes cellules de type Bchez 7 patients, à petites cellules B de type lympho-plasmocytaire chez une patiente et le patient VIHpositif avait un LMNH à grandes cellules B associéeà une infection à Epstein Barr Virus.

Méthode IRM

Les examens ont été réalisés sur deux imageursPHILIPS version INTERA 1,5T (Philips MedicalSystems, Einhoven, Holland) sur 2 centres de notreinstitution. Les protocoles comportaient :

Pour l’exploration morphologique au minimum,des séquences en pondération SE T1 dans le plansagital (TR 587 ms, TE 14 ms, Angle 90

°

, FOV :230 mm, épaisseur 5 mm, gap 0,5 ; NEX = 2, matrice256*256) ; TSE T2 (TR 5 124 ms, TE 100 ms, Turbofactor 11, FOV : 230 mm, épaisseur 5 mm, gap 0,5,NEX = 2, matrice 512*256) dans le plan axial, uneséquence 3D en pondération T1 après injection decomplexe da gadolinium en acquisition axiale àvoxel isotropique millimétrique avec reformatagedans les trois plans (TR 20 ms, TE 6,2 ms, Angle 20°,FOV : 232 mm, épaisseur 0,91 mm, NEX = 1,matrice 256*256).

Pour la diffusion, une séquence Écho Planar detype Écho de Spin pondérée en T2 en single shotréalisée avec 3 valeurs de b (0, 500 et 1 000 s/mm

2

),la cartographie CDA étant obtenue de manièreautomatisée et présentée selon une échelle de gris.

Pour la perfusion, une séquence Écho Planar detype Écho de Gradient pondérée en T2* couvrantl’ensemble de l’encéphale avec 24 coupes et 70 dyna-miques par coupe (TR 17 ms, TE 8 ms, angle 7

°,

EPI factor 17, FOV : 220 mm, épaisseur 3,5 mm, gap0, NEX = 1, matrice 94*128) avec injection automa-tique à la pompe à travers un cathéter veineux decalibre 20G au pli du coude d’une dose de 0,2 ml/kgde DOTAREM

®

(Guerbet, Roissy – France), ou de0,2 ml/kg MULTIHANCE

®

(Bracco, Milan – Italie).La séquence était combinée avec la techniquePRESTO. Le débit d’injection était de 6 ml/sec suivid’un rinçage à l’aide de 20 à 30 CC de sérum salé. Ledébut de l’injection était synchronisé au début de laséquence. La résolution temporelle était de 1 secondepermettant ainsi de couvrir l’ensemble du cerveauen 1 minute et 10 secondes.

Quatre patients ont bénéficiés dans le mêmetemps d’une imagerie spectroscopique proton à TElong (272 ms).

Page 3: IRM de diffusion-perfusion dans l’évaluation des lymphomes cérébraux

222

F. COTTON et al.

Post traitement

La séquence de diffusion était traitée de manièreautomatisée à partir de la console principale d’acqui-sition pour l’obtention de cartographie CDA enéchelle de gris. L’estimation du CDA est déterminéesur cette cartographie CDA grâce à la définitiond’une région d’intérêt (ROI) déterminée à partir desimages morphologiques T2 et T1 après gadolinium.La surface minimale de ROI retenue pour ce travailétait de 20 mm

2

. Trois mesures ont été effectuéespour chaque ROI et la moyenne des mesures a étéretenue.

L’ensemble des coupes de la séquence de perfu-sion était automatiquement transféré sur la stationde post traitement de type View-Forum (PhilipsMedical Systems, Einhoven, Holland) permettantl’obtention des courbes de variations du signal T2*en fonction du temps pour une ROI définie à partirdes images T1 post gadolinium pour la région tumo-rale prenant le contraste et à partir des images TSET2 et T1 post gadolinium pour la zone de comparai-son située dans la substance blanche normale contro-latérale (ROI de même taille). Préalablement àl’analyse des cartographies de perfusion, le niveaudu masque était réglé pour éviter un calcul avecbruit de fond, l’ensemble des coupes étaient sélec-tionnées et un lissage spatial 3*3 était appliqué. Lesparamètres suivants de la perfusion dans le ROI sontfournis : le temps d’arrivée du contraste, le temps detransit moyen, le temps d’arrivée au pic et le volumesanguin cérébral relatif qui est l’intégrale négativei.e. l’aire sous la courbe. Comme pour la diffusion, lasurface minimale de la région d’intérêt retenue pourcette étude était de 20 mm

2

. Trois mesures ont étéeffectuées pour chaque ROI et la valeur maximale aété retenue.

La durée de chargement sur la View-Forum del’ensemble des coupes natives de perfusion et la miseen page des images clés des cartographies couleursdu rCBV et des courbes d’intensité du signal enfonction du temps était en moyenne de une minute.Une fois qu’ils sont définis, l’application spécifiqueet le format d’écran sont mémorisés et peuvent êtrerappelés à chaque nouvelle utilisation.

Analyse

L’analyse des séquences morphologiques compor-tait la localisation anatomique, le caractère unique oumultifocal, les contours, la taille, la prise de contraste,l’existence de signes associés tels que l’œdème,l’effet de masse.

Les images à b 1000 des séquences pondérées endiffusion ainsi la cartographie CDA ont été reluespar trois radiologistes de manière consensuelle. Lesmoyennes et les écarts types des valeurs de CDA ausein de la tumeur (CDAt) et de la substance blanchenormale controlatérale (CDAsb) ont été calculésainsi que le ratio CDAt/CDAsb.

Sur les images de perfusion, chacun des troisradiologistes a effectué des mesures du VSC régio-nal de la tumeur (VSCrt) et de la substance blanchecontrolatérale normale (VSCrsb) en évitant d’incluredes vaisseaux macroscopiquement visibles sur lescoupes morphologiques ainsi que les zones tumora-

les non rehaussées. Ces mesures ont été effectuéessur console de post traitement de type View –Forum. La valeur maximale pour chaque ROI(VSCrmax) a été retenue pour chaque lésion. Leratio VSCrmax de la tumeur/VSCrmax de la subs-tance blanche controlatérale normale a été calculépour chaque lésion. La courbe de perfusion de cha-que lésion a été décrite comme caractéristique lors-que qu’elle présentait une remontée significative(> 20 %) et prolongée du signal avec passage au des-sus de la ligne de base.

RÉSULTATS

Aspects morphologiques

Quatre patients avaient des lésions multifocalesdont deux avec des lésions sus et sous tentorielles

(figure 1)

. Les noyaux gris centraux étaient atteintsdans 25 % des cas

(figure 2)

. La lésion était de topo-graphie lobaire sus tentorielle dans 58,3 % des cas

(figure 3)

. Deux tiers des lésions étaient en hypo-signal T, 1/3 en isosignal alors que 75 % des lésionsétaient en hyposignal ou isosignal en T2 par rapportau signal de la substance grise. L’hypersignal T2péri-lésionnel était noté dans 75 % des cas. Onzelésions prenant le contraste et 10 présentaient descontours nets. La prise de contraste était homogènedans 83,3 % des lésions. La patiente présentant lalésion non rehaussée avait reçu une corticothérapie,il s’agissait d’un LMNH à petites cellules B lympho-pasmocytaires qui se présentait sous la forme d’uneinfiltration callosofrontale bilatérale en ailes depapillon. Le volume moyen des 11 lésions rehausséesétait égale à 21,2

±

18,2 CC (extrêmes : 3-61) avecune médiane à 19 CC.

Séméiologie en diffusion

(tableau I)

Sur les images pondérées en diffusion, les 12 lésionssont apparues en hypersignal à b 1 000

(figures 1,

4)

.Dans 75 % des cas l’ADC était diminué

(figure 1)

etdans 25 % des cas normal ou discrètement aug-menté. Le CDAt [moyenne

±

1 écart type] était égalà 0,717

±

0,152.10

–3

mm

2

/sec (extrêmes : 0,550-1,014). Le CDAsb [moyenne

±

1 écart type] étaitégale à 0,738

±

0,69.10

–3

mm

2

/sec (extrêmes : 0,615-0,878). Le ratio CDAt/CDAsb [moyenne

±

1 écarttype] était égale à 0,974

±

0,190 (extrêmes : 0,768-1,410).

Séméiologie en perfusion

(tableau I)

La courbe de perfusion présentant un aspectcaractéristique de remontée significative et prolon-gée du signal avec passage au dessus de la ligne debase a été observée dans les 11 tumeurs prenant lecontraste

(figure 2)

.La pente de remontée au dessusde la ligne de base était toujours importante avantune phase en plateau survenant 10 secondes après letemps d’arrivée au pic

(figure 2,

3,

4)

. Le ratio VSCr-max [moyenne

±

écart type] était égal à 1,43

±

0,64(extrêmes : 0,55-2,62).

Page 4: IRM de diffusion-perfusion dans l’évaluation des lymphomes cérébraux

IRM DE DIFFUSION-PERFUSION DANS L’ÉVALUATION DES LYMPHOMES CÉRÉBRAUX

223

TABLEAU I. – Résultats quantitatifs (diffusion, perfusion).TABLE I. – Quantitative results (diffusion, perfusion).

N°/sexe/âge/type Topographie VSCrmax tumeur VSCrmax SB Ratio

VSCrmax CDA tumeur CDA SB Ratio CDA

1/F/81/LCP Corps calleux Nd Nd Nd 1 014 719 1,41

2/F/79/LCP Frontal 0,55 1 0,55 630 764 0,825

3/F72/LCP FrontalCorps calleux

1,41,3

0,841,8

1,670,72

675980

879829

0,7681,182

4/F/82/LCP Frontal 7,6 2,9 2,62 658 773 0,851

5/M/71/LCS Temporal 2 2,2 0,91 612 723 0,846

6/M/84/LCS Temporo occipital 3,4 2,3 1,48 825 743 1,11

7/M/50/LCP* ThalamusNoyau caudéNoyau lenticulaire

1,71,71,4

1,51,11,1

1,131,541,27

728588753

730688688

0,9970,8551,094

8/M/49/LCS Corps calleux, cervelet 1,8 1,3 1,38 550 615 0,894

9/M/42/LCP cervelet 2,1 0,87 2,41 596 700 0,851

* Patient VIH positif ; LCP : lymphome cérébral primitif, LCS : lymphome cérébral secondaire ; VSCrmax : Volume sanguin cérébral régional maximum ;SB : Substance blanche ; CDA : coefficient de diffusion apparent ; Nd : non déterminé.

FIG. 1. – Homme de 49 ans présentant un lymphome malin non hodgkinien cérébral multifocal de type B.T1 axial transverse après injection de gadolinium : présence de deux lésions sous-tentorielle rehaussées de façon homogène

après injection. Le patient était adressé initialement pour bilan pré-chirurgical d’un neurinome de l’acoustique. La lésion del’angle ponto-cérébelleux s’étend dans le méat acoustique interne. En diffusion : hypersignal net sur la TRACE avec un CDAmesuré à 0,720. 10–3 mm2/sec.

Coupe histopathologique de la lésion du CAI (HE*100) : prolifération en plages diffuses de cellules rondes non cohésives.

FIG. 1. – Multifocal Non-Hodgkin’s brain lymphoma in a 49 year-old-man.Two infratentorial homogeneously enhancing lesions are shown on axial T1 weighted image after gadolinium injection. MRI was first

performed in the context of presurgical evaluation of an acoustic schwannoma. The pontocerebellar angle lesion extends through the internalacoustic canal (IAC). On diffusion, a clear hyperintense lesion is depicted on TRACE image with reduced ADC value (0.720. 10–3 mm2/sec).

Histopathological slice of the IAC (HE*100): diffuse proliferation of non-cohesive round cells.

a bc d

Page 5: IRM de diffusion-perfusion dans l’évaluation des lymphomes cérébraux

224

F. COTTON et al.

DISCUSSION

L’objectif était de décrire les aspects séméiologi-ques IRM morphologique et de diffusion-perfusiondes lymphomes cérébraux à partir des 9 dossiers issusde deux institutions et des données de la littérature.L’accroissement rapporté de l’incidence des localisa-tions lymphomateuses cérébrales et la connaissancedu caractère curable des LMNH justifient un regainactuel d’intérêt pour cette entité jusqu’alors considé-rée comme rare [2, 8, 19, 22, 25]. La place de l’IRMdans la prise à charge devrait être cruciale.

Morphologie

Les lymphomes cérébraux ont une localisationlobaire cérébrale dans plus de 70 % des cas, la loca-lisation dans les noyaux gris centraux est observéedans 20 à 35 % des cas alors que la localisation céré-belleuse est rencontrée dans moins de 15 % des cas.La localisation au corps calleux, le contact épendy-maire ou leptoméningé sans être spécifiques sontsuggestifs. La tumeur est à plus de 75 % hypointenseT1 et en isosignal ou hyposignal T2 par rapport à lasubstance grise. La prise de contraste homogène estla règle (90 %), elle peut être hétérogène (< 10 %)

FIG. 2. – Lymphome malin non hodgkinien à grandes cellules B associée à une infection à Epstein Barr Virus chez un hommede 50 ans, VIH positif.

IRM conventionnelle : lésion a contours irréguliers, fortement rehaussé après injection de gadolinium, s’étendant de part etd’autre du troisième ventricule, infiltrant les noyaux médiaux des thalamus, les faisceaux mamillo-thalamiques (flèches noires), letrigone gauche (flèche blanche), l’adhérence inter-thalamique (flèche courbe) et les hypothalamus.

En diffusion, le processus infiltratif est clairement visualisé. En perfusion, le VSCr est bas malgré la prise de contraste intenseet la courbe est typique avec une augmentation très importante de l’intensité du signal au dessus de la ligne de base (30 %) aprèsle premier passage.

FIG. 2. – Non-Hodgkin’s B-cell brain lymphoma in a 50 year-old-man with HIV infection and Epstein Barr Virus.A markedly enhancing lesion with irregular contours beside the third ventricle is demonstrated on conventional MRI. Lymphoma

infiltrates the median thalamic nuclei, mamillothalamic tracts (black arrows), left Fornix (white arrow), thalamic adhesion (curvedarrow) and hypothalamus.

Infiltrative process is clearly depicted on diffusion. On perfusion, rCBV value is low despite enhancement on T1 weighted imageand a marked increase of the signal intensity above the baseline (30%) is observed after the first pass of the bolus agent.

a b cd e f

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IRM DE DIFFUSION-PERFUSION DANS L’ÉVALUATION DES LYMPHOMES CÉRÉBRAUX

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voire absente chez les patients sous corticothéra-pie. Sur le plan morphologique, les séries récentescomportant des données IRM démontrent que lanotion classique de localisation préférentielle dansles structures profondes telles que les NGC n’est pastoujours vérifiée. De fait, le LC n’a pas de topogra-phie préférentielle ; la topographie lobaire cérébrale,l’infiltration commissurale, le développement périventriculaire avec contact épendymaire ou leptomé-ningé sont invariablement décrites [2, 8, 13, 26]. Lesignal est hypointense T1 et hypointense ou isointense à la substance grise en T2 en rapport avec laforte cellularité avec des cellules pauvres en cyto-plasme [13]. Plus la nécrose est importante, plus lalésion apparaît en hypersignal T2 et plus la prise decontraste est hétérogène, mal délimitée [13]. Laprise de contraste est la règle en dehors des patientssous corticoïdes chez qui a été décrit un aspect detumeur fantôme. Tel a été le cas chez une de nospatientes. La forte prise de contraste est en rapportavec une altération de barrière hémato encéphalique(BHE) par l’infiltration des cellules lymphomateusesdans la paroi et l’espace péri-capillaire [2, 8, 13].

Imagerie de diffusion

Sur les images pondérées en diffusion (b1000), leLC est typiquement hyperintense alors que lesvaleurs du CDA sont normales ou diminuées parrapport à la substance blanche normale. Le LC estconnu comme une tumeur hypercellulaire avec parconséquent une expansion du secteur interstitiel

(figure 1)

. Cependant, le LC est fait de cellules avecinversion du rapport nucléo cytoplasmique avec uncytoplasme de taille réduite difficilement visible enmicroscopie [3, 9, 10, 12, 14, 23, 26, 28, 34]. Il a étédémontré l’existence d’une corrélation inverse entrediffusibilité et cellularité ainsi que entre diffusibilitéet rapport nucléo cytoplasmique [10, 28, 34]. Troisséries [10, 24, 34] rapportent les aspects de la diffusion

chez 21 patients porteurs de 30 lésions lymphomateuses.Le LC y est hyperintense sur les images pondérées endiffusion dans plus de 85 % des cas, le CDA tumoralmoyen est égal à 0,811

±

0,247.10

–3

mm

2

/sec et le ratioCDA tumeur/CDA substance blanche est égal à1,15

±

0,33. Ces résultats sont en concordance avecceux de notre série. Le CDA est abaissé voire iden-tique à celui de la substance blanche normale. Ceséléments permettent ainsi de faire le diagnostic dif-férentiel avec les abcès de toxoplasmose cérébralechez les patients VIH positifs, la plupart des gliomes,des métastases et des certaines formes pseudo tumo-rales des pathologies démyélinisantes [10, 28, 34].Notre approche méthodologique s’est articulée surla littérature [3, 9, 10, 12, 14, 23, 28, 34] en ce quiconcerne le choix du b pour l’interprétation des imagespondérées en diffusion et la détermination des ROIpour l’estimation du CDA ou encore le calcul duratio CDA tumeur/CDA substance.

Imagerie de perfusion

En imagerie de perfusion, le volume sanguin céré-bral relatif tumoral est normal ou légèrement aug-menté par rapport à la substance blanche normale etla courbe de perfusion présente un aspect typique decroisement de la ligne de base après le premier pas-sage signant l’extravasation vers le secteur intersti-tiel du fait de la rupture de la BHE.

La corrélation entre la vascularisation tumoralesur le plan histologique et les estimations du VSCrpar l’IRM dynamique avec chélates de gadoliniumest actuellement admise [4, 6, 11, 15-17, 21, 29-31].Aucun signe d’hypervasularisation, de néoangiogé-nèse n’a été rapporté dans les lymphomes cérébrauxsur le plan histologique ni même en angiographie[26].

Plusieurs séries hétérogènes ont été rapportéesdécrivant, pour les comparer, les aspects de différentstypes histologiques tumoraux en IRM de perfusion [4,

FIG. 3. – Femme de 79 ans présentant un lymphome frontal à grandes cellules B.Lésion lobaire rehaussée de façon homogène après injection. VSCr discrètement diminué dans la lésion rehaussée, par rapport

au côté opposé, et nettement diminué (plus de 30 %) dans l’environnement péri-lésionnel. Courbe de signal intensité sur le tempstypique des avec une ré-ascension marquée au dessus de la ligne de base après le passage du produit de contraste.

FIG. 3. – Frontal primary B-cell brain lymphoma in a 79 year-old-woman.The lobar lesion homogeneously enhances. Inside the enhancing part of the lesion, the rCBV is slightly decreased compared to

the control area and markedly decreased (30%) in the surrounding white matter. On perfusion, a typical increase of the signal inten-sity above the baseline is observed after the first pass of the bolus agent.

a b c

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F. COTTON et al.

6, 11, 15-17, 21, 29-31]. À notre connaissance, autotal, environ cinquante cas de lymphomes ont étérapportés. Dans ces séries, l’indice retenu par plu-sieurs auteurs est le ratio VSCrmax qui a été démon-tré reproductible [4, 11, 15-18, 21, 29-31, 33]. Lacompilation des données chiffrées dans les sériespubliées permet d’estimer que le ratio VSCrmaxmoyen est de 1,42

±

0,20 avec des valeurs extrêmes

comprises entre 0,85 et 2,82 si l’on exclut les deuxcas rapporté par Sugahara et al. [30] avec un ratioVSCrmax supérieur à 5. Aucune explication n’estfournie dans la littérature sur ces cas rapportés dansle cadre d’un travail préliminaire. Des vaisseauxmacroscopiquement visibles ont peut-être été inclusdans les ROI analysés. Hormis ces deux cas, le ratioVSCrmax des LC est démontré largement inférieur

FIG. 4. – Caractéristiques en perfusion (valeurs du VSCr et aspect de la courbe) permettant de différencier les localisationscalleuses du lymphome versus glioblastome.

Homme de 49 ans présentant un lymphome malin non hodgkinien cérébral multifocal de type B (a, b, c). Femme de 69 ansprésentant un glioblastome calleux nécrotique (d, e, f) :

a) Sur la séquence axiale transverse après injection de gadolinium, la lésion du splénium présente un rehaussement intense ethomogène ;

b) La valeur du VSCr n’est pas augmentée par rapport à la zone contrôle ;c) Courbe typique de lymphome (points bleus) ;d) Sur la séquence axiale transverse après injection de Multihance, la lésion du corps du corps calleux présente un rehausse-

ment hétérogène ;e) La valeur du VSC est élevée (3,5 plus élevée que la région contrôle) ;f) Courbe typique d’une lésion nécrotique avec une réascension au dessus de la ligne de base moins marquée et plus progres-

sive (points jaunes).

FIG. 4. – Corpus callosum lymphoma versus corpus callosum glioblastoma: different patterns of rCBV values and signalintensity-time curves.

Multifocal Non-Hodgkin’s brain lymphoma in a 49 year-old-man. (a, b, c). Necrotic glioblastoma in a 63-year old woman (d, e, f):a) The axial gadolinium-enhanced T1-weighted MR image reveals a well outlined splenium lesion with intense homogeneous

enhancement;b) rCBV is not elevated compared to normal white matter;c) A typical curve of lymphoma is demonstrated (blue points);d) The axial MultiHance-enhanced T1-weighted MR image reveals a necrotic lesion of the body of the corpus callosum with het-

erogeneous enhancement;e) rCBV is elevated (3.5 more than controlateral white matter);f) A typical curve of necrotic enhancing lesion is demonstrated with a less marked and more progressive increase of the signal

intensity above the baseline (yellow points).

a b cd e f

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IRM DE DIFFUSION-PERFUSION DANS L’ÉVALUATION DES LYMPHOMES CÉRÉBRAUX

227

à celui des gliomes de haut grade et des métastasescérébrales dont le ratio moyen de VSCrmax estsupérieur à 3 [11, 16] rendant ainsi aisé le diagnosticdifférentiel avec le glioblastome dans les localisa-tions calleuses du LC

(figure 4)

ou les métastasesdans les formes multifocales du LC. Par contre, lediagnostic différentiel demeure problématique avecles formes pseudo tumorales des pathologies démyé-linisantes dont le VSCrmax est de 0,88

±

0,46 [5].L’aspect de la courbe de perfusion et les valeurs duCDA sont alors des éléments essentiels. En ce quiconcerne les formes secondaires cérébrales deslymphomes systémiques qui présentent un contactleptoméningé, le diagnostic différentiel avec lesméningiomes, même s’il est aisé grâce à la cliniqueet aux arguments morphologiques, est facilité puisquele ratio VSCrmax des méningiomes est très élevésupérieur à 9 [16, 17].

L’analyse de la courbe de perfusion a été rappor-tée dans deux séries [11, 27]. L’aspect de remontéesignificative du signal avec passage au dessus de laligne de base est décrit comme caractéristique dela perméabilité de la BHE. En effet, le LC sedéveloppe de manière angiocentrique et les celluleslymphomateuses infiltrent les parois et l’espace péri-capillaire. Ce phénomène est sensible à la corticothé-rapie [11]. Ainsi l’étude dynamique de la perfusiondans les tumeurs intra axiales permet de discriminerau sein des zones tumorales rehaussées du fait de lanéovascularisation et de la rupture de la BHE, lapart de la néovascularisation qui pourrait être corré-lée au type et au grade histologique.

Notre travail parce que rétrospectif n’avait pas laprétention d’évaluer la sensibilité ou la spécificitédiagnostique des éléments séméiologiques présentésici. Il n’a pas pris en compte le volet spectroscopiquequi n’a été réalisée que chez 4 patients. Les techni-ques de diffusion-perfusion sont validés et connus [1,6, 7, 20, 24, 31, 32].

En conclusion, les caractéristiques histologiquesdes lymphomes cérébraux ont une traduction séméio-logique particulière en IRM de diffusion-perfusionqui doit être connue car il s’agit d’une tumeur poten-tiellement curable, comme les autres LMNH, grâceà un traitement médical. La forme typique de LCapparaît comme une lésion unique lobaire cérébrale,hypointense T1, iso ou hypointense en T2, prenantle contraste de manière homogène avec une couronne« œdémateuse » périphérique, hyperintense en diffu-sion, avec augmentation du CDA. Dans la portionrehaussée après injection, la lésion est en hyper-signal en diffusion avec un CDA souvent diminué.En perfusion, le VSCrmax est bas par rapport auxautres lésions intra-axiales fortement rehausséescomme les métastases ou les gliomes de haut grades,et la courbe de perfusion présente un aspect caracté-ristique de remontée significative après la courbe depremier passage, dépassant largement la ligne debase.

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