Hippocampe normal et pathologique en IRM 1.5 Tesla
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Hippocampe normal et pathologique en IRM 1.5 Tesla E. SIBILEAU, S. EL RAI, J-Y. TANGUY, C. NEDELCU, S. ABIKHALIL, B. DELORME, D. LOISEL, C.AUBE CHU Angers OBJECTIFS Connaître l’essentiel de l’anatomie de l’hippocampe et du système limbique. Savoir réaliser une étude hippocampique de routine en IRM 1,5 Tesla. Reconnaître les principales anomalies hippocampiques. Appuyer sur le bouton désignant l’action choisie Retour au début du chapitre Retour au sommaire Sommaire Généralités Anatomie Variantes de la normale Circuit de Papez Techniques d’imagerie Pathologies Séquellaire Ischémique Traumatique Post radique Malformative Dégénérative Tumorale Encéphalite Généralités Techniques d’imagerie Pathologies 1. L’hippocampe est une structure nerveuse, d’anatomie complexe située à la face interne de la circonvolution temporale T5 (gyrus parahippocampal), faisant saillie dans la corne temporale du ventricule latéral et impliquée dans de nombreuses pathologies. 2. Il appartient au système limbique, au sein duquel il partage de nombreuses connexions fonctionnelles (circuit de Papez). Ainsi, une atteinte hippocampique s’associe souvent à une atteinte limbique et/ou extra-limbique . 3. L’IRM est la technique de choix pour l’étude morphologique de l’hippocampe et du système limbique. Des séquences simples en IRM 1,5 Tesla suffisent dans la majorité des cas. Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Anatomie variantes de la normale circuit de Papez LE LOBE LIMBIQUE = deux circonvolutions s’enroulant autour du corps calleux, les gyri limbiques et intra limbiques, limbiques, le lobe limbique est séparé de l’isocortex avoisinant par la scissure limbique. Gyri limbique + Scissure limbique + Gyri intra limbique Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Anatomie variantes de la normale circuit de Papez Coupes sagittales médiane et latérale passant par les gyri limbiques et intra limbiques Gyri limbiques Scissures limbiques Gyri intra limbiques sillon para olfactif antérieur gyrus sub calleux gyrus cingulaire gyrus para hippocampal sillon subpariétal Isthme (entre les 2 derniers) sillon calcarin sillon cingulaire gyrus paraterminale indusium gris hippocampe Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Anatomie anatomie variantes de la normale circuit de Papez HIPPOCAMPE Hippocampe Amygdale Gyrus para hippocampal Coupe sagittale pT2 passant par l’hippocampe Coupe axiale pT2 passant par les hippocampes • formé de deux lames de substance grise encastrées l'une dans l'autre, le gyrus dentatus et la corne d'Ammon. • on distingue, selon l’axe antéro-postérieur, 3 parties de l’hippocampe : la tête, le corps et la queue. Généralités Anatomie Techniques d’imagerie variantes de la normale Pathologies circuit de Papez TÊTE de l’HIPPOCAMPE Coupe sagittale pT2 centrée sur l’hippocampe Coupe axiale pT2 centrée sur l’hippocampe Coupe coronale pT1 en inversion-récupération passant par la tête hippocampe • constituée de la CA et du gyrus dentatus • présente 3 ou 4 digitations visibles sous la surface ventriculaire • recouverte de l’alvéus (lame de substance blanche) se poursuivant en arrière par la fimbria • séparée de l’amygdale par l’alvéus et la corne temporale Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Anatomie variantes de la normale circuit de Papez CORPS de l’HIPPOCAMPE Coupe sagittale pT2 centrée sur l’hippocampe Coupe axiale pT2 centrée sur l’hippocampe Coupe coronale pT1 en inversion-récupération passant par le corps hippocampe • constituée de la CA et du gyrus dentatus • recouvert de la fimbria Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Anatomie anatomie variantes variantesde delalanormale normale circuit circuitde dePapez Papez QUEUE de l’HIPPOCAMPE Coupe sagittale pT2 centrée sur l’hippocampe Coupe axiale pT2 centrée sur l’hippocampe Coupe coronale pT1 en inversion-récupération passant par la queue hippocampe • constituée par la fasciola cinerea (prolongement de la CA) et du gyrus fasciolaris (prolongement du gyrus dentatus) • recouverte par de la fimbria, qui se prolonge en arrière par le pilier postérieur du fornix • le gyrus fasciolaris se prolonge ensuite par l’indusium griseum Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Anatomie anatomie variantes de la normale circuit de Papez ZOOM Sillon hippocampique Hippocampe Gyrus para hippocampal (T4) Gyrus fusiforme (T4) Gyrus dentatus Fimbria Sillon collatéral En cas de processus expansif sus tentoriel, le T4 et en particulier sa partie antérieure l’uncus s’engagent dans le foramen de Pachioni. Schémas et coupe coronale T2 centrés sur l’hippocampe. Généralités Techniques d’imagerie Anatomie anatomie variantes variantesde delalanormale normale Pathologies circuit circuitde dePapez Papez UNCUS ● partie antérieure du gyrus para hippocampal, recourbant vers le haut et vers l'arrière, reposant ainsi sur lui. ● séparé du gyrus parahippocampique par le sillon de l'uncus. ● présente 2 parties : - postérieure en regard de la tête de l’hippocampe (apex uncal). - antérieure, en arrière et sous les noyaux amygdaliens AMYGDALE Coupe sagittale pT2 centrée sur l’hippocampe ● en avant et au-dessus de l’uncus ● de limite antérieure et latérale difficile à déterminer Uncus Amygdale Généralités Techniques d’imagerie Pathologies anatomie Variantes de la normale circuit de papez Coupe axiale pT1 en inversion-récupération (IR), passant par les hippocampes. Les petits kystes du sillon hippocampal sont considérés comme une variante anatomique. Généralités anatomie Techniques d’imagerie Pathologies Circuit de papez variantes de la normale FORNIX ● présente 2 piliers postérieurs (issus de la fimbria) ● forme le corps du fornix, sous le corps calleux, sur la ligne médiane ● se divise en 2 piliers antérieurs en regard du 3ème ventricule ● se termine au niveau des tubercules mamillaires CORPS MAMILLAIRES ● 2 structures ovoïdes au niveau du plancher du diencéphale ● situés entre les pédoncules cérébraux, dans la citerne interpédonculaire Gyrus cingulaire Fornix Communication inter thalamique Corps mamillaires Coupe sagittale médiane pT1 passant par le circuit de Papez Généralités anatomie Techniques d’imagerie Pathologies Circuit de papez variantes de la normale Toutes les structures évoquées précédemment sont regroupées dans le circuit de PAPEZ Gyrus cingulaire Fornix Thalamus Corps mamillaires Hippocampe Faisceau mamillo-thalamique gyrus para hippocampal Généralités Techniques d’imagerie anatomie Pathologies Circuit de papez variantes de la normale a b Le fornix (FX) relie les portions médiales du lobe temporal avec l’hypothalamus et les corps mamillaires en s’enroulant autour du thalamus. Les fibres partent du fimbria de l’hippocampe. Sous le splénium du corps calleux, elles forment les piliers postérieurs du FX. Ls piliers postérieurs du FX se rapprochent de la ligne médiane et forment le corps du FX autour du thalamus. Les fibres ensuite se divisent en deux pour former les piliers antérieurs du FX. Les piliers antérieurs se divisent en même en colonne antérieure et postérieure au dessus de la commissure antérieure, rejoignant respectivement l’hypothalamus et les corps mamillaires. Illustration d’une tractographie du fornix et du gyrus cingulaire en IRM 1,5 Tesla (a, coupe sagittale, b, coupe axiale, c, coupe coronale) c Techniques d’imagerie Généralités Séquences Pathologies plan d’interprétation Séquence systématique : Coupes fines (2 à 3 mm) pondérées T2, en haute résolution, perpendiculaires au plan des hippocampes, centrées sur les lobes temporaux. Séquences complémentaires en fonction du contexte : Ischémique ? Épileptique chez l’enfant ? Hémorragique ? axiale T2* axiale diffusion, FLAIR Infectieux ? Tumoral ? axiale T1 après injection de gadolinium Démence ? axiale diffusion, FLAIR, +/- volumique T1 3 D T1 inversion récupération Techniques d’imagerie Généralités séquences Pathologies Plan d’interprétation 1. Détection et caractérisation des anomalies hippocampiques (morphologie et signal). 2. Recherche d’une anomalie d’une autre structure limbique. 3. Etude de l’ensemble du parenchyme cérébral. Généralités Techniques d’imagerie Pathologies Généralités Techniques d’imagerie SÉQUELLAIRE Pathologies sclérose hippocampique Sclérose hippocampique ischémique post traumatique Généralités imagerie post anoxie dégénérescence neuronale hippocampique ● perte neuronale du gyrus dentatus et de la CA + gliose réactionnelle ● • responsable de 70% des épilepsies pharmaco-résistantes • 78% des épilepsies temporales sont pharmaco-résistantes • sensibilté de l’IRM 1,5 Tesla > 90% • origine génétique non prouvée • antécédents dans 36% des cas d’un épisode de convulsions fébriles dans l’enfance • +/- antécédents de traumatisme crânien, infection du SNC, lésions tumorales, malformatives Sclérose hippocampique généralités Imagerie Signes spécifiques hypersignal T2 sans effet de masse Coupes coronales pondérées pT2 passant par les hippocampes Coupe coronale pT2 Coupe axiale pT2 FLAIR Adolescente, 15 ans, épilepsie temporale droite, sclérose hippocampique droite, atrophie et hypersignal T2 hippocampique droit. Sclérose hippocampique Imagerie généralités Signes spécifiques atrophie hippocampique (= perte neuronale) Coupes sagittale pT1 Coupes coronales pondéerées en pT1 en inversion récupération (IR) passant par les hippocampes. Même patiente Sclérose hippocampique généralités Imagerie Signes moins spécifiques différenciation substance blanche- grise atrophie temporale verticalisation du sillon collatéral d’autres cas ☝ la dilatation de la corne temporale peut être liée à une asymétrie physiologique et non pas liée à l’atrophie hippocampique. Sclérose hippocampique généralités Imagerie Anomalies limbiques associées atrophie du fornix atrophie des corps mamillaires d’autres cas Généralités Techniques d’imagerie ISCHÉMIQUE Pathologies Ischémique Généralités imagerie atteinte de l’artère choroïdienne antérieure (br. termianle de la carotide interne) atteinte des artères hippocampales moyenne et postérieure (br. de l’artère cérébrale postérieure) atteinte ischémique hippocampique aiguë anomalies morphologique de signal élargissement hippocampique hyposignal T1 + hypersignal FLAIR + hypersignal diffusion B1000 + ADC Ischémique généralités Imagerie Angio-MR MIP épais Coupes axiales pT2 FLAIR a b c d Coupes axiales diffusion B1000 (a,c) avec cartographie ADC (b,d) Femme, 49 ans, hémiplégie gauche, coma. AVC ischémique récent constitué dans les territoires sylvien et choroidien antérieur droits, en rapport à une occlusion complète de la carotide interne droite. Anoxo-ischémique Imagerie a b Coupes coronale pT2 passant par la région amygdalienne (a) et hippocampique (b) c d Coupes sagittale pT2 (c) et axiale diffusion B1000 (d) Homme de 70 ans, hospitalisé en réanimation pour coma au décours d’un choc septique grave avec hémoculture positive. Souffrance corticale diffuse intéressant entre autre la région amydalienne et hippocampique de façon bilatérale. Généralités Techniques d’imagerie TRAUMATIQUE Pathologies Traumatique a b c Coupes sagittale pT2 (a) et axiales (b,c) pT2 FLAIR d e f Coupes axiales diffusion B1000 (d,e) avec cartographie ADC (f) Patient de 26 ans, AVP. Contusion temporale droite avec atteinte hippocampique: plage mal limitée temporale interne gauche, en hypersignal FLAIR, diffusion et avec augmentation de l’ADC témoignant du caractère irréversible. Généralités Techniques d’imagerie POST RADIQUE Pathologies Post radiothérapie a b c Coupes axiales pT2 (a,b) et pT1 après injection de gadolinium (c) d e f Coupes axiales diffusion B1000 (d,e) et sagittale après injection de gadolinium (f) Homme, 69 ans, antécédents de chordome guéri après chirurgie et protonothérapie terminée il y 2 ans. Apparition récente de troubles de l’attention, désorientation spatiotemporelle. Radionécrose temporale bilatérale : prise de contraste circonscrite hétérogène, temporale interne bilatérale, entourée d’un oedème (plage mal limitée en hypersignal T2). Evolution favorable sous corticothérapie. Généralités Techniques d’imagerie MALFORMATIVE Dysplasie corticale focale Hétérotopie Hippocampe médialisé ou de forme pyramidale Pathologies Dysplasie corticale focale • peut-être associée à une sclérose hippocampique homolatérale. • responsable d’épilepsie pharmacorésistante sans retard psychomoteur diagnostic difficile en IRM 1,5 Tesla - aspect globuleux et hypertrophique - anomalie de signal (hypersignal T2) du parenchyme adjacent Intérêt de l’IRM 3 Tesla pour une analyse fine du cortex et de la substance blanche Dysplasie corticale focale Coupe coronale pT1 en IR Coupe coronale pT2 Jeune femme de 16 ans, épilepsie temporale gauche depuis l’âge 11ans. Epaississement cortical hippocampique gauche sans anomalie freanche de signal faisant suspecter une dysplasie corticale focale. Intérêt d’un complément IRM 3 Tesla. Généralités Techniques d’imagerie DÉGÉNÉRATIVE Maladie d’Alzheimer Pathologies Maladie d’Alzheimer Etude qualitative - atrophie hippocampique: tête puis corps et queue - atrophie corticale de la face interne du lobe temporale (gyrus parahippocampique) - dilatation de la corne temporale - atrophie corticale du lobe temporal - élargissement des vallées sylviennes Etude quantitative - mesures volumétriques - Tenseur de diffusion: facteur d’anisotropie de la partie antérieure des faisceaux arqués Maladie d’Alzheimer Séquence coronale pT2 coupes fines Séquence coronale pT2 coupes fines Homme, 75 ans, troubles cognitifs avec troubles de la mémoire, probable démence d’Alzheimer : atrophie cortico-sous-corticale diffuse associée à une atrophie hippocampique bilatérale marquée. Généralités Techniques d’imagerie TUMORALE DNET/gangliogliome Tumeur gliale de bas grade Tumeur gliale de haut grade Métastases Pathologies DNET/ gangliogliome Tumeur neuroépithéliale dysembrioplasique (DNET) Présentation clinique Histologie Topographie Gangliogliome épilepsie partielle, pharmacorésistante, avant l’âge de 20 ans tumeur neuroépithéliale dysembrioplasique tumeur neurogliale mixte corticale, bien limitée, souvent temporale Aspect pseudo kystique, avec de fines septas en isosignal au cortex solide et/ou kystique Prise de contraste non (≈70% cas) non (≈50%cas) Effet de masse/ oedème non non Calcifications non 35 à 45 % des cas Tumeur gliale de bas grade ● oligodendrogliome ● astrocytome ● gliomatose ● topographie corticale et ou sous corticale ● plage +/- limitée ● hyposignal T1, hypersignal T2 ● pas de prise de contraste ● +/- calcifications ● +/- kystique ● Intérêt de la spectroscopie, mais très artéfactée (contact étroit osseux) Tumeur gliale de bas grade Coupes axiales pT2 FLAIR Coupe axiale pT1 + GADO Homme, 76 ans, crise comitiale généralisée, gliomatose: plage mal limitée en hypersignal T2 sans prise de contraste temporale gauche, associé à un nodule prérolandique gauche présentant les mêmes caractéristiques. Tumeur gliale de bas grade Coupe sagittale pT1+ inj Coupe axiale pT2 Coupe axiale pT2 FLAIR Coupe axiale pT1+ inj Coupes coronales pT1 + injection Homme, 63 ans, céphalée d’apparition récente, manque du mot, désorientation spatiotemporelle, oligodendrogliome temporale interne gauche: plage mal limitée cortico-sous-corticale temporale interne gauche, en hypersignal T2, ne se réhaussant pas après injection. Tumeur gliale de haut grade Séquences axiales pT2 Séquences axiales pT1+ injection Homme, 59 ans, céphalées d’aggravation progessive, glioblastome temporal interne gauche, masse hétérogène temporale interne gauche, de réhaussement annulaire, entourée d’un important oedème périphérique. Généralités Techniques d’imagerie ENCEPHALITE Infectieuse auto--immune auto paranéoplasique Pathologies Encéphalite herpétique Encéphalite limbique Encéphalite herpétique Encéphalite limbique Fréquence élevée urgence thérapeutique rare Installation aigu subaigu Contexte infectieux carcinologique, dysimmunitaire Localisation typique Signal bilatéral +/- symétrique temporal+/- frontal et occipital temporal hyposignal T1, hypersignal T2 Prise de contraste réhaussement méningé tardif +/- Effet de masse non non Lésions hémorragiques non non Encéphalite herpétique Coupe pT2 coronale Coupes axiales pT2 FLAIR Coupe coronale pT1+GADO a b Cartographie ADC Coupe axiale pT1+GADO Femme 73 ans, confusion de survenue brutale, contexte fébrile. Encéphalite herpétique : hypersignal Flair temporal bilatéral et asymétrique, ADC augmenté, rehaussement méningé temporal gauche. Encéphalite limbique paranéoplasique/autoimmune Coupe coronale pT2 Coupe axiale pT2 FLAIR Coupe axiale pT1+ GADO Homme 64 ans, troubles mnésiques et désorientation spatiale d’apparition récente et subaigue. Encéphalite limbique: hypersignal T2 symétriques des régions temporales médiales sans prise de contraste. Creutzfeld Jacob variant Coupes axiales pondérées en diffusion B1000 Coupes axiales pondérées en FLAIR Femme de 53 ans présentant une asthénie depuis quelques mois, des troubles cognitifs récents, des éléments délirants et un syndrome cérébelleux statique d'aggravation progressive. Infection à prion. Méningo-encéphalite tuberculeuse Coupes axiales FLAIR Coupes axiales pT1+ GADO Homme, 55 ans, sans antécédents, confusion fébrile. Méningite tuberculeuse avec tuberculomes: plage en hypersignal T2 temporal droit, associée à une prise de contraste intense méningées sylvienne droite (pachyméningite), prise de contraste annualaire sus et sous tentoriels diffuses (tuberculomes). CONCLUSION 1. L’étude hippocampique en IRM 1,5 Tesla, avec des séquences de routine est le plus souvent suffisante 2. L’IRM 3 Tesla apporterait une aide essentielle pour une étude des structures intra hippocampiques Bibliographie S.Kremer, J.G. Passagia, P. Kahane, A.L.Benabib, J.F.Le Bas. Anatomie radiologique du lobe limbique. Feuillet de Radiologie, 1999,39, n°6, 450-456. D. Fredy, C, Oppenheim, D. Iancu-Gontard, S. Silvera, S. Panisset, S. Godon-Hardy, F.BramiZylberberg, J.-F. Meder. Imagerie de la mémoire. Feuillets de Radiologie, 2003, 43, n°2, 99-118. B. Peltier, Ph. Hurtevent, G.Trehan, Ph Derambure, J-P Pruvo, G. Soto-Ares. IRM des malforamtions de l’hippocampe dans l’épilepesie temporale réfractaire. J Radiol 2005; 86:69-75. S. Krémer, M. Braun, P, Kahane, E. Teil, B, Pasquier, A-L Benabid, JF Le Bas. Anomalies morphologiques des structures limbiques dans les épilepsies partielles temporales. J Radiol 2001; 82:481-7. E, Leon Kier, Robert K. Fulbright, Richard A. Bronen. 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