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Suivi radiologique des
ventriculocisternostomies
Balédent O 1, Fichten A 2, Mbayo D 3, Gondry-Jouet C 3, Le Gars D 2, Deramond H 3, Meyer M-E 1
(1) Médecine nucléaire et Traitement de l’image
(2) Neurochirurgie
(3) Radiologie
Amiens
University Hospital
France
150 km north of Paris
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
La séquence IRM par contraste de phase, utilisée pour la mesure des vitesses de déplacement des tissus et des
liquides biologiques est apparue à la fin des années 1980 [1-3]. Cette technique non invasive est la seule
apportant, dans des conditions physiologiques normales, une quantification de l’écoulement du LCS. A partir des
observations effectuées sur des populations de sujets témoins adultes [4-6], l’IRM de flux a permis de quantifier
les volumes de LCS et de sang déplacés au cours du cycle cardiaque dans le cerveau humain.
Ventricular
CSF
oscillations
Cervical CSF
oscillations
Cerebal Venous flow
Cerebral arteries flow
Cette technique est utilisée en pratique clinique au CHU d’Amiens dans l’exploration des troubles de la circulation
du LCS chez l’adulte et l’enfant. En complément de l’examen morphologique conventionnel, ces informations
fonctionnelles sont particulièrement adaptées à l’exploration et la caractérisation des hydrocéphalies et des
syringomyélies [7-11].
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Justification, objectifs
L’hémo-hydrodynamique cérébrale correspond à l’étude des interactions des écoulements du sang et du
liquide cérébro spinal (LCS). Les variations de la pression intracrânienne au cours du cycle cardiaque
induisent les déplacements du LCS entre ses différents compartiments anatomiques. Le blocage de
l’aqueduc peut entraîner une dilatation du système ventriculaire conduisant à l’hydrocéphalie.
cerveau
PIC
LCS
entrée
artérielle
LCS
Sortie
veineuse
Cliquez sur l’image
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
1
4
3
2
Normalement le liquide cérébro spinal (LCS)
circule du troisième ventricule (flèche 1) vers le
quatrième ventricule (flèche 2).
Ce patient présente un blocage de l’aqueduc
(flèche 3) qui a entraîné la dilatation du système
ventriculaire (hydrocéphalie).
Pour rétablir la circulation du LCS entre les
compartiments ventriculaires et vers les espaces
intracrâniens et rachidiens le neurochirurgien
peut réaliser une Ventriculocisternostomie
Endoscopique du Troisième Ventricule (VETV),
alternative de plus en plus utilisée pour le
traitement des hydrocéphalies obstructives mais
aussi communicantes. la VETV consiste à réaliser
une ouverture dans le plancher du troisième
ventricule (4) pour rétablir la circulation du LCS
des ventricules latéraux vers les espaces sous
arachnoïdiens intracrâniens.
L’objectif de ce travail est d’évaluer la faisabilité de l’IRM-PC
dans le suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Patients, Matériels et Méthodes.
15 patients présentant une hydrocéphalie active (6 mois - 80 ans) ont bénéficié d’une IRM après
ventriculocisternostomie.
En complément de l’imagerie conventionnelle, une acquisition supplémentaire en imagerie rapide par
contraste de phase a été ajoutée pour évaluer la fonctionnalité de l’ouverture du plancher du troisième
ventricule et quantifier le volume de LCS oscillant.
Les oscillations du LCS ont également été mesurées dans :
•les espaces sous arachnoïdiens rachidiens (C2C3)
•les espaces sous arachnoïdiens de la citerne pontique
•dans l’aqueduc du mésencéphale
IRM 3T General Electric Medical System.
Fast Cine phase contrast pulse sequence
2 View per Segment (VPS)
FOV : 160x120 mm
Matrice : 256x256
Epaisseur de coupe 5mm
Vitesse d’encodage : 5 -10 cm/sec
Synchronisation par gating cardiaque périphérique
32 images par cycle cardiaque
Temps d’acquisition : environ 1 minute
-5 cm/sec des ventriculocisternostomies
Suivi radiologique
Exemple d’images
représentant
l’écoulement du LCS à
la sortie du crâne dans
les espaces sous
arachnoïdiens
rachidiens autour de la
moële épinière.
Ces 32 images
représentent 32 temps
du cycle cardiaque.
0
cm/sec
vitesse d’encodage : 5 cm/sec
+5 cm/sec
Cliquez sur l’image
Le Logiciel que nous utilisons pour la segmentation et le
calcul des courbes de flux a été développé au CHU
d’Amiens. Il utilise un algorithme dédié à la segmentation
des oscillations du LCS et du sang qui assure une
segmentation rapide, reproductible et précise des régions
d’intérêts complexes comme les espaces sous
arachnoïdiens. Ce logiciel de traitement est
particulièrement adapté pour la quantification des régions
d’intérêts complexes que représentent les espaces sous
arachnoïdiens.
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
RESULTATS
Chez 4 patients aucune oscillation du LCS n’était présente à la sortie du trou réalisé dans le V3.
aucun de ces patients n’a été amélioré.
Nous avons mis en évidence et quantifié les flux du LCS oscillant, à la sortie du trou réalisé dans le
V3, entre le système ventriculaire et les citernes pré pontiques chez 11 patients, ceci confirmant la
fonctionnalité de la VETV.
Les amplitudes de ces oscillations sont significativement plus importantes que celles observées dans
l’écoulement physiologique de l’aqueduc, néanmoins l’évolution temporelle est conservée.
Dans 2 cas un suivi à 6 mois a confirmé la perméabilité de l’ouverture au cours du temps et les
oscillations mesurées étaient similaires.
Nous illustrons cette étude par la présentation individuelle des 5 cas cliniques suivants…
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Patient 1
Cliquez sur l’image pour
visualiser le flux du LCS
dans la stomie
dame dimitri
stenose
ventriculo ok pas d’amélioration apres
dérivation + ventriuclo amélioration
Chez ce patient nous pouvons voir par le signal
hyperintense (flèche verte) la présence de l'écoulement
de CSF dans l'ouverture du 3ème ventricule. Le LCS
est entouré par les artefacts vasculaires des artères
environnantes comme par exemple ceux générés par le
tronc basilaire (flèche rouge).
Après segmentation semi automatique de la zone
d’écoulement du LCS dans l’ouverture de la VETV,
Le logiciel reconstruit automatiquement la courbe de
l'écoulement du LCS.
L'animation montre la pulsation du LCS par le
troisième ventricule. Il est également possible de
mesurer le volume oscillatoire du LCS qui correspond
au volume du LCS se déplaçant entre les deux cavités
au cours du cycle cardiaque.
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Patient 2
Cliquez sur l’image pour visualiser le flux du LCS dans la stomie
CSF flow inflow
the third ventricle
600 (mm3/sec)
CSF FLOW
during cardiac cycle
400
200
0
phases cardiaques
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
-200
CSF flow outflow
the third ventricle
-400
-600
-800
volunteers (aqueduc)
post op (V3)
post op + 1 year (V3)
Dans ce deuxième cas, le patient a été traité par
VETV.
L’IRM a été réalisé 3 mois après chirurgie.
en comparant les oscillations du V3 à l'écoulement
du LCS chez les volontaires (courbe bleu) nous
pouvons voir que l'écoulement de LCS dans
l'ouverture du V3 présente la même évolution
temporelle tandis que son amplitude est
augmentée.
Cette différence peut être expliquée par la
diminution de la résistance à l'écoulement de
l'ouverture du 3ème ventricule.
Un an après, la PC-IRM chez ce même patient a
montré la bonne fonctionnalité de l’ouverture au
cours du temps.
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Patient 3
Cliquez sur l’image pour
visualiser le flux du LCS
dans la stomie
cervical subarachnoïdiens spaces
Floor of the third ventricle. Two diferent cardiac phases
Les oscillations du LCS dans les espaces sous arachnoïdiens cervicaux sont normales.
L'écoulement de LCS était détecté et oscillant dans deux régions d'intérêt du plancher du troisième ventricule.
La présence de ces deux régions était conforme aux deux ouvertures réalisées par le neurochirurgien.
Il est intéressant de voir que l'écoulement du LCS dans l’aqueduc était encore présent et oscillant, mais que son écoulement
prédominait largement dans la direction de remplissage du ventricule. Est-ce la signature d’un effet clapet de l’aqueduc ?
hyperdes
dynamic
CSF flow in a large aqueduc need an other pathway ?
Suivi radiologique
ventriculocisternostomies
Cliquez sur l’image pour visualiser le
flux du LCS dans la stomie
Patient 4
1
2
Flow
3
LCS dans l’aqueduc
LCS de la stomie du V3
1
2
3
Avant VETV
Apres VETV
Cet exemple présente l’imagerie pré et post VETV.
Sur l'image 1, nous pouvons voir un grand
écoulement hyper dynamique du LCS dans
l'aqueduc, sur l’image 2, nous observons
l’écoulement du LCS dans le foramen de Magendie,
la zone d’intérêt est largement dilatée. il n'y a aucun
écoulement significatif de LCS dans la citerne
pontique. Sur l’image 3 aucun écoulement
significatif n’est présent dans les espaces cervicaux.
Après la VETV il existe un écoulement persistant du
LCS dans l'aqueduc associé à l'apparition d’un
écoulement du LCS à travers le plancher du
troisième ventricule. Au niveau du foramen de
Magendie il est intéressant de noter la recirculation
du LCS dans la citerne pontique. Dans la dernière
image, nous pouvons observer la recirculation du
LCS dans les espaces sous arachnoïdiens cervicaux.
Néanmoins ce patient ne s'est pas amélioré
cliniquement et a été dérivé.
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
L’imagerie en contraste de phase a confirmé chez cet enfant âgé de 2 ans et demi le blocage de
l’aqueduc et a permis de confirmer la fonctionnalité de l’ouverture du plancher du V3 après
ventriculocisternostomie.
Imagerie post opératoire
Patient 5
Imagerie pré opératoire
Une acquisition supplémentaire
dans le plan du plancher du V3 met
en évidence la fonctionnalité de
l’ouverture réalisée.
La région d’intérêt segmentée par
notre logiciel (cf
) caractérise le
flux circulant à nouveau entre le
système ventriculaire et les espaces
sous arachnoïdiens intracrâniens.
La courbe d’évolution des vitesses
correspond à un flux oscillant.
Imagerie pré opératoire
aqueduc sans flux
couronne de LCS cervical
présentant des oscillations
en C2C3
flux du LCS dans
l’ouverture du V3
artères et veines en C2C3
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
CONCLUSION
L’IRM de flux est une technique rapide, utile et reproductible pour le suivi des VETV.
Cette étude doit être effectuée sur une plus grande population de patients
pour fournir des informations fonctionnelles significatives sur l’hydrodynamique
cérébrale dans les dilatations ventriculaires.
l’hydrodynamique cérébrale en complément de l’imagerie morphologique permettra de
mieux choisir la solution thérapeutique à adopter pour les patients souffrant d’une
hydrocéphalie.
L’IRM de flux est la seule technique non invasive capable d’observer les pulsations du
LCS ; l’étude de ces pulsations est capitale dans la compréhension de la
physiopathologie des hydrocéphalies.
Suivi radiologique des ventriculocisternostomies
Bibliographie
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Remerciements
L’équipe des Manipulateurs en radiologie du CHU d’Amiens pour leur
dynamisme, compétence, disponibilité et surtout pour leur sympathie.
Le constructeur de L’IRM, Géneral Electric Medical System, pour le partenariat
scientifique et médical que nous essayons ensemble de faire vivre.
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