Aspect en imagerie des lésions axonales diffuses post traumatiques


Les lésions axonales diffuses (LAD) résultent de forces
d’accélération ou de rotation appliquées au cerveau ; le
différentiel d’inertie entre les différents constituants
réalise le «cisaillement» axonal.

Les axones exposés sont ceux qui présentent une
orientation parallèle et uniforme.

En fonction de la violence du traumatisme, les lésions
varient d’un simple étirement résolutif à un
cisaillement.

La lésion de cisaillement va générer un renflement
œdémateux local sous forme d’une boule de
rétraction, laquelle va conduire à la mort programmée
de la portion distale : Dégénérescence Wallérienne

En fonction de l’éventuelle atteinte micro
vasculaire associée, on distingue :
› les LAD ischémiques.
› les LAD hémorragiques.
› les LAD non ischémiques non hémorragiques.

Les LAD:
- Sont généralement bilatérales
- Surviennent dans les aires exposées à ce
mécanisme : centres semi-ovales, corps calleux
surtout splénium, tegmentum mésencéphalique
- sont œdémateuses dans 80 % des cas et
hémorragiques dans 20% des cas: donc échappent à
l’exploration scannographique
Plus les lésions axonales sont étendues, plus
mauvais est le pronostic

Connaître l’intérêt diagnostique des lésions axonales
diffuses (LAD) chez les traumatisés crâniens.

Connaître l’apport de l’IRM dans la détection et
l'évaluation pronostique.

Connaître l’apport des nouvelles séquences d'IRM :
diffusion, spectroscopie et tenseur de diffusion.

Les lésions primaires les plus fréquentes en cas des
traumatismes crâniens graves (50% des cas).

Une cause importante de morbidité avec risques de
séquelles neurologiques lourdes de type état végétatif
permanent ou état de conscience minimale.

L’IRM peut conditionner la pratique d’un volet
décompressif en l’absence d’atteinte des structures
profondes.

Les LAD doivent être suspectées devant :
› Traumatisme violent avec initialement trouble de la
conscience ou perte de connaissance et non réveil.
› un état neurologique altéré contrastant avec des
données scannographiques dans les limites de la normale.
 Enjeu de l’imagerie(TDM et surtout IRM) +++ dans la
détection de ces lésions

Les localisations préférentielles des LAD sont par ordre
de fréquence décroissante (Gentry, 1988 - AJNR)
1. Régions sous-corticales
 SB hémisphérique para sagittale à jonction SG -SB(lobes
temporaux et frontaux +++)




Centres semi ovales
Corps calleux (splénium+++)
Noyaux gris centraux
Capsules internes et externes
2. Tronc cérébral (mésencéphale+++)
3. Cervelet

La TDM est un examen initial primordial dans la prise en
charge des traumatisés crâniens, permet le diagnostic
de la majorité des lésions.

Elle est peu sensible pour le diagnostic de LAD, elle sous
estime l’étendue des lésions (taille , nombre).

La TDM peut ignorer les LAD non hémorragique 
INTÉRÊT DE IRM !!!!

Les signes suggestifs des LAD :
- lésions intra-parenchymateuses hémisphériques
hémorragiques de taille < 2 cm de diamètre.
- L’existence d’hémorragie intra-ventriculaire
- Une hémorragie au niveau du corps calleux ou du
tronc cérébral.
- La présence de petites hémorragies focales de taille
< 2 cm adjacentes au 3ème ventricule.
a
b
c
d
Enfant de 6ans, AVP grave.
Scanner cérébral précoce à H 3 (
a , b) et après 2j ( c, d):
A H 3 , seule une lésion
pétéchiale hémorragique souscorticale pariétale droite est
visible (flèche fine) .
A H48 , mise en évidence
d’autres lésions œdémateuses
basifrontales sous corticales
bilatérales et du noyau caudé
gauche (flèches creuses).

Séquence de référence, permet la réalisation des
autres plans de coupes

Au stade subaigu : on peut mettre en évidence des
lésions hémorragiques sous forme des pétéchies en
hyper signal spontané.

Les lésions œdémateuses sont visibles sous forme
d’hyposignaux

La séquence T2 FLAIR: permet de visualiser l’œdème
cérébral, les contusions, les hémorragies sousarachnoïdiennes et intra ventriculaires, mais également
l’engagement ou la dilatation ventriculaire.

La séquence T2 en coupes fines :
Cette séquence complète les données obtenues à partir
de la séquence FLAIR et permet une exploration plus
fine du tronc cérébral et des noyaux gris centraux

Exploite les propriétés paramagnétiques des produits de
dégradation de l’hémoglobine (déoxyHB et metHB)
extravasculaires.

Montre des petites hyposignaux pluri focaux,
nodulaires ou ovalaires , mesurant quelques millimètres,
dont le grand axe est // à la direction des axones lésés.

Ses lésions sont sous-estimées par les autres séquences,
souvent méconnues en TDM.
IRM : séquences axiales FLAIR et T2*:
Multiples lésions sous corticales en
hypo signal T2* en rapport avec de
l’hémorragie, la majorité de ces
lésions ne sont pas détectées sur la
séquence T2 FLAIR

La séquence SWI (Susceptibility Weighted Imaging) :
- fait partie des nouvelles méthodes d’imagerie en
écho de gradient
- possède une sensibilité plus importante que la
séquence T2* classique dans la détection des LAD
hémorragiques chez l’enfant et l’adolescent et dans la
détection de LAD hémorragiques de plus petite taille.
-Inconvénient : longue durée d’acquisition.

Plus le traumatisme est sévère, plus les lésions
s’étendent vers le centre et la profondeur : de la
jonction SB-SG aux centres semi ovales, à la capsule
interne, au corps calleux puis au mésencéphale
Le nombre de pétéchies hémorragiques associées aux
lésions axonales augmente également avec la gravité du
traumatisme
 les lésions bilatérales du pont (partie supérieure du pont
et inférieur de mésencéphale) sont associées à une
mortalité élevée et semblent prédictives d’une mauvaise
évolution neurologique

PATERAKIS K, et al. J Trauma 2000 ; 49 : 1071-1075
FIRSCHING R et al. Neurol Res 2002 ; 24 : 145-146.
8 ans, TC grave il y a 2 ans, actuellement trouble de la marche et trouble de comportement
IRM :
lésions en hypo signal T2 FLAIR et diffusion avec ADC entouré de la gliose en rapport avec des
cavités porencéphaliques . multiples lésions punctiformes en hypo signal T2*, sous corticales,
hémisphériques bilatérales dont le grand axe est // à l’axe des axones. Cette séquence détecte
plus de lésion. L’atteinte multiple et diffuse explique les séquelles neurologiques
17ans, TC grave. Absence de réveil. IRM à J31 de traumatisme.
IRM: LAD hémorragiques associant de multiples lésions pétéchiales en hypo signal T2*sus et
sous tentorielles de la SB sous corticales, des centres semi ovales, du splénium du corps
calleux et du thalamus gauche . Absence des lésions notées sur la séquence de diffusion.
Deux hématomes lenticulaire et thalamique droit. Ici l’atteinte profonde et la multiplicité
des lésions expliquent la mauvaise évolution . Le patient est décédé à J45 du trauma
L’atteinte du corps calleux est :



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La 2ème en fréquence (après la SB sous corticale) et dans
l’échelle de gravité centripète( après le tronc cérébrale)
Elle est toujours accompagnés des LAD de la SB lobaire.
Elle est préférentiellement postérieure.
Elle peut s’accompagner d’hémorragies intraventriculaires par lésions capillaro-veineuses de la face
ventriculaire du corps calleux .
6 ans ,TC grave. Convulsions et retard de
réveil. IRM à J10
IRM : lésions de la SG en hyper T1, FLAIR
diffusion et en hypo T2* du thalamus
droit et de noyau lenticulaire gauche
lésions de même nature sous corticales
pariétal droit et temporale gauche
L’importance des lésions hémorragiques
et profondes explique la gravité du
tableau. Le patient est décédé à J22
• La diffusion isotropique mesure les vitesses de
déplacement de l’eau qui seront diminuées en cas de
gonflement cellulaire (œdème cytotoxique) calcul de
l’ADC :
- Intérêt diagnostique dans les LAD ischémiques.
- A la phase précoce, elle est plus sensible que les
séquences T2 ES et T2 FLAIR dans la détection des
lésions de la SB (1,2) .
- elle fait un bilan lésionnel précis en montrant des
hypersignaux punctiformes avec des zones de
restriction de l’ADC.
1.Liu AY, Maldjian JA, Bagley LJ et al (1999. AJNR Am J Neuroradiol 20:1636–1641
2. Hanstock CC, Faden AI, Bendall MR et al (1994). Stroke 25:843–848

La valeur de L’ADC est basse à la fois dans les lésions
hémorragiques et non hémorragiques

Selon Ebisu et al, l’ADC est plus bas dans lésions
hémorragiques qui sont de mauvais pronostic
La diffusion augmente passée la phase aigue
L’importante baisse des valeurs de l’ADC est corrélée a
un mauvais pronostic et a un état clinique sévère


Prediction of recovery from a post-traumatic coma state by diffusion-weighted imaging
(DWI) in patients with diffuse axonal injury. Neuroradiology (2007) 49:271–279
43 ans, polytraumatisé, Bilan initiale: HSD, foyers de contusion hémorragiques
fronto-temporaux. Absence de réveil . IRM à J10 du trauma
IRM : LAD à prédominance ischémique associant:
hyper signal FLAIR et diffusion avec ADC du splénium de Corps calleux, du bras
postérieur de la Capsule interne gauche, de la SB sous corticale et du centre
semi ovale gauche.
Lésions pétéchiales hémorragiques en hypo signal T2* au niveau du splénium
avec hémorragie méningée dans les sillons corticaux pariétaux.
Contusion œdémateuse ancienne fronto-temporo-pariétale gauche avec signes
de rétraction ventriculaire.HSD frontal droit . Evolution : état de coma végétatif
La diffusion anisotropique :
- mesure l’amplitude et la direction du déplacement
des molécules d’eau  à l’origine de l’imagerie en
tenseur de diffusion (fraction d’anisotropie,
Tractographie des fibres)
- outil d’évaluation pronostique puisqu’elle permet
de quantifier la charge lésionnelle des faisceaux de
la substance blanche
Imagerie IRM et de tenseur de
diffusion réalisée chez un patient
de 38 ans, 2 semaines après un TC:
FLAIR , carte d’anisotropie
fractionnée et tractographie
(images de bas).
FLAIR: pas d’anomalies des centres
semi-ovales.
L’analyse de la carte d’anisotropie
fractionnée montre une région
présentant une FA réduite au
niveau du centre semi-ovale droit.
Un ROI en rouge est placé pour
montrer la superposition des fibres
sur une coupe T2 multiplanaire .
Au niveau du ROI, les fibres sont
discontinues.
 L’imagerie par tenseur de diffusion détecte plus de lésion
que les séquences conventionnelles

Différentes études prospectives ont montré que la
charge lésionnelle était un facteur pronostique de
mauvaise évolution neurologique de manière
indépendante à la localisation des lésions

A la phase aiguë du traumatisme, la diminution de la
FA dans certaines régions d’intérêt (bras postérieur de
la capsule interne, splenium du corps calleux) est
corrélée à la sévérité du traumatisme et à la gravité du
pronostic.

A distance du traumatisme, la diminution de la FA est
corrélée à la gravité du déficit objectivé sur des
données électro physiologiques et pourrait être un
moyen non invasif d’évaluation de la perturbation de
la fonction neuronale motrice.
Lee et al. 2006 - J Head Trauma Rehabil
Ptak et al. - 2003 - AJR

Elle permet de détecter une souffrance cérébrale
non visible sur les séquences conventionnelles.

Le marqueur le plus important est le N-acétylaspartate (NAA): ses variations permettent
d'étudier la viabilité et l'état fonctionnel des
neurones.

L’apparition d’un pic de lactates à la phase précoce
traduit les phénomènes ischémiques.

les lésions isolées des faisceaux de fibres nerveuses
de la substance blanche peuvent ne se traduire que
par des anomalies en Tractographie, la SRM est
cependant peut être tout à fait normale.

La diminution du rapport NAA/Cr est corrélé à une
mauvaise évolution neurologique, ce rapport semble
particulièrement intéressant au niveau du pont; en
effet lorsqu’il est inférieur à 1,il est lié a un mauvais
pronostic neurologique à un an

Les lésions de déchirure axonales sont souvent de
mauvais pronostic.

Certaines lésions peuvent cependant être transitoires,
même en topographie calleuse, avec régression
progressive des anomalies de signal en T2 et FLAIR,
régression des anomalies en diffusion et de l’ADC et
restitution intégrale à 6 mois

L’IRM doit être réalisée dans un contexte traumatique si
l’état neurologique du patient contraste avec les données
scannographiques.

L’imagerie a un intérêt diagnostic, pronostic et parfois
conditionne la stratégie thérapeutique.

Le protocole IRM comporte des séquences
morphologiques T1, T2, FLAIR , diffusion et T2* ou
encore séquence de susceptibilité magnétique et des
séquences fonctionnelles : SRM et tenseur de diffusion

L ’imagerie de diffusion est supérieur aux séquences
conventionnelles dans la détection précoce des lésions de
la SB post traumatique.

Les signes de mauvais pronostic à l’imagerie sont :
› La localisation : l’ étendu vers le centre et la profondeur
› le nombre élevé des lésions
› les pétéchies hémorragiques
› l’importante baisse de ADC sur les séquences de diffusion
› la diminution de la FA sur l’imagerie tenseur de diffusion
› la baisse du rapport NAA/Cr surtout quand il est inférieur à 1.