Stratégie diagnostique en IRM corps entier dans les myopathies et

dystrophies musculaires congénitales avec Rigid Spine Syndrome

Law-ye B. ¹, Richard R. ¹, Mokhtari S. ¹, Safa D. ¹, Mompoint D. ¹, Lebreton C. ¹,

Siahou D . ¹, Wattel C . ¹, Quijano-Roy S. ², Carlier R-Y. ¹ ³

¹ Service d’Imagerie Médicale ² Service de Pédiatrie

³ Hôpitaux Universitaire Paris Ile-de-France Ouest Hôpital Raymond Poincaré

Objectifs

• Aspects techniques de l’IRM musculaire corps entier

• Décrire les patterns spécifiques d’atteinte musculaire dans les cas de myopathies avec Rigid Spine

• Proposer un algorithme diagnostique pratique

Myopathies et dystrophies musculaires congénitales (DMC)

• Groupe hétérogène de maladies congénitales sur le plan clinique et génétique

• Transmission autosomique récessive dans la majorité des cas

• Classification selon le gène et la fonction protéique atteints

• Principales DMC: – Déficit en Laminin α2 (mérosine) ou MDC1A

– CMD liée à SEPN1 (anciennement Rigid Spine Syndrome, RSMD 1)

– CMD liée à LMNA (maladie d’Emery-Dreiffus)

– Déficit en Collagène VI

– Dystroglycanopathies *

* Congenital Muscular Dystrophy Overview

Sparks et al. Gene reviews 2012

Bilan de base

• Anticorps spécifiques contre 3 protéines de la matrice extra-cellulaire :

– Mérosine, α- dystroglycane, collagène VI

• Biopsie de peau :

– Etude de la mérosine, culture de fibroblastes

• IRM cérébrale:

– On distingue classiquement les myopathies avec et sans atteinte du système nerveux central

• Diagnostic moléculaire *

*Principales maladies neuromusculaires Association Française contre les Myopathies Novembre 2009

SNC +

SNC +

Principales myopathies et DMC

Atteinte cérébrale dans la CMD à mérosine

IRM corps entier Scoliose thoraco-lombaire opérée

IRM cérébrale (séquence T2) :

Pachygyrie postérieure

Leucopathie très étendue

Groupes phénotypiques

1. Hyperlaxités +/- rétractions tendineuses

2. Rigid spine syndrome

3. Absence de phénotype spécifique: faiblesse musculaire, douleurs

Rigid Spine Syndrome

• Terme introduit en 1973 par Dubowitz pour décrire des myopathies avec raideur rachidienne au 1er plan*

• Limitation progressive de la flexion du cou et du tronc

• Sévérité variable

* Rigid spine syndrome: a muscle syndrome in search of a name. Dubowitz V.

Proc R Soc Med. 1973

Rigid Spine Syndrome Différents degré de sévérité

Patterns d’atteinte spécifiques

• Etude rétrospective menée à Garches de 2005 à 2010 *

• IRM corps entier pratiquée chez 117 patients adressés pour suspicion de pathologie neuromusculaire congénitale ou myopathie congénitale connue

• Pattern spécifique d’atteinte musculaire plus fréquent en cas de Rigid spine syndrome ou de syndrome d’hyperlaxité

* Whole body muscle MRI protocol: pattern recognition in early onset neuromuscular disorders Quijano-Roy S et al. Neuromusc. Disord. 2012

• Hyperlaxité+ Retractions 16 patients 6 COL6

Patterns très évocateurs de Signe du Collagène

• Rigid Spine Syndrome 20 patients

4 SEPN1, 2 RYR1, 1 DNM2, 1COL6, 1 LMNA, 1 Pompe

50% de patterns typiques

• Myopathie congénitale ou CMD ou LGMD sans phénotype ou histologie typique 22 patients

3 CMD avec mutations LMNA, 1COL6, 2 FKRP, 1LMNA, 1DNM2, 1 NEB, 1 RYR

Patterns typiques pour COL6, DNM2 et NEB

Patterns d’atteinte spécifiques Groupes syndromiques

IRM corps entier - Technique

• IRM 1.5-Tesla corps entier (Achieva Release 11, Philips Medical Systems, Eindhoven, Netherlands)

• Axial et frontal 6 mm T1 TSE

• De la tête jusqu’aux orteils

• Axial 8 mm STIR si possible

• Antenne rachis pour les enfants jusqu’à 130 cm

• Sinon antenne Q-Body

• Surveillance, sédation chez les enfants jeunes ou non coopérants (aide des pédiatres,

anesthésistes)

Coronal T1

3

1

2

Axial T1

OPTIONNEL

Axial STIR (saturation de

la graisse)

Enfant avec sa mère

IRM possible chez les enfants et en cas de rétractions majeures

Décubitus latéral Double obliquité des coupes

Evaluation musculaire

1. Score d’altération musculaire

– Sur les images pondérées T1

– Classification de Mercuri pour 92 muscles

1. Aspect normal 2. Atteinte légère (< 30% du volume musculaire)

4. Atteinte sévère (Remplacement complet du muscle par du tissu graisseux et conjonctif)

3. Atteinte modérée (30 à 60% du volume musculaire)

Evaluation musculaire

2. Atrophie musculaire

– Perte du volume musculaire

CMD liée à SEPN1 (Rigid Spine Muscular Disease 1)

• Mutations du gène SEPN1 (sélénoprotéine de type N1)

• Fonction de protection contre les lésions oxydatives

• Myopathie axiale avec dos raide et déficit respiratoire

restrictif et précoce :

– Raideur cervico-axiale +/- scoliose

– Faiblesse musculaire modérée des membres

– Légère faiblesse faciale, voix nasonnée

– Pas de rétractions majeures

Transmission récessive

* Clinical and imaging findings in six cases of congenital muscular dystrophy with rigid spine syndrome linked to chromosome 1p (RSMD1) Mercuri E et al. Neuromuscular Disorders 2002

• Cuisse: • Atteinte prédominante des muscles adducteurs, sartorius et biceps fémoral • Dans notre expérience, atteinte constante du semi-membraneux • Respect relatif constant du droit fémoral et du gracile *

• Jambe: • Atteinte prédominante du gastrocnémien, de l’extenseur des orteils et des fibulaires • Atteinte toujours moins marquée du tibial antérieur et du soléaire *

Droit fémoral

Sartorius

Gracile

Grand Adducteur

Biceps fémoral

Semi-membraneux

CMD liée à SEPN1 (Rigid Spine Muscular Disease 1)

Muscle Sartorius

Muscles les plus atteints: - Sartorius - Grand adducteur - Biceps fémoral

CMD liée à SEPN1 (Rigid Spine Muscular Disease 1)

Cou et musculature axiale

• Atteinte des muscles extenseurs du rachis thoraciques > lombaires

• Atteinte spécifique du muscle sterno-cléido-mastoïdien

Patient RSMD1 Sujet sain

CMD liée à SEPN1 (Rigid Spine Muscular Disease 1)

Maladie d’Emery-Dreiffus de type 2 (laminopathie)

Cuisses : – Atteinte des loges antéro-latérales

(vastes latéraux)

– Respect des muscles postéro-médiaux et du droit fémoral

Jambes : – Atteinte sélective du gastrocnémien

médial

– Lipodystrophie de Dunningan: faible épaisseur de la graisse sous-cutanée

* Muscle MRI in inherited neuromuscular disorders pest, present and future Mercuri E et al. JMRI 2007

Dystrophie musculaire d’Emery-Dreiffuss de type 2 (Laminopathie)

• Forme autosomique dominante (EDMD2) : mutations gène LMNA (lamines A et C)

• Début vers 8-10 ans

• Rétractions (coudes, tendons d’Achille, cou)

• Progression lente avec faiblesse musculaire et amyotrophie des épaules, des bras

et des jambes

• Atteinte cardiaque constante

patient

publication

• Muscle MRI findings in patients with an apparently exclusive

cardiac phenotype due to a novel LMNA gene mutation

Carboni N et al. Neuromuscular Disorders 2008

*

Maladie d’Emery-Dreiffus de type 2 (laminopathie)

Vastes

Jumeau interne

Grand adducteur

Maladie d’Ullrich

• Mutations des gènes COL6A1/A2 et COL6A3, codant les sous-unités α-1, α-2 et α-3 du collagène VI

• Protéine de la matrice extracellulaire *

• Allélique de la maladie de Bethlem (forme plus légère, de transmission dominante)

• 2 formes cliniques principales : – Précoce et grave

– Tardive et modérée

*Principales maladies neuromusculaires Association Française contre les Myopathies Novembre 2009

Maladie d’Ullrich

• Atteinte musculaire avec rétractions proximales et raideur axiale et hyperlaxité distale

• Luxation congénitale de hanche, Signes cutanés (chéloïdes) • Evolution lente avec aggravation

musculaire et respiratoire possible

Maladie d’Ullrich

• Atteinte diffuse des muscles postérieurs et latéraux des cuisses* : biceps fémoral, adducteurs, semi-membraneux et semi-membraneux, vastes

• Respect des muscles sartorius, gracile,

long adducteur et souvent droit fémoral

• Aspect typique de “signe du collagène” : – Atteinte de la périphérie du muscle avec

préservation d’une bande centrale et aspect tigré

– Aspect d’ombre interne au niveau du droit fémoral

* Muscle MRI in inherited neuromuscular disorders past, present and future

Mercuri et al JMRI 2007

Sartorius Gracile

Droit fémoral

Vaste latéral

Maladie d’Ullrich - Forme évoluée

• En cas de remplacement graisseux plus marqué le signe du collagène peut être absent • Il faut alors le rechercher dans d’autres localisations:

• Ceinture scapulaire ++ • Triceps brachial ++

Myopathie à central cores (RYR1)

• Transmission autosomique dominante (exceptionnellement récessive)

• Récepteur de la ryanodine (canal calcique)

• Manifestations différentes selon l’âge de début:

– Hypotonie généralisée

– Retard d’acquisition de la marche

– Déformations orthopédiques (hanche, thorax et/ou pieds déformés)

– Insuffisance respiratoire

• Degrés de sévérité très différents

• Crise d’hyperthermie maligne (anesthésie) *

* Image : Source Orpha.net Central core disease. Jungbluth Orphanet Journal of Rare Diseases 2007

Biopsie musculaire :

• Absence d’activité glycoytique et oxydative

des régions des central cores dans les fibres de type I *

• Cuisses: • Atteinte des vastes, du sartorius

et du grand adducteur • Respect du droit fémoral, du long

adducteur, du gracile et du semi-tendineux

1 Muscle imaging in clinical practice : diagnostic value of muscle magnetic resonance imaging in inherited neuromuscular disorders Mercuri E et al. Current opinion in neurology 2005

Source Orpha.net Central core disease (Review) Jungbluth H Copyright Owner Elsevier, Copyright (2004)

2 Muscle MRI in inherited neuromuscular disorder past, present and future Mercuri E et al. JMRI 2007

Myopathie à central cores (RYR1)

• Jambes: • Atteinte du soléaire, des

fibulaires et du gastrocnémien latéral

• Respect relatif du tibial antérieur et du gastrocnémien médial 1,2

Fille de 14 ans RYR1

Soeur de 11 ans RYR1

Myopathie à central cores (RYR1)

Cuisse

Jambe

Scoliose thoraco-lombaire sévère Luxation bilatérale des hanches opérée

Soléaire

Jumeau latéral Fibulaires Fibulaires

Gd adducteur

Vastes Sartorius

Vastes Droit fémoral

Droit fémoral

Gracile Gracile

Myopathie congénitale centronucléaire (DNM2)

• Transmission autosomique dominante

• Gène DNM2 de la dynamine 2 (protéine cytoplasmique)

• Existence de cas sporadiques

• Souvent dès la naissance :

– Retard d’acquisition de la marche

– Faiblesse des membres inférieurs

– Atteinte des muscles faciaux

– Atteinte musculaire oculaire (ophtalmoplégie) et ptosis

• Évolution variable, souvent lentement évolutive *

* Image : Source Orpha.net Centronuclear (myotubular) myopathy Review Jungbluth H et al.

Biopsie musculaire *:

• Variabilité de taille des fibres

• Augmentation du tissu conjonctif

• Nombreux noyaux centraux

Jambes • Atteinte des muscles gastrocnémien,

soléaire et tibial antérieur • Respect des muscles fibulaires

Source Orphanet Centronuclear (myotubular) myopathy Review Jungbluth H et al. Figure courtesy of Dr C. Boennemann et al. Neuromuscular Disorders 2007

Myopathie congénitale centronucléaire (DNM2)

Cuisses • Atteinte des muscles long adducteur,

semi-membraneux, droit fémoral, biceps fémoral et vaste intermédiaire

• Respect des muscles gracile, sartorius, semi-tendineux, vastes latéral et médial

Droit fémoral

Long Adducteur

Biceps fémoral

Tibial antérieur

Soléaire

Jumeau interne

Myopathie centronucléaire (DNM2)

Atteinte du ptérygoïdien latéral et du masséter

Respect du ptérygoïdien médial

Extenseurs rachidiens

Muscles de l’avant-bras

Gluteus

Aspect « délavé » du muscle

Myopathie congénitale centronucléaire (DNM2)

Grand fessier

Sujet atteint

Sujet sain

RYR1 vs DNM2 Droit fémoral

Long Adducteur

Biceps fémoral

Sartorius

Grand Adducteur Vastes

Cuisse

Jambe

Tibial antérieur

Soléaire Jumeau interne

Source Orphanet Centronuclear (myotubular) myopathy Review Jungbluth H et al. Figure courtesy of Dr C. Boennemann et al. Neuromuscular Disorders 2007

Maladie de Pompe (Glycogénose de type II)

• Maladie métabolique musculaire et maladie de surcharge lysosomale

• Déficit de l’α-1,4-glucosidase acide ou maltase acide (enzyme lysosomale) empêchant la dégradation du glycogène

• Incidence : 1/40 000 naissances par an

• Environ 100 patients en France

• Transmission autosomique récessive

Image : Source Orpha.net

• Manifestations cliniques: – Faiblesse musculaire

progressive

– Troubles respiratoires

– Atteinte myocardique sévère dans les formes infantiles

• Trois formes cliniques selon l’activité enzymatique résiduelle (plus de 150 mutations différentes) – Formes infantile et juvénile

d’évolution sévère

– Forme de l’adulte : évolution lente, espérance de vie prolongée Patient de 14 ans

Maladie de Pompe (Glycogénose de type II)

• Atteinte évocatrice au niveau de la face et de la ceinture scapulaire:

• Langue ++ • Sous-scapulaire ++

• Absence de pattern spécifique au niveau des membres inférieurs

Langue

Muscle sous-scapulaire

Maladie de Pompe (Glycogénose de type II)

Algorithme diagnostique Suspicion de myopathie avec Rigid Spine Syndrome

Tête, cou, ceinture scapulaire

Langue et sous-scapulaire ++

Maladie de Pompe?

Membres inférieurs

Atteinte musculaire élective

+ Signe du collagène

Maladie d’Ullrich?

Sartorius ++, AM, BF, SM, ST Respect RF, G ++

RSMD1?

SCM ++

Myopathie Centronucléaire?

Myopathie à central core?

EDMD 2?

IRM musculaire corps entier

Vastes, GM Respect GL

Atteinte diffuse cuisse Respect S, G et LA

Musculature axiale

Atteinte prédominante des Extenseurs thoraciques

+ Lipodystrophie de Dunningan

Vastes, S, AM Sol, GL, F

Respect RF ++

RF, SM,LA, BF, VI Sol, Gas, TA Respect S ++

AM: Adductor Magnus B: Biceps Femoralis G: Gracile Gas: Gastrocnémiens GM: Gastrocnémien médial GL: Gastrocnémien latéral LA: Longus Adductor RF: Rectus Femoris S: Sartorius SM : Semi-membraneux ST : Semi-tendineux Sol: soléaire TA: Tibialis Anterior VI : Vastus Intermedialis

+ Aspect « délavé »

Conclusion

• L’IRM musculaire corps entier permet une cartographie globale de l’atteinte musculaire même chez les patients présentant des contractures musculaires sévères, une insuffisance respiratoire ou porteurs d’implants métalliques

• Screening des apparentés asymptomatiques ou pauci symptomatiques

• Place importante dans la stratégie diagnostique en particulier dans les myopathies de l’enfant associées à une colonne raide ou à une hyperlaxité distale

• Orientation de la biopsie et suivi

QCM 1

Les séquences préférentiellement effectuées dans le protocole d’IRM musculaire corps entier sont:

1. Axial et coronal T1

2. Axial et coronal STIR

3. Axial T1 et STIR

4. Axial T1 et coronal STIR

5. Axial STIR et coronal T1

QCM 2

Les muscles spécifiquement atteints dans la dystrophie musculaire congénitale à SEPN1 ou Rigid Spine Muscular Disease (RSMD1) sont:

1. Le droit fémoral

2. Le sartorius

3. Le gracile

4. Le sterno-cléido mastoïdien

5. Le sous-scapulaire

QCM 3

La maladie d’Ullrich :

1. Est une collagénopathie

2. Est une maladie de surcharge en glycogène

3. Est allélique de la maladie de Bethlem

4. Comprend une atteinte spécifique des muscles droit fémoral, sartorius et gracile

5. Entraîne fréquemment une ophtamoplégie

Réponses

QCM 1 : Réponse 1

QCM 2 : Réponse 2 et 4

QCM 3 : Réponses 1 et 3

Merci pour votre attention