DISSECTION DE L'AORTE : Détection de l'artère d'Adamkiewicz intégrée au bilan aortique en ARM 3T. S. Véron-Piot, F. Bonnet, S. Rubin, G. Mac, S. Cardini, C. Marcus REIMS CHU REIMS 1. Introduction 2. Rappels anatomiques 3. Intérêt de localiser l’artère d’Adamkiewicz 4. Matériel et méthodes 5. 6. 4.1 Population 4.2 Protocole IRM – Dissection aortique 4.3 Comment identifier l'AKA ? 4.4 Résultats Discussion 5.1 IRM et Dissection aortique 5.2 IRM versus angioscanner et artériographie 5.3 Points importants Références 1. Introduction Une paraplégie ou une paraparésie compliquent 1 à 5 % des chirurgies de l’aorte thoracique descendante. [1] Le repérage préopératoire de l’artère d’Adamkiewicz permet de diminuer l’incidence des complications neurologiques post-opératoires. L’angio-IRM (ARM) est une méthode non invasive qui permet l’étude globale de l’aorte thoraco-abdominale et la recherche de l’artère d’Adamkiewicz. Introduction. L'originalité de notre étude repose sur : Une population atteinte électivement de dissection aortique (et non d'anévrysme aortique). L'utilisation d'un champ magnétique à 3 Teslas. L'étude en un seul examen de l'ensemble de l'aorte thoraco-abdominale et de l'AKA. 2. Rappels anatomiques. Les artères superficielles médullaires sont systématisées en 3 systèmes verticaux, verticaux anastomosés entre eux par un réseau horizontal péri médullaire : Systèmes verticaux Artère spinale antérieure : verticale, dans la fissure médiane ventrale Artère spinale postérieure droite : longe le sillon collatéral postérieur droit Artère spinale postérieure gauche. Réseau horizontal Distribue les artérioles pénétrantes et assure la vascularisation des cordons de la substance blanche. Le réseau horizontal est fourni par les branches terminales des artères radiculo-médullaires. L’ensemble du cordon médullaire est alimenté par : 6 ou 8 artères une vingtaine d’artères radiculo médullaires radiculo médullaires antérieures : postérieures : destinées à l’axe spinal antérieur destinées aux axes postéro latéraux Schéma de la vascularisation artérielle médullaire Artère médullaire segmentaire antérieure Artère spinale antérieure (ASA) Artère d'Adamkiewicz Artère intercostale postérieure Artère lombaire L1 Au niveau cervical En C1-C3 : En général, absence d’artère radiculo médullaire antérieure. Les afférences à l’axe spinal antérieur = 2 artères spinales naissant de la terminaison de chaque artère vertébrale. En cervical moyen et bas : Axe spinal antérieur alimenté par 2 à 4 artères radiculomédullaires antérieures naissant indifféremment à droite ou à gauche de l’artère vertébrale ou de l’artère cervicale profonde. La suppléance est souvent bonne dans cette région. Les accidents médullaires sont rares (occlusion athéromateuse ou thérapeutique de l’artère vertébrale). Au niveau dorso lombaire La vascularisation de la moelle est assurée par les artères intercostales et lombaires issues par paire de la face dorsale de l’aorte. On distingue 2 territoires : 1. Territoire dorsal supérieur et moyen 2. Territoire dorsal inférieur et lombaire 1. Territoire dorsal supérieur et moyen : La pauvreté de la vascularisation explique la fragilité de ce territoire. Une seule artère radiculo médullaire antérieure naît habituellement de la branche postérieure dorsospinale de la 4 ou 5ème artère intercostale, dans 80% des cas du côté gauche. Les artères radiculo médullaires postérieures (4 à 9) naissent de la branche dorsospinale de l’artère intercostale. Attention : Tronc commun fréquent naissant entre la 4ème ou 5ème artère intercostale droite et l’artère bronchique du lobe inférieur droit. Dans certains cas, ce tronc peut fournir l’artère radiculo médullaire antérieure du segment dorsal. Risque de complications neurologiques au décours de l’embolisation artérielle bronchique lobaire inférieure droite. 1.Territoire dorsal inférieur et lombaire : Même disposition qu’au niveau dorsal supérieur, les artères intercostales et lombaires sont souvent plus volumineuses et les anastomoses plus développées, notamment en lombaire. L’axe spinal antérieur reçoit le plus souvent une afférence unique : l’artère d’Adamkiewicz qui assure la majeure partie de la vascularisation de la moelle dorsale basse et du renflement lombaire. Son origine est située : - entre D9 et L2 dans 80% des cas - à gauche dans 70% des cas Lorsque son origine est située en-dessous de D12, il existe une artère radiculomédullaire antérieure dorsale moyenne naissant de la 7ème ou 8ème artère intercostale. Les artères radiculomédullaires postérieures sont bien développées, on en compte 4 à 8. Deux artères sont constantes : les artères postérieures du cône. Elles naissent entre D12 et L3 et s’anastomosent avec la terminaison de l’AKA pour former l’anse anastomotique du cône. A1 Artère du renflement cervical Artère spinale antérieure Artère radiculo-médullaire thoracique Artère du renflement lombaire = Artère d’Adamkiewicz Schéma de la vascularisation artérielle médullaire Diapositive 14 A1 Flécher Antoine; 09/09/2007 3. Intérêt de localiser l'AKA. Pourquoi localiser l'AKA ? Pour diminuer le nombre de complications neurologiques post-chirurgicales en évitant l’ischémie médullaire. Et ce grâce à une : Réimplantation sélective de l’artère intercostale ou lombaire donnant l'AKA. [1] Exclusion de l’origine de l’AKA hors de la zone du clampage. [2] On distingue 2 écoles quant à l'importance du rôle de l'AKA : Une seule artère, naissant entre T8 et L2 amène le flux sanguin à la partie inférieure de la moelle, compensant la discontinuité L'ensemble du flux sanguin des artères intercostales et lombaires permet la perfusion médullaire et non 1 seule artère. de l'ASA. Réimplantation sélective de l'AKA Réimplantation de plusieurs artères intercostales et lombaires Fréquence des complications neurologiques en cas de chirurgie sur dissection aortique - Selon Williams [3] : 4,6 % des patients chez qui l’AKA est identifiée. 9,6 % des patients chez qui elle n’est pas identifiée. - Selon Hyodoh [1] : aucune complication lorsque l’AKA est identifiée. 2 patients sur 8 quand l’AKA n’est pas identifiée. - Selon Kawaharada [4] : 0 % quand l'AKA est identifiée en préopératoire (groupe 1) 8 % si elle ne l'est pas (groupe 2) (18% de dissection aortique dans le groupe 1 versus 54% dans le groupe 2) Quel intérêt de localiser l'AKA ? Selon Kawaharada : La réimplantation systématique de toutes les artères costales et lombaires entre T8 et L1 allonge le temps opératoire. De plus l'AKA est parfois située en dehors de T8-L1 (T5-T7 dans 6.9 % des cas, en L2 : 2.9 % [5]) Mais la réduction du temps opératoire est discutée : Hyodoh [1] constate la survenue de complications médullaires lorsque l’AKA n’est pas localisée, sans diminution du temps opératoire, ni du temps de clampage. Pour Kawaharada, diminution du temps opératoire de 30 %. [4] 4. 4.1 Matériel et méthodes Population Patients Nombre 15 Sexe 6 femmes / 9 hommes Age 42 - 81 Moyenne : 60,4 Dissections Type I 10 Type III 5 Classification des dissections aortiques Stanford Type A : Type B : Atteinte de l’aorte ascendante Respect de l’aorte ascendante De Bakey Type I : Atteinte de l’aorte ascendante s’étendant ± loin au-delà de l’aorte ascendante Type II : Atteinte limitée à l’aorte ascendante Type III : Orifice d’entrée en aval de l’artère sous-clavière Type I Type A Type II Type A Type III Type B 4.2 Protocole IRM – Dissection aortique PRÉPARATION du patient : Recherche systématique de contre-indication à l'IRM [6] Voie veineuse 20 G Antenne thoracique de surface PARAMÈTRES : INJECTION : TR : 5,6 TE : 1,92 Angle de bascule FA : 30° Acquisition elliptique centrique Champ de vue FOV : 350 mm Matrice : 512 x 512 Epaisseur de coupe : 0.5 mm Nombre d'excitations Nex : 3 15 ml de Gadolinium à 1 ml/sec 20 ml de sérum physiologique à 1 ml/sec Etude de l'AKA et de l'ASA Antenne thoracique en réseau phasé Séquence 3D sagittale avec injection de gadolinium, Coupes placées pour couvrir le rachis dorsal, L1 et L2. Le repère anatomique utilisé pour localiser l’AKA est le départ du tronc coeliaque en T12. Certains utilisent L5 pour repérer L2 et situer ensuite L2 en limite inférieure de champ [1]. La première acquisition est lancée visuellement par fluoro-IRM, elle dure 1 minute 15 sec, La seconde acquisition est consécutive. Etude de l'aorte thoracique : Antenne thoracique en réseau phasé PARAMÈTRES : TR : mini TE : mini FA : 30° FOV : 400 mm Matrice : 512 x 512 Ep. de coupe : 1.6 mm Nex : 3 Séquence 3D sagittale : oblique dans le plan de la crosse aortique avec apnée de 18 sec Injection de 20 mL de produit de contraste, débit 2 ml/sec puis Injection de sérum physiologique 20 ml, débit 2 ml/sec Séquence THRIVE : T1 écho de gradient avec injection gadolinium, apnée 20 sec, axiale et frontale permettant les mesures des diamètres aortiques et des chenaux. Etude de l'aorte abdominale : Antenne corps PARAMÈTRES : Séquence THRIVE axiale : permet la mesure du diamètre de l'aorte abdominale, des artères iliaques primitives et externes. TR : mini TE : mini FA : 30° FOV : 400 mm Matrice : 512 x 512 Ep. de coupe : 1.5 mm Nex : 3 Séquence frontale : Etudie la limite inférieure de la dissection, l'extension de la dissection aux artères rénales, la perfusion rénale. Post traitement On utilise des reconstructions de type : MPR : permet de bien visualiser les chenaux et le flap intimal. MIP sur volume restreint : MPVR Permet des reconstructions frontales et sagittales pour l'identification de l’ASA et de l’AKA. MIP sur volume restreint : MPVR Les reconstructions sont effectuées sur les deux temps de la séquence. On utilise un plan frontal courbe, parallèle à la face antérieure de la moelle. On cherche alors à localiser un vaisseau ascendant, relié à l'ASA, avec la forme caractéristique en épingle à cheveux. Les reconstructions axiales confirment la présence d’un vaisseau à la face antérieure de la moelle, à proximité de l’artère spinale antérieure. Séquence axiale aorte thoracique THRIVE Vrai chenal Faux chenal Thrombus Séquence axiale aorte abdominale THRIVE Vrai chenal d'où part l'artère mésentérique supérieure Membrane de dissection Faux chenal Reconstruction MIP de la crosse aortique Faux chenal Vrai chenal 4.3 Comment identifier l'AKA ? L’artère d’Adamkiewicz répond aux critères suivants : structure vasculaire rehaussée après Gadolinium, naissant d’une artère intercostale ou lombaire haute, trajet longitudinal en avant de la moelle épinière, morphologie en épingle à cheveux, en continuité avec l’ASA, avec diminution du signal au temps veineux Critères de différenciation entre l'AKA et la GRVA : La Grande Veine Radiculaire Antérieure répond aux critères suivants : trajet intra dural plus long calibre plus large origine plus caudale (T11-L1) intensité de signal à la phase plus tardive de l’acquisition croissante ou stable [2] 4.4 Résultats Localisation de l'AKA 53 % AKA localisée dans 8 cas sur 15, soit 53 % Latéralisation Gauche de l'AKA 62.5 % AKA latéralisée à Gauche dans 5 cas sur 8, soit 62.5 % 1 recherche d'AKA non interprétable, en raison des mouvements du patient. Mais l’étude globale de l'aorte restait réalisable. Reconstructions coronales MPVR AKA naissant en T10 droit ASA Reconstructions coronales MPVR AKA ASA Reconstructions coronales MPVR ASA AKA Reconstructions axiales MPVR Zone de réunion de l'ASA et de l'AKA AKA ASA AKA Artère intercostale postérieure ASA Reconstruction MPVR Reconstruction MPVR coronale : AKA naissant en T12 droit Aspect en épingle à cheveux typique 5. Discussion Localisation de l’AKA dans la littérature [1] [7] Notre étude Hyodoh Nijenhuis Nombre de patients 15 50 Pathologie 15 DA Sexe [8] [9] [10] [11] Kawaharada Jaspers Yamada Yoshioka 15 120 20 26 30 42 AA 8 DA MAV spinale AA 20 AA 15 AA 11 DA 10 DA 20 AA 6F/9H 12 F / 38 H 3 F / 12 H - 12 F / 8 H - 5 F / 25 H Age 60.5 67.2 60 - 66 60.5 64 Localisation AKA (%) 53.3 84 100 83 100 69 67 Latéralisation gauche (%) 62.5 - 67 95 55 72 - Niveau T11-T12 - - T9-T11 T8-L1 T8-L1 - Double AKA (%) 0 8 0 11 - - - GARV 0 - 13 sur 15 - 19 sur 20 0 sur 26 - DA = Dissection Aortique l MAV = Malformation Artério Veineuse l AD = Anévrysme Disséqué l AA = Anévrysme Aorte Thoraco Abdominale Paramètres d’acquisition : revue de la littérature Notre étude Hyodoh Nijenhuis Kawaharada Jaspers Yamada Yoshioka FOV (mm) 350 200 500 200 520 - 240 RFOV (%) 60 - 35 - - - - Matrice 512 x 512 256 x 128 456 x 512 256 x 128 205 x 256 - 384 x 512 Epaisseur de coupe (mm) 0.5 1.6 1.2 1.6 1.2 0.6 1 Nombre d’excitations 3 2 - 2 - - - TR 5.6 5.9 5.9 mini 5.4 - 5.8 - 20 TE 1.92 2.4 1.9 mini 1.7 - 2.2 FA 30° 10 - 25° 30° 5 -10° 30° - 40° Paramètres d’acquisition (suite) et paramètres d’injection : revue de la littérature Notre étude Hyodoh Nijenhuis Kawaharada Jaspers Yamada Yoshioka Durée totale 2' 30'' 1' 50'' - 1' 50'' - - - Nombre d'acquisition 2 5 - 5 2 2 - Durée d’une acquisition 1' 15'' 22'' - 22'' 38 - 55'' - - Taille de Voxel (mm) 0.68 x 0.68 x 0.50 - 0.8 x 0.8 - 1.1 x 1.1 x 1.2 0.9 x 0.5 0.47 x 0.44 Concentration (mmol/kg) - 0.2 0.3 0.2 0.3 0.3 0.2 Volume (ml) 15 - 45 20 45 - - Débit (ml/sec) 1 4 3 4 3 0.8 - 2 0.2 Sérum physiologique (ml) 20 20 25 20 25 - 20 Produit de Contraste 5.1 IRM versus angioscanner et artériographie Quel examen réaliser pour identifier l'AKA ? AngioIRM : ARM Angioscanner Artériographie Intérêt de l'ARM pour identifier l'AKA [1] ARM Hyodoh [12] [13] [10] [11] [14] Nijenhuis Nijenhuis Yamada Yoshioka Yoshioka 2005 2007 2003 2006 Nombre de patients 50 11 60 26 30 30 Pathologie - AA AA - AA AA Forme épingle à cheveux (%) 84 100 79 69 67 93 Continuité artérielle (%) - - - - 57 80 - - - Critères d'identification de l'AKA Localisation (%) - 75 : Gche 64 : Gche 91 : T8-L1 100 : T8-L1 Intérêt de l'angioscanner pour identifier l'AKA [13] Angioscanner [11] [14] Nijenhuis Yoshioka Yoshioka [15] [16] [17] Takase Kudo Nojiri 2007 2003 2006 Nombre de patients 60 30 30 70 19 27 Pathologie AA AA - - Hépatopathie 13 AA 14 DA Forme épingle à cheveux (%) 71 80 83 90 68 100 Continuité artérielle (%) - 50 60 29 - - Localisation (%) - - - - Nombre de barrettes 4 4 16 4 Critères d'identification de l'AKA 69 : Gche 90 : T8-L3 4 4 puis 6 Intérêt de l'artériographie pour identifier l'AKA [18] [3] Kieffer Williams Nombre de patients 480 200 Pathologie 339 AA 131 AA Forme d’épingle à cheveux (%) 87 43 Complications 6 dont 2 paraplégies - Artériographie Artériographie : L’artériographie est encore la méthode de référence d’exploration des artères intercostales. Elle comporte un risque pour le patient d’autant plus important qu’une dissection est présente. Williams exclut 26% des patients présentant une dissection aortique : la présence d’un thrombus mural, d’un trajet tortueux rendent l’examen trop dangereux. [13] De plus les résultats en cas de dissection sont aléatoires : l'AKA ne peut être localisée que si elle nait du vrai chenal. Angioscanner : L’angioscanner et l’angioIRM permettent maintenant une exploration non invasive. Comparativement à l'angioscanner, en ARM : les images sont de meilleure qualité la différence inter-observateur est moindre le contraste entre l’artère et les tissus voisins est meilleur.[2] La détection de l'AKA est plus fréquente L’ARM permet une meilleure localisation de l’AKA lorsque son origine part du faux chenal. Le champ de vue du scanner est cependant plus large et étudie les collatérales aortiques.[3] 5.2 IRM et Dissection aortique En urgence le diagnostic de dissection repose sur : et l’échographie trans-oesophagienne l’angioscanner. L’IRM est rarement utilisée en urgence du fait de sa faible accessibilité. L'IRM est utilisée en urgence en cas de doute diagnostique de l’échographie ou de l’angioscanner et dans les cas d’hématome disséquant (hypersignal T2 en croissant de l’aorte) IRM et surveillance des dissections aortiques. Les caractères non irradiant et non invasif de l’IRM en font un bon examen dans le suivi au long cours des dissections. L’IRM est indiquée à 1, 3, 6 et 12 mois puis la surveillance est annuelle après l’intervention. Après chirurgie de l’aorte ascendante il faut rechercher : - une ectasie des sinus de Valsalva - une extension de la dissection au cœur (si la portion initiale n’a pas été traitée). Les faux anévrysmes et les infections péri-prothétiques peuvent également compliquer les prothèses. Le faux chenal peut rester stable, se thromboser ou augmenter de taille. Dans ce cas un traitement interventionnel est nécessaire. 5.3 Points importants Notre étude porte sur l’identification de l'AKA chez des patients présentant une dissection aortique. La majorité des études sont réalisées sur des patients atteints d’anévrysmes aortiques. Certains auteurs ne constatent pas de différence significative de détection de l’AKA entre les patients atteints d’anévrysme ou de dissection [1]. D’autres comme Yamada remarquent une difficulté à la localiser dans les dissections chroniques. La différence de vitesse des flux entre les 2 chenaux est en effet importante. Le flux dans le faux chenal est parfois très lent et l’acquisition est alors trop précoce. Il est important de réaliser 2 acquisitions successives : 48% seulement des AKA sont localisées à la phase précoce [1]. 46% des AKA et GARV sont visualisées à la même phase, il est alors nécessaire d’observer la variation du signal de ces vaisseaux pour les différencier. La détection de l’AKA dans les dissections aortiques est réalisée de manière non invasive par ARM. Le taux varie de 53% à 84% (voir 100% avec Nijenhuis et Jaspers). Les potentiels évoqués moteurs chez les patients sans AKA localisée peuvent diminuer le nombre de complications médullaires. L’IRM 3T permet une bonne résolution en contraste et une haute résolution spatiale, nécessaires pour détecter une artère de calibre infra-millimétrique. Le champ de vue est restreint en IRM. Le nombre de coupes est limité par le temps d’acquisition. L’origine de l’AKA peut être située hors du champ de vue latéralement. [3] Dans les études le taux d’artère d’Adamkiewicz double est compris entre 5 et 24 %, nous n’en observons aucune. Ceci nous ramène à la difficulté de différencier AKA, GARV et double AKA. CONCLUSION La réalisation de ce protocole ARM, dans les dissections aortiques, permet : Une exploration globale de l’aorte : Artère d’Adamkiewicz, Aorte thoracique et départ des troncs supra-aortiques, Aorte abdominale, Une évaluation du retentissement viscéral. 6. Références [1] Usefulness of preoperative detection of artery of Adamkiewicz with dynamic contrast-enhanced MR angiography. H Hyodoh, N Kawaharada, M Tamakawa, K Hyodoh, J Fukada, K Hareyama. Radiology 2005; 236:1004-1009 [2] Comparison of magnetic resonance with computed tomography angiography for preoperative localization of the Adamkiewicz artery in thoracoabdominal aortic aneurysm patients. Nijenhuis RJ, Jacobs MJ, Jaspers K, Reinders M, van Engelshoven JM, Leiner T, Backes WH. J Vasc Surg. 2007 45:677-85. [3] Preoperative selective intercostal angiography in patient undergoing thoracoabdominal aneurysm repair. Williams GM, Roseborough GS, Webb TH, Perler BA, Krosnick T. J Vasc Surg. 2004;39:314-21. [4] Thoracoabdominal or descending aortic aneuvrysm repair after preoperative demonstration of the Adamkiewicz artery by magnetic resonance angiography. Kawaharada N, Morishita K, Fukada J, Yamada A, Muraki S, Hyodoh H, Abe T. Eur J Cardiothorac Surg 21 (2002) 970-974 [5] Does the Adamkiewicz artery originate from the larger segmental arteries ? Koshino T, Murakami K, Mawatari T, Abe T. Journal of thoracic cardiovascular surgery 1999;117:898-905 [6] Risque IRM : règles de sécurité, incidents et accidents. E de Kerviler, C de Bazelaire, O Mathieu, M Albiter, J Frija. J Radiol 2005; 86: 573-8 [7] MR angiography of the great anterior radiculomedullary artery (Adamkiewicz artery) validated by digital subtraction angiography. Nijenhuis RJ, Mull M, Wilmink JT, Thron AK, Backes WH. AJNR 2006;27:1565-72. [8] MRA localization of the artery of Adamkiewicz for the spinal cord blood supply N Kawaharada, K Morishita, H Hyodoh, Y Fujisawa, J Fukada, Y Hachiro, Y Kurimoto, T Abe. Ann thorac Surg 2004;78:846-52 [9] Differentiation of spinal cord arteries and veins by time-resolved MR angiography. Jaspers K, Nijenhuis R, Backes W. J Magn Reson Imaging 2007;26:31-40 [10] Preoperative demonstration of the Adamkiewicz artery by magnetic resonance angiography in patients with descending or thoracoabdominal aortic anevrysms. N Yamada, Y Okita, K Minatoya, O Tagusari, M Ando, M Takamya, S Kitamura. Eur J Cardiothorac Surg 18 (2000) 104-111 [11] MRA and CTA of the artery of Adamkiewicz : non invasive preoperative assessment of thoracoabdominal aortic aneurysm. Yoshika K, Niinuma H, Ohira A, Nasu K, Kawakami T, Sasaki M, Kawasoe K. 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