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Variantes anatomiques du complexe antérieur du cercle artériel de la base du cerveau en Angioscanner multi-détecteurs Journées Françaises de Radiologie 2008 E. Niederberger, JC. Ferré, X. Morandi, B. Carsin-Nicol, M. Carsin, JY. Gauvrit CHU Rennes INTRODUCTION L'angioscanner multidétecteurs du Cercle Artériel de la Base du Cerveau (CABC) est un examen rapide, peu invasif et performant. Il occupe de ce fait une place de plus en plus importante pour le diagnostic et la décision thérapeutique des malformations artérielles intra-crâniennes. Son interprétation nécessite l’utilisation de techniques adaptées de post-traitement et une connaissance des variantes anatomiques qui sont fréquentes. Ce travail est axé sur l’étude, en angioscanner multidétecteurs, de l’anatomie modale et des variations du complexe antérieur du CABC. COMPLEXE ANTERIEUR DU CABC Il s’agit de l’ensemble fonctionnel composé par : -les 2 Artères Cérébrales Antérieures (ACA) -l’Artère Communicante Antérieure (ACoA). L’étude de son anatomie modale et de ses variantes est importante car : -il représente le siège le plus fréquent des anévrysmes intra-crâniens : 40%. -ces anévrysmes sont fréquemment associés à des variantes anatomiques du complexe antérieur. En effet, certaines variations anatomiques favoriseraient le développement d’anévrysmes du fait d’une hémodynamique modifiée. -à noter que ces variantes anatomiques peuvent être associées. Il apparaît ainsi nécessaire de connaître les variantes anatomiques les plus fréquentes du complexe antérieur du CABC afin : -de cartographier de façon précise la vascularisation cérébrale antérieure notamment en cas de malformation vasculaire (décision thérapeutique). -de ne pas décrire par excès des images d’addition ou d’occlusion vasculaire. OBJECTIFS - Connaître les indications et techniques de lecture de l'angioscanner multi-détecteurs du CABC. - Connaître l'embryologie et l’anatomie modale du complexe antérieur du CABC. - Connaître les plus fréquentes variations anatomiques du complexe antérieur. PLAN 1/ ANGIOSCANNER MULTIDETECTEURS DU CABC - Indications - Caractéristiques techniques de l’examen - Lecture et post-traitement 2/ EMBRYOLOGIE DU COMPLEXE ANTERIEUR - Division de l’Artère Carotide Interne - Artère Ophtalmique - Artère Cérébrale Moyenne (ACM) 3/ ANATOMIE MODALE DU CABC 4/ PRINCIPALES VARIANTES ANATOMIQUES DU COMPLEXE ANTERIEUR DU CABC ANGIOSCANNER MULTIDETECTEURS DU CABC Indications Caractéristiques de l’examen Lecture et post-traitement INDICATIONS DE L’ANGIOSCANNER MULTI-DETECTEURS DU CABC Hémorragie sous-arachnoïdienne spontanée ou clinique évocatrice (avec scanner normal) Anévrysme(s) intra-cérébral(aux) ? Autres étiologies? Hématome intra-parenchymateux spontané non typique d’un hématome profond d’origine hypertensive : - sujet jeune - pas d’hypertension artérielle - localisation lobaire ou sous-corticale Malformation artério-veineuse (MAV) ? Anévrysme(s) ? Occlusion veineuse ? CARACTERISTIQUES DE L’EXAMEN Protocole au CHU de Rennes Appareil : Scanner General Electrics VCT 64 détecteurs. 1ère série : Crâne sans injection 2e série : Angioscanner du CABC de C1-C2 jusqu’à la voûte filtre « soft » épaisseur de coupes : 0.6/0.3 mm 120 kV , 150-300 mA délai d’injection : smart prep (en C1-C2 = 1ère coupe) produits : 70 cc XENETIX 300® et 40 cc de NaCl débit : 4 cc/sec +/- 3e série : Crâne avec injection à 4 minutes si nécessaire. -Acquisition volumique et en coupes infra-millimétriques permettant des RECONSTRUCTIONS MULTIPLANAIRES -Réhaussement optimal du système artériel : par injection de produit de contraste en bolus et acquisition au temps artériel contrôlé par smart prep permettant une étude par MIP (Maximum Intensity Projection) et VR (Volume Rendering) 2 techniques de post-traitement d’images COMPLEMENTAIRES MIP Maximum Intensity Projection -Définition : sommation des pixels présentant les densités les + élevées dans une épaisseur de coupes choisie. -Analyse en coupes semi-fines +++ : 2-5 mm -Reconstructions multiplanaires -Augmentation de la sensibilité de détection des anévrysmes et réalisation de mesures précises. Coronal 1 mm Coronal MIP 5 mm VR Volume Rendering -Définition : Les surfaces sont crées en reliant tous les pixels correspondant à la même atténuation = visualisation en 3D -Permet surtout d’étudier les rapports entre l’anomalie et les vaisseaux Mais permet parfois de détecter des anomalies non visualisées sur les coupes natives ou en MIP -Permet des reconstructions avec des vues obliques « opératoires » utiles pour la décision thérapeutique EMBRYOLOGIE DU COMPLEXE ANTERIEUR DU CABC -Embryologie controversée. -Se développe très tôt dans la vie fœtale Principales modifications vasculaires à la 5e semaine de vie = stade à 5 vésicules neurales. -Phénomènes complexes d’apparition, de régression et d’anastomoses de plusieurs segments artériels. -Adaptation réciproque entre les vx et les besoins métaboliques cérébraux + Adaptation aux changements de taille et de forme du cerveau. -Une bonne connaissance de l’embryologie du complexe antérieur du CABC permet une meilleure compréhension des variations anatomiques de celui-ci. 2 axes principaux : Artères Carotides internes (CI) Artères Neurales Longitudinales Vertébrales (ANLV) COMPLEXE ANTERIEUR DU CABCDessin??? ARTERE BASILAIRE Anastomoses transitoires entre ces 2 axes vasculaires : - Artère Proatlantale (AP) - Artère Trigéminée (AT) - Artère Hypoglosse (AH) Peuvent persister à l’âge adulte Caldemeyer KS, Carrico JB, Mathews VP. The radiology and embryology of anomalous arteries in the head and neck. AJR.1998;170:197-203. DIVISIONS DE L’ARTERE CAROTIDE INTERNE DIVISION CRANIALE DIVISION CAUDALE Vers le bulbe olfactif Vers le tronc basilaire Complexe antérieur du CABC Artère Choroïdienne Antérieure Artère Choroïdienne Postérieure Artère Communicante Postérieure Vers P1 et système basilaire Régression concommitante de AP, AT et AH THEORIE DE L’ENRICHISSEMENT MAXIMUM Selon PADGET Le complexe antérieur du CABC embryonnaire comprend : 1 PLEXUS COMMUNICANT ANTERIEUR 3 ARTERES A DESTINEE ANTERIEURE = 2 ACA + 1 ARTERE MEDIANE DU CORPS CALLEUX (AMCC) REGRESSION DE SEGMENTS VASCULAIRES PENDANT LA VIE INTRA VOIRE EXTRA-UTERINE ACoA 2 ACA 2 ACA Vaisseaux embryonnaires Vaisseaux à l’âge adulte ACA ACA AMCC VARIATIONS ANATOMIQUES +++ du fait de la persistance anormale de vaisseaux embryonnaires PLEXUS COMMUNICANT ANTERIEUR ACoA ACA ACA Variations des artères de l’encéphale. Les vaisseaux du névraxe : anatomie et pathologie (livre 1). Bracard S, Roland J, Picard L. MAIS CONTROVERSE Selon Baptista La présence de 3 artères à destinée cérébrale antérieure à l’âge adulte ne s’expliquerait pas par la persistance de l’AMCC (trajets différents) mais par une fusion secondaire d’artères péricalleuses. Permet d’expliquer également les variations anatomiques à type d’ACA Azygos ou bihémisphériques. ARTERE OPHTALMIQUE controverse PADGET / LASJAUNIAS -Ne fait pas partie du complexe antérieur du CABC mais la connaissance de son embryologie permet de comprendre certaines variations anatomiques du segment A1 de l’ACA -2 artères ophtalmiques primitives de naissances diverses selon les auteurs : - l’artère ophtalmique ventrale naissant de la CI (niveau variable selon les auteurs) - l’artère ophtalmique dorsale naissant de la CI selon Padget ou de la future ACA selon Lasjaunias -Forment un cercle anastomotique autour du nerf optique -Évolution vers l’artère ophtalmique adulte par : - régression d’une des 2 artères primitives (différentes selon les auteurs) - migration caudale de la branche persistante Des anomalies au niveau de la formation de l’artère ophtalmique permettent d’expliquer des variations anatomiques de la portion A1 de l’ACA : Origine basse ou intra-caverneuse Trajet infra-optique ARTERE CEREBRALE MOYENNE L’ Artère Cérébrale Moyenne (ACM) est embryologiquement une branche de l’ACA. Ceci permet de comprendre une variation anatomique à type d’ACM accessoire = naissance de l’ACM au niveau de l’ACA (A1 ou A2). L’ACM est en balance hémodynamique avec l’Artère Récurrente de Heubner qui est une autre branche de l’ACA. ANATOMIE MODALE DU CABC CHEZ L’ADULTE CABC Complexe antérieur CABC. Vue axiale MIP. ACA : segment A1 ACA : segment A2 ACoA ACM segment M1 Terminaison de l’artère CI Artère communicante postérieure Artère cérébrale postérieure segment P2 Artère cérébrale postérieure segment P1 ACA Nait de l’artère carotide interne homolatérale Trajet antérieur parasagittal puis « s’enroule » autour du corps calleux En région postérieure, anastomoses avec le réseau artériel cérébral postérieur Différents segments : A1 : de l’origine jusqu’à la jonction avec l’ACoA A2 : jusqu’à la jonction rostrum-genou du corps calleux A3 – A5 : autour du corps calleux Différentes branches : A1 : artères centrales antéro-médiales hypophyse, hypothalamus, chiasma optique A2 : - artère centrale longue ou récurrente de Heubner Vasc tête du noyau caudé, partie antérieure putamen et capsule interne +/- cortex olfactif, frontal - a. fronto-basale médiale = a. orbito-frontale - a. polaire frontale Puis division en 2 branches (A3-A5) : vasc partie médiale du cortex frontal et pariétal corps calleux, bord libre de la faux ARTERE PERICALLEUSE ARTERE CALLOSO-MARGINALE vasc partie antérieure et moy du corps calleux a. précunéaire Rameaux pariétaux médiaux a. péricalleuse post anastomose avec branche de l’ACP a. paracentrale Rameaux Rameaux frontaux médiaux cingulaires Complexe antérieur du CABC. Vue sagittale MIP. Rameaux frontaux médiaux A. CALLOSO-MARGINALES A. Polaires frontales A. PERICALLEUSES A. Orbitofrontale ACoA Artère courte unique reliant les 2 ACA à l’union de leur portion basale et hémisphérique. Située en avant et au-dessus du bord antérieur du chiasma. « Ferme » le CABC en avant. Branches centrales antéro-médiales : même territoire que les branches centrales antéro-médiales issues de A1. non visibles en Angioscanner. VR vue postéro-supérieure PRINCIPALES VARIANTES ANATOMIQUES DU COMPLEXE ANTERIEUR DU CABC EN ANGIOSCANNER MULTIDETECTEURS PRINCIPALES VARIANTES DU COMPLEXE ANTERIEUR A1 ACoA -Plexulaire -En Y, en V -Double 5-20% -Hypoplasie : 6-16% -Fenestration : 0.1-8% -Hypoplasie : 3-5% -Absence : 0.3-3% -ACM accessoire : 0.3-3% A2-A5 -A2 triple ou AMCC ou ACA accessoire : 3-9% -Tronc Commun des ACA : 3-5% -ACA Azygos : 0.3-1% -Absence -Naissance basse intracaverneuse RARES -ACA bihémisphérique supracaverneuse -Bifurcation précoce de A2 -Trajet infra-optique VARIANTES DE L’ACoA A1 ACoA -Plexulaire -En Y, en V -Double 5-20% -Hypoplasie : 6-16% -Fenestration : 0.1-8% -Hypoplasie : 3-5% -Absence : 0.3-3% -ACM accessoire : 0.3-3% A2-A5 -A2 triple ou AMCC ou ACA accessoire : 3-9% -Tronc Commun des ACA : 3-5% -ACA Azygos : 0.3-1% -Absence -Naissance basse intracaverneuse RARES -ACA bihémisphérique supracaverneuse -Bifurcation précoce de A2 -Trajet infra-optique ACoA PLEXULAIRE Par régression incomplète du plexus communicant antérieur. Axial MIP VR vue postérieure VR vue postérolatérale zoomée ACoA en Y Par régression incomplète du plexus communicant antérieur. Axial MIP VR vue postérieure VR vue antérieure et zoomée ACoA DOUBLE Par régression incomplète du plexus communicant antérieur. Coronal MIP VR vue antérieure VR vue antéro-latérale droite Ici associée à une hypoplasie de A1 et à un anévrysme de la terminaison carotidienne. ABSENCE OU HYPOPLASIE DE ACoA Par régression anormale de l’ACoA lors du processus de régression du plexus communicant antérieur. Ici absence complète en angioscanner. Axial MIP VR vue antérieure VR vue postérieure et zoomée Accolement simple des ACA avec communication sans véritablement présence d’un vaisseau communicant antérieur. Axial MIP Coronal MIP VR vue postérieure VARIANTES DU SEGMENT A1 A1 ACoA -Plexulaire -En Y, en V -Double 5-20% -Hypoplasie : 6-16% -Fenestration : 0.1-8% -Hypoplasie : 3-5% -Absence : 0.3-3% -ACM accessoire : 0.3-3% A2-A5 -A2 triple ou AMCC ou ACA accessoire : 3-9% -Tronc Commun des ACA : 3-5% -ACA Azygos : 0.3-1% -Absence -Naissance basse intracaverneuse RARES -ACA bihémisphérique supracaverneuse -Bifurcation précoce de A2 -Trajet infra-optique HYPOPLASIE DE A1 Par régression anormale du segment A1. Ici hypoplasie de A1 droite. Le flux de A2 droite provient principalement de A1 gauche via l’ACoA. Coronal MIP VR vue postérieure VR vue postéro-supérieure FENESTRATION DE A1 Origine discutée : - régression incomplète de vaisseaux précurseurs - duplication partielle - passage d’une structure non vasculaire au travers des vaisseaux précurseurs. Coronal MIP VR vue antérieure Ici, fenestration de la jonction A1-A2 droite. Associée à une fenestration de M1 droite. VR vue latérale droite ABSENCE DE A1 Par régression anormale de A1. Axial MIP VR vue postérieure VR vue latérale gauche ACM ACCESSOIRE Mécanisme non connu. Ici, tronc commun de A1 et de l’ACM accessoire. L’ACM accessoire peut également naître directement de A1 ou de A2. Coronal MIP VR vue postérieure VR vue postéro-latérale droite Ici associée à une hypoplasie de A1 droite et à un anévrysme de l’ACoA. ORIGINE BASSE AVEC TRAJET INFRA-OPTIQUE Par anomalie de l’embryogénèse de l’A. Ophtalmique. A1 naît de la CI, quelques millimètres au-dessus de son émergence du sinus caverneux (au niveau de la naissance habituelle de l’A. Ophtalmique). Puis se place à la partie antérieure du chiasma optique. A1 Nerf Optique Droit Images IRM 1.5 Tesla. Axial T2. ORIGINE BASSE AVEC TRAJET INFRA-OPTIQUE Images IRM 1.5T 3D TOF Coronal MIP VR vue antérieure VR vue supérieure Ici, associée à une hypoplasie de A1 controlatérale et à une ACoA plexulaire. VARIANTES DES SEGMENTS A2 à A5 A1 ACoA -Plexulaire -En Y, en V -Double 5-20% -Hypoplasie : 6-16% -Fenestration : 0.1-8% -Hypoplasie : 3-5% -Absence : 0.3-3% -ACM accessoire : 0.3-3% A2-A5 -A2 triple ou AMCC ou ACA accessoire : 3-9% -Tronc Commun des ACA : 3-5% -ACA Azygos : 0.3-1% -Absence -Naissance basse intracaverneuse RARES -ACA bihémisphérique supracaverneuse -Bifurcation précoce de A2 -Trajet infra-optique VARIANTES DES SEGMENTS A2-A5 Parfois difficiles à différencier les unes des autres. Nombreuses variantes possibles. On peut schématiser les différentes variantes (de façon non exhaustive). CM PC PC CM CM : Artère Calloso-Marginale ANATOMIE MODALE A2 PC : Artère PériCalleuse ACoA A1 AMCC Tronc Commun des ACA ACA Azygos ACA Bihémisphérique Bifurcation précoce de A2 A2 TRIPLE OU ACA ACCESSOIRE Par absence de régression de l’AMCC. Sagittal MIP VR vue latérale gauche Ici, associée à une fenestration de l’origine de A2 droite. VR vue antéro-inférieure TRONC COMMUN DES ACA Par fusion de 2 segments artériels vascularisant le même territoire. De longueur variable. Au maximum : ACA azygos (limite = genou du corps calleux). Exemple 1: Coronal MIP Exemple 2 : Sagittal MIP Ici associé à un anévrysme bilobé de la bifurcation du tronc commun. VR vue antérieure VR vue latérale gauche ACA AZYGOS ACA unique bihémisphérique. Division située au–delà du genou du corps calleux. Sagittal MIP VR vue latérale gauche VR vue antérieure Reconstructions à partir d’un angioscanner des TSA Low Dose. ACA BIHEMISPHERIQUE = Participation d’une ACA à la vascularisation de l’hémisphère controlatéral par persistance de vaisseaux du plexus communicant antérieur. D’une simple branche à destinée controlatérale jusqu’à un équivalent d’ACA Azygos. Impossible de les décrire toutes de façon exhaustive. Importantes à reconnaître en cas de prise en charge majeure des 2 hémisphères par une même ACA. Artère Péricalleuse bi-hémisphérique issue de A2 gauche. Hypoplasie de A1 droite. A2 droite Æ Artère Callosomarginale droite. Sagittal MIP VR vue latérale gauche VR vue antérieure A2 gauche a un territoire presque entièrement bihémisphérique. ACA droite Æ A. orbito-frontale et A. polaire frontale droites. A1 droite hypoplasique. Sagittal MIP VR vues latérales gauche et droite BIFURCATION PRECOCE DE A2 Par persistance anormale de vaisseaux du plexus communicant. Sagittal MIP VR vue latérale droite VR vue latérale gauche Ici, bifurcation précoce de A2 droite correspondant à un équivalent d’artère calloso-marginale et vascularisant le territoire polaire frontal et frontal médial. EN CONCLUSION Les variantes anatomiques du complexe antérieur du CABC sont : - fréquentes - fréquemment associées à des anévrysmes du complexe antérieur. Connaître l’embryologie et l’anatomie modale du complexe antérieur du CABC permet de mieux comprendre ces variations anatomiques. Les principales variantes sont visibles en angioscanner multidétecteurs. Savoir les reconnaître et les décrire permet : - de ne pas décrire par excès des images d’addition ou d’occlusion vasculaire - d’aider à la décision thérapeutique. REFERENCES Bracard S, Roland J, Picard L. Variations des artères de l’encéphale. Les vaisseaux du névraxe : anatomie et pathologie (livre 1). Lasjaunias P, Berenstein A, Ter Brugge KG. Surgical neuroangiography clinical vascular anatomy and variations. Second edition. Berlin:Springer,2001.p479-631. Caldemeyer KS, Carrico JB, Mathews VP. The radiology and embryology of anomalous arteries in the head and neck. AJR.1998;170:197-203. Jayaraman MV, Mayo-Smith WW. Multi-detector CT angiography of the intra-cranial circulation: normal anatomy and pathology with angiographic correlation. Clinical Radiology.2004;59:690–698. Parmar H, Sitoh YY, Hui F. Normal variants of the intracranial circulation demonstrated by MR angiography at 3 T. European Journal of Radiology.2005;56:220–228. Martinez F, Spagnuolo E, Calvo-Rubal A, Laza S, Sgarbi N, Soria-Vargas VR, PrinzoH. Variaciones del sector anterior del poligono de Willis . Correlacion anatomico-angiografica y su implicancia en la cirurgia de aneurismas intracraneanos.Neurocirurgia.2004;15:578-589. Eftekhar B, Dadmehr M, Ansari S, Ghodsi M, Nazpaarvar B, Ketabchi E. Are the distributions of variations of circle of Willis different in different populations? Results of an anatomical study and review of literature. BMC Neurology.2006;6:22. Spinnato S, Pasqualin A, Chioffi F, Da Pian R.Infraoptic course of the anterior cerebral artery associated with an anterior communicating artery aneurysm: anatomic case report and embryological considerations.Neurosurgery.1999;44:1315-9.
