Imagerie du vieillissement cérébral 1 Service d’imagerie morphologique et fonctionnelle, CH Sainte-Anne, Paris 2 Service de Neuroradiologie, Hopital Salengro, Lille O. Naggara (1), C. Delmaire (2), S. Rodrigo (1), F Charbonneau (1, 2), C Oppenheim (1), JP Pruvo (2), JF Meder (1) 2008
O. Naggara (1), C. Delmaire (2), S. Rodrigo (1), F Charbonneau (1, 2), C Oppenheim (1), JP Pruvo (2), JF Meder (1) 2008. Imagerie du vieillissement cérébral. 1 Service d’imagerie morphologique et fonctionnelle, CH Sainte-Anne, Paris 2 Service de Neuroradiologie, Hopital Salengro, Lille. - PowerPoint PPT Presentation
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Imagerie du vieillissement cérébral
1 Service d’imagerie morphologique et fonctionnelle, CH Sainte-Anne, Paris
2 Service de Neuroradiologie, Hopital Salengro, Lille
O. Naggara (1), C. Delmaire (2), S. Rodrigo (1), F Charbonneau (1, 2), C Oppenheim (1),
JP Pruvo (2), JF Meder (1)2008
Pourquoi étudier le vieillissement cérébral ?
• Un Français sur 5 en 2007 a plus de 60 ans • En 2050, un Français sur 3 aura plus de 60
ans• 1 million de patients atteints de démence • Maladie d’Alzheimer > 60% des démences
Objectifs
• Décrire les aspects habituels du vieillissement cérébral en IRM ou « cet aspect est-
t’il normal ? »
• Définir la place de l’imagerie dans la prise en charge des démences
• Décrire l’apport de l’IRM dans l’exploration des troubles cognitifs mineurs
• Décrire l’apport des nouvelles méthodes d’IRM
Quel est l’aspect du cerveau
du sujet âgé « sain » ?
Quel est l’aspect du cerveau
du sujet âgé « sain » ?
W. ChurchillPremier ministre à 81
ans
« Baigneuse »P. Picasso, réalisée à 82
ans
Le vieillissement cérébral « normal »
• Absence de limite nette entre normal et pathologique:
- Absence de corrélation entre aspect et fonction - Qu’est ce qui est normal / pathologique ? - Les sujets témoins sont ils sains ?
Feuillet L et al. Brain of a white-collar worker. Lancet 2007; 21« Un cerveau normal n'est pas nécessaire pour avoir une vie normale ».
Le vieillissement cérébral « normal »
• Atrophie cérébrale
• Dilatation des espaces de Virchow et Robin
• Modifications de la substance blanche
• Microsaignements intra parenchymateux
• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux
• Atrophie - du cortex (3 cm3 /an) = élargissement des sillons, des
citernes - de la SB (3 cm3 /an) = élargissement des ventricules • Visible ≥ 50 ans, habituelle à 60 ans mais inconstante• Phénomène visuellement harmonieux
Atrophie cérébraleVieillissement cérébral « normal »
Coffey CE et al. Sex differences in brain aging: a quantitative MRI study. Arch Neurol. 1998
Régions plus vulnérables ? Vieillissement cérébral « normal »
Coffey CE et al. Neurology 1992;42:527-36
Blatter DD et al. AJNR 1995;16:241-51
Resnick D et al. Neurosci 2003;23:3295–3301
Insula, lobe frontal et pariétal > lobe temporal et occipital
Substance grise
Substance blanche
Régions plus vulnérables ? Vieillissement cérébral « normal »
Une atrophie temporale est elle « autorisée » chez le sujet âgé « normal »
?
Une atrophie temporale est elle « autorisée » chez le sujet âgé « normal »
? Atrophie temporale mais volume de l’hippocampe respecté (1)
Diminution du volume de l’hippocampe: troubles cognitifs mineurs (2)
Mais grande variabilité individuelle (3)
1. Sullivan EV et al. Neurobiol Aging 1995;162. Mungas D et al. Neurology. 2005; 233. Lupien SJ et al. Neuroimage 2007; 15
Vieillissement cérébral « normal »
Sujets de 20 ans (3)
• Prudence • Atrophie du sujet dément > atrophie sujet sain • Grande variabilité individuelle • Absence de limite individuelle entre normal et
pathologique • Pas de lien entre volume et fonction !!!
Sur l’imagerie, puis je dire:« atrophie normale (ou pathologique) pour l’âge » ?
Vieillissement cérébral « normal »
Coffey CE et al. Relation of education to brain size in normal aging. Implication for the reserve hypothesis. Neurology 1999Wittelson SF et Al. Intelligence and brain size in 100 postmortem brains: sex, lateralization and age factors. Brain 2006
•Homogénéité de l’atrophie entre- SB et SG - les lobes•Peu d’atrophie temporale
Dilatation des espaces périvasculaires de Virchow
Robin
Vieillissement cérébral « normal »
• Extension des espaces sous-arachnoïdiens • Signal identique à celui du LCS• Hypersignal en T2, hyposignal FLAIR • Sans couronne en hypersignal (≠ lacune)
Découverte fortuite (2% de la population)Incidence augmente avec l’âgeCorrélation aux troubles cognitifs ?
Vieillissement cérébral « normal »
Conséquences cliniques d’une dilatation des EVR ?
MacLullich AMJ et al. JNNP. 2004
Espace de Virchow
Lacune
Le vieillissement cérébral « normal »
• Atrophie cérébrale
• Dilatation des espaces de Virchow et Robin
• Modifications de la substance blanche
• Microsaignements intra parenchymateux
• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux
1. Fazekas F. Magnetic resonance signal abnormalities in asymptomatic individuals: Their incidence and
functional correlates. Eur Neurol. 1989
2. Hachinski vc et al. Leuko-araiosis : An Ancient Term for a New Problem. Can. J. Neurol. Sci 1986
Anomalies de la substance blanche
Vieillissement cérébral « normal »
• 11 % à 40 ans, 90 % à 80 ans…sans fatalité (1)!
• Leucoaraïose (« raréfaction du blanc »)(2)
Hypodensités / hypersignaux en T2 de la SB
Anomalies de la substance blanche
Anomalies de la substance blanche
Anomalies périventriculaires
• périfrontales
• en bandes
• inconstantes
• peu évolutives
• « normales » ≥ 40ans
Vieillissement cérébral « normal »
Perte de cellules épendymaires
Augmentation de la concentration périventriculaire de LCS
Fazekas F et al. Neurology 1993;43
Garde E et al. Lancet 2000; 356
Anomalies de la substance blanche
Anomalies de la substance blanche
Anomalies confluentes
• périventriculaires
• couronne rayonnante
• croissantes
• infarctus de la SB
• facteurs de risque vasculaire
Vieillissement cérébral « normal »
Fazekas F et al. Neurology 1993;43
Takao M et al. J Neurol Sci 1999; 167
Schmidt R et al. Lancet 2003; 361
Hypothèse artérielle (1)
Hypothèse veineuse (2)
Anomalies de la substance blanche
Anomalies de la substance blanche
Vieillissement cérébral « normal »
1. Moody DM et al. Clin Neuropathol 1990, 37
2. Moody DM et al. Radiology 1995, 194
Collagénose périveineuse
Tortuosité artérielle
Anomalies de la substance blanche: comment les
quantifier ?
Anomalies de la substance blanche: comment les
quantifier ? Nombreuses classifications, contradictoires (1)
Analyse visuelle / volumétrique (2)
1. Brant-Zawadzki et al. (AJNR 1985), Fazekas et al (AJR 1987), Wahlund et al. (stroke 2001), Mäntylä R et al. (stroke 1997) etc..2. van den Heuvela et al. AJNR 2006
Anomalies de la substance blanche: classification de
FazekasFazekas F et al. AJNR 1987
Anomalies de la substance blanche: classification de
Kappeler et al. Stroke. 2003. Pantoni et al. Stroke. 2002
• « habituels, banals… » mais marqueur de risque :
- de démence vasculaire- d’accident ischémique- d’hémorragie intracrânienne
• Autres– troubles de la marche, troubles urinaires – troubles de l’élocution, cognitifs – Syndrome dépressif – facteur prédictif de la mortalité
Implications cliniques Implications cliniques
Vieillissement cérébral « normal »
Barkhof F et al. Cerebrovasc Dis 2002;13
Kuller LH et al. Stroke. 2004;35
reteler MM et al.Neurology 1994; 44
Camicioli R et al. J Am Geriatr Soc 1999; 47
Longstreth WT et al. Stroke 1996; 27
Schmidt R et al. Neurology 1993; 43
Thomas AJ et al.J Affect Disord 2004; 79
« HS de la SB incitant au contrôle des facteurs de risque
cardiovasculaires »
Conclusion du compte rendu :
Le vieillissement cérébral « normal »
• Atrophie cérébrale
• Dilatation des espaces de Virchow et Robin
• Modifications de la substance blanche
• Microsaignements intra parenchymateux
• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux
Dépistage sur une séquence en T2 écho de gradient (T2*)
À l’emplacement des lacunes: NGC, protubérance
7% des patients « sains » après 65 ans
Microsaignements ou « microbleeds »
Vieillissement cérébral « normal »
C Cordonnier et al. Brain. 2007;24
Frontière entre normal et pathologique
• Lien avec HTA (60%) et diabète
• marqueur de fragilité vasculaire augmentant le risque- d’hématome cérébral spontané - d’hématome cérébral sous antiagrégants- de transformation hémorragique d’AVC
Microsaignements ou « microbleeds »
Nighoghossian N et al. Stroke. 2002;33
Kidwell CS et al. Stroke. 2002; 33
Senior K. Lancet. 2002;359Avril 2006 Mai 2007
« microsaignements chroniques cérébraux incitant à la réalisation d’un bilan
tensionnel»
Conclusion du compte rendu :
Le vieillissement cérébral « normal »
• Atrophie cérébrale
• Dilatation des espaces de Virchow et Robin
• Modifications de la substance blanche
• Microsaignements intra parenchymateux
• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux
Augmentation de la teneur en fer Pallidum
Noyaux rouges
Locus niger pr
Noyaux dentelés
Putamen: au-delà de 60 ans À partir de 25 ans
28 ans
60 ans
Modification des noyaux gris centraux
Vieillissement cérébral « normal »
Calcifications
Quel est l’apport de l’imagerie dans le bilan de
troubles cognitifs ?
• 1997 « Coûteux et futile ? »George AE et al. AJNR 1997
• 2007 « Au-delà de l’exclusion » Scheltens F et al. Lancet Neurology
- éliminer une cause somatique - apporter des arguments pour une cause
vasculaire, dégénérative - identification des patients à risque de
développer une DTA
Faut-il explorer une démence en imagerie ?
Faut-il explorer une démence en imagerie ?
• « Une imagerie cérébrale systématique est recommandée pour toute démence d’apparition récente. Le but de cet examen est de ne pas méconnaître l’existence d’une autre cause de démence (processus expansif intra-crânien, hydrocéphalie à pression normale, lésions d’origine vasculaire …) »
• « Cet examen sera au mieux une IRM, à défaut une tomodensitométrie cérébrale en fonction de l’accessibilité à ces techniques… » Recommandantions 2000 HAS
Guide des bonnes pratiques radiologiques SFR/SFBM, directive Euratom 97/43
Quelle modalité d’imagerie ?
Quelle modalité d’imagerie ?
Démence: apport du scanner
Démarche « négative »
Démence: apport du scanner
Démarche « négative »
Diagnostic d’une cause « curable » ~7%
possible :
-quantification de l’atrophie
-signes de démence vasculaire
Farina E et al. Observations ondementias with possible reversible symptoms. Aging 1999; 11
Foster GR et al. The use of CT scanning in dementia: a systematic review. Int J Techn Assess Health Care 1999; 15
Chui H et al. Evaluation of dementia: a systematic study of the usefulness of the AAN pratice parameters. Neurology 1997; 49
4 échelles diagnostiques existent, discordantes – DSM-IV (Diagnostic and Stat Manual of Mental Disorders)
– ADDTC (Alzheimer Disease Diagnostic and Treatment Centers)
– ICD-10 (International Classification of Diseases)
– NINDS-AIREN (National Institute of Neurological Disorders and Stroke / Association Internationale pour la recherche et l’enseignement en neurosciences)
Wetterling et al. Stroke 1996; 27Lopez et al. Neurology. 2005;10
W. M. van der Flier et al. Neurology 2005;65
Démences vasculairesDémences vasculaires
х4
х2
х2
1
• Importance de l’imagerie dans la définition
• Définition – Démence– Maladie cérébro-vasculaire clinique, visible en
imagerie– Lien entre les 2 : AVC puis démence dans les 3 mois début brutal déficits cognitifs par pallier
Démences vasculairesDémences vasculaires
Critères du NINDS-AIREN Neurology 1993;43:250-60
Démences vasculairesDémences vasculaires
Intérêt de réaliser une séquence de diffusionDécouverte d’AVC récents asymptomatiques (20% des cas)Visualiser / éliminer un AVC au sein d’un hypersignal
Choi SH et al. Neurology 2000; 54
?
Topographie des AVC et démence vasculaireTopographie des AVC et démence vasculaire
AVC dans le territoire d’artères de gros calibre :
- démence sémantique • Importance de la distinction avec DTA• En imagerie
- atrophie fronto-temporale - respect des hippocampes
Whitwell JL et al. Top Magn Reson Imaging 2005; 16 Aphasie progressive primaire
DFT comportementale
Quel est l’apport des nouvelles techniques d’IRM chez les sujets suspects de démence de type
Alzheimer ?
Tenseur de Diffusion
Distinction : -témoin / DTA(1,2)
-témoin / MCI(3)
-patients sains / évoluant vers une DTA(1)
-DTA / démence à corps de Lewy (4)
Alzheimer
Témoin
1. Bozzali M, Neurology 2001;57
2. Naggara O, Psych Research 2006; 146
3. Kantarci K, Radiology 2001; 219
4. Ferbank FJ et al. Psychiatry Res 2007; 13
Imagerie de Perfusion
Distinction : -témoin / DTA(1)
-DTA/ MCI(2)
-témoin / MCI(3)
-témoins / évoluant vers une DTA(4)
- DTA / autres démences dégénératives Précision supérieure en PET et en SPECT(4)
Avenir : perfusion sans IV (marquage de spin artériel ASL)(5)
1.Harris GJ et al. AJNR, 1998; 19
2.Johnson NA et al. Radiology, 2005; 234
3. Bozzao A et al. AJNR, 2001;22
4. Chetelat G et al. Neurology, 2003; 60
5. Matsuda H. J Nucl Med, 2007; 48
6. Du AT et al. Neurology, 2006; 10
SPECT
ASL
IRM fonctionnelle
Distinction : -témoin / DTA(1)
-DTA/ MCI(1)
-témoin / MCI(1)
-Patients à risque(2)
1. Sperling R. Ann N Y Acad Sci 2007; 1097
2. Bookheimer SY et al. NEJM 2000; 343
3. Dickerson BC et al. Neurology 2005; 65
témoin MCI DTA
Activation : Diminuée dans DTA (1)
Augmentée puis diminuée dans MCI (1)
Augmentée chez patients à risque (2)
Baisse du NAA, augmentation du myo-inositol Corrélation au MMSEDistinction : -DTA/témoin (1,2)
-DTA/ MCI(1,2)
Spectroscopie du proton
1. Shonk TK et al.Radiology 1995; 195
2. Adalsteinsson E et al. Lancet 2000;13
3. Lehericy S et al. Eur Radiol 2007;17
dans (3)
Niveau de preuve élevé L’imagerie (Scanner ou IRM) influence la prise en charge au début du déclin cognitif en mettant en évidence une cause potentiellement traitable
Niveau de preuve modéré L’atrophie des hippocampes en volumétrie par IRM est corrélée au stade clinique dans la DTA La dynamique de l’atrophie des hippocampes est corrélée avec le déclin cognitif
Niveau de preuve insuffisant Évaluation de l’éfficacité thérapeutique en imagerie
cause traitable démence vasculaire démence dégénérative vieillissement cérébral « normal »
Prise en charge des facteurs de
risque CV
+
Filière de soin spécialisée
-
Vieillissement cérébral normal
FLAIR
FLAIR, diffusion, T2*
3DT1coroT2
Conclusion
• Démarche « négative » : éliminer une cause « curable »
• L’IRM en routine permet une démarche « positive » : - donner des arguments en faveur d’une étiologie - détecter la maladie précocement - mais diffusion limitée des outils de quantification fin