Apport de l'IRM dans l'arthrose du genou - Luchon 9 juin 2006

Apport de l’IRM dans l’arthrose
                 du genou

                               Imagerie centrale

Luchon
9 juin 2006                    Toulouse - Purpan

Introduction (1)

„   Arthrose: pathologie la plus fréquente de
    l’appareil locomoteur
„   5 millions de personnes en France
„   Coût global:1,8 milliards d’euros /an en 2003
„   Gonarthrose: localisation la + fréquente

Introduction (2)

„   Importants progrès dans l’exploration du
    cartilage en IRM
„   Place dans le diagnostic précoce et le suivi
    de l’arthrose
„   Intérêt dans l’évaluation de l’efficacité des
    nouvelles thérapeutiques chondroprotectrices

Imagerie du cartilage du genou

„   Radiographies
    standard
    ¾   Comparatives
        ¾   Face en extension en
            charge
        ¾   Face 30° flexion en
            charge
        ¾   Profil à 15° de flexion
        ¾   Défilés fémoro-
            patellaires (30-60-90°)

Imagerie du cartilage du genou

„   Radiographies standard
    ¾   « Gold standard » pour le suivi
        évolutif
    ¾   « Trépied radiologique »
    ¾   Mesure indirecte de l’épaisseur du
        cartilage
        ¾ peu sensible

        ¾ peu spécifique (ménisques)

        ¾ variations inter-observateurs

    ¾   Place dans le bilan étiologique et
        dans la détection des complications

Imagerie du cartilage du genou

„   Arthroscanner
    ¾   Supérieur à l’IRM pour
        détecter les lésions
        débutantes (BR.Daenen 99)
    ¾   Absence d’analyse des
        couches profondes du
        cartilage
    ¾   Invasif et irradiant

Imagerie du cartilage du genou

„   Arthrographie
    ¾   Souligne la surface
        cartilagineuse
    ¾   Seule désuète

„   Echographie
    ¾   Limitée
    ¾   Etude des parties
        molles péri-articulaires

Imagerie du cartilage du genou

„   IRM
    ¾   Non irradiante, non invasive
    ¾   Sensible aux lésions débutantes
    ¾   Analyse du signal des couches profondes
    ¾   Quantifie l’épaisseur et le volume du cartilage
    ¾   Approche globale de l’articulation

IRM du cartilage
Séquences conventionnelles (1)
ƒ SE T1
 ¾   Séquence anatomique
 ¾   Haute résolution spatiale
 ¾   Cartilage en signal
     intermédiaire
 ¾   Faible contraste cartilage/
     liquide synovial

IRM du cartilage
Séquences conventionnelles (2)
ƒ SE T2
 ¾   Cartilage en hyposignal
     bordé par le liquide
     synovial en hypersignal
 ¾   « Effet arthrographique »
 ¾   Souligne les anomalies de
     la surface du cartilage

IRM du cartilage
Séquences conventionnelles (3)

ƒ DP
 ¾   Cartilage en isosignal
 ¾   Liquide synovial en
     hypersignal
 ¾   Etude de la sévérité des
     lésions

IRM du cartilage
Séquences conventionnelles (4)

ƒ Echo de gradient
 ¾   Cartilage variable
     selon les paramètres
     utilisés
 ¾   3D FS SPGR: aspect
     trilaminaire

IRM du cartilage
Séquences avec injection de gadolinium (1)
„   Intraveineuse
    ¾   Diffusion du gadolinium
        dans le liquide synovial
        après injection IV
    ¾   Hypersignal T1 du liquide
        articulaire
    ¾   « Effet arthrographique
        indirect »
    ¾   Séquence SE T1 ou EG
        avec suppression du
        signal de la graisse
         T1 FS GADO

IRM du cartilage
    Séquences avec injection de gadolinium (2)
„   Intra-articulaire
      ¾   AMM 2002
      ¾   Avantages de
          l’arthrographie combinés à
          ceux de l’IRM
      ¾   Séquence T1 FS
      ¾   Supérieure à l’IRM pour
          l’évaluation des lésions
          ostéochondrales, la
          détection des corps
          étrangers et des plica
          T1 FS GADO

Etude qualitative du cartilage en IRM
„   Cartilage arthrosique

¾   Anomalies de signal
    ¾   1er signe de dégénérescence
    ¾   Hyposignal en EG, hypersignal en T2
    ¾   Perte de l’aspect plurilamellaire

¾   Anomalies des contours
    ¾   Détection des ulcérations variable (type des
        lésions, conditions d’examen)
    ¾   Séquences FS SPGR, FS FSE T2

Etude quantitative du cartilage en IRM
„   Mesure de l’épaisseur
     ¾   Bonne visualisation des interfaces
     ¾   Résolution spatiale élevée
     ¾   Séquence 3D FS SPGR
     ¾   Peu reproductible
     ¾   Peu d’études prospectives

„   Mesure du volume
     ¾   Volume = surface * épaisseur de coupe
     ¾   Séquence 3D FS SPGR:
         •   bonne visualisation des interfaces
         •   coupes fines et jointives, 3D
     ¾   Segmentation automatique, semi-automatique, ou manuelle

Mesure du volume du cartilage du genou en
IRM
„   Séquence 3D FS SPGR

    ¾   Echo de gradient 3D
        avec saturation de la
        graisse
    ¾   Cartilage: seule
        structure articulaire en
        hypersignal

Mesure du volume du cartilage du genou en
    IRM
„   Le logiciel Bio Mech Lab
        Spécialement développé pour
           cette application
    ¾   Détourage: pose de points
    ¾   Mesure de l’ensemble des
        surfaces du cartilage
    ¾   Sauvegarde en cours d’examen
    ¾   Corrections en cours d’examen

    ¾   Durée segmentation: 30 min

Mesure du volume du cartilage du genou en
IRM
„   La tablette graphique
      ¾   Cintiq 21 UX de
          Wacom
          • Ecran plat

          • Inclinable et
            orientable
      ¾   Périphérique de saisie
          sans fil: stylet
          • Permet de travailler
            directement sur
            l’écran
          • Augmente la précision
            des contours

Présentation de l’étude
„   26 patients
„   IRM
„   bilan radiographique standard
„   Critères d’inclusion:
    ¾   50 à 75 ans
    ¾   Gonarthrose fémoro-tibiale médiale symptomatique,
        > 6 mois (ACR)
    ¾   EVA > ou égale à 20 mm
    ¾   Stade II ou III de Kellgren et Lawrence

Résultats: anomalies qualitatives du cartilage

  ¾   100% des patients de
      notre étude
  ¾   82% des cas au niveau
      du compartiment médial
  ¾   Corrélation entre
      l’importance du
      pincement et lésions en
      IRM
  ¾   Pas de corrélation entre
      l’importance des lésions
      en IRM et l’EVA ou
      l’indice de Lequesne

Résultats: volumétrie du cartilage (1)

  ¾   Mesure du volume:         -du cartilage fémoral total
                                -du cartilage tibial total
                                -du cartilage patellaire

      ¾   Volume fémoral moyen: 9,4 ml
      ¾   Volume tibial moyen: 3,9 ml
      ¾   Volume patellaire moyen: 2,2 ml
      ¾   Volume total moyen: 15,4 ml

  ¾   Répartition idem / sujet sain (60%, 25%, 15%)

Résultats: volumétrie du cartilage (2)

 ¾   Influence du sexe
     ¾   Sujet sain: H >F 33-42%
     ¾   Dans notre série: H >F 41,7%

 ¾   Pas de corrélation entre le volume total, l’EVA et
     l’indice de Lequesne

Anomalies articulaires et périarticulaires
associées aux lésions du cartilage
„   Anomalies osseuses

     ¾   Œdème sous-chondral
         •   sensibilité des séquences type T2 avec saturation de la graisse

     ¾   Ostéosclérose
         •   plage hypointense le plus souvent au niveau des zones d’appui

     ¾   Géodes
         •   articulation fémoro-patellaire, épiphyse tibiale supérieure

     ¾   Ostéophytes
         •   périphériques, centraux

Anomalies de l’os sous-chondral
ƒ L’œdème sous-chondral

  ¾   26% des cas
  ¾   au niveau du compartiment
      médial ++
  ¾   Intérêt des séquences « T3 »
  ¾   Serait plus fréquent chez les
      patients symptomatiques
      (Felson)
  ¾   Serait prédictif d’une
      aggravation des lésions
      cartilagineuses ipsilatérales

Anomalies de l’os sous-chondral
„   Les géodes

    ¾   11% des cas

    ¾   Plateau tibial médial++,
        régions des épines
        tibiales

    ¾   Zones sphériques bien
        limitées de signal
        liquidien

Anomalies de l’os
sous-chondral
„   Les ostéophytes

    ¾   55% des cas en IRM
    ¾   IRM supérieure à la
        radiographie
    ¾   Prédilection pour le
        compartiment médial et la
        région des épines tibiales
    ¾   Périphériques > centraux

Anomalies articulaires associées aux
lésions de cartilage

 ¾   Anomalies de la synoviale
 ¾   Les corps étrangers
 ¾   Lésions méniscales
 ¾   Lésions ligamentaires

Anomalies articulaires
„   La synoviale
    ¾   Epanchement
        ¾   Fréquent (100%)
        ¾   Modéré à abondant
        ¾   Plus souvent rencontré dans la
            gonarthrose symptomatique

    ¾   Kyste poplité
        ¾   Fréquents (11 cas)
        ¾   Non lié aux phénomènes
            douloureux

    ¾   Hypertrophie synoviale
        ¾   Aspect irrégulier de la membrane
            synoviale
        ¾   Prise de contraste
        ¾   Ne semble pas corrélée aux
            indices cliniques

Anomalies articulaires
„   Les corps étrangers

    ¾   4 cas
    ¾   Fréquents
    ¾   Osseux ou
        cartilagineux
    ¾   Peuvent entraîner
        une réaction
        inflammatoire locale

Anomalies articulaires
„   Les ménisques
    ¾   Lésions méniscales fréquentes
        ¾   88,5 %
        ¾   Fissures (84%)
        ¾   Lésions dégénératives (72%)
        ¾   Diminution de volume (58%)
        ¾   Subluxation (45%)

    ¾   Ménisque médial (CP++)
    ¾   Facteur d’aggravation de la
        maladie

Anomalies articulaires
„   Le pivot central

    ¾   Anomalie de signal ou de
        morphologie
    ¾   Lésions du LCA + fréquentes
        / LCP
    ¾   Souvent associées à des
        lésions du MM

Anomalies périarticulaires associées aux
lésions du cartilage

   ¾   Lésions des ligaments collatéraux

   ¾   Bursite pré-patellaire, infra-patellaire

   ¾   Bursite du semi-membraneux, bursite anserine,
       kystes tibio-fibulaires

   → Caractère multifactoriel de la
    douleur

Anomalies périarticulaires associées aux
lésions de cartilage
„   Lésions des ligaments
    collatéraux

    ¾   Moins fréquentes que
        celles du pivot central
    ¾   Au niveau du compartiment
        le plus atteint

Anomalies périarticulaires associées aux
    lésions de cartilage
„   Bursite pré-patellaire, infra-patellaire
    ¾   Fréquentes
    ¾   Non liée à la douleur

„   Bursite du semi-membraneux, bursite
    anserine, kystes tibio-fibulaires
    ¾   Fréquemment à l’origine de phénomènes
        douloureux

Perspectives d’avenir (1)
„   IRM 3 Teslas

    ¾   Augmentation de la
        résolution spatiale
    ¾   Striations radiaires
    ¾   « Ultra-structure du
        cartilage »

Perspectives d’avenir (2)

„   Volumétrie du cartilage
    en IRM

    ¾   Intérêt dans l’évaluation
        de l’efficacité des
        traitements de l’arthrose
    ¾   Non réalisée en pratique
        courante
    ¾   Travail de segmentation
        long et fastidieux
    ¾   Amélioration des logiciels
        de segmentation

Perspectives d’avenir (3)
„   Micro-imagerie du
    cartilage

    ¾   Approche biochimique
        du cartilage
    ¾   Cartographies T1 ou
        T2
    ¾   Spectroscopie

Conclusion
„   Radiographies standard
    ¾   Technique d’imagerie la plus utilisée
    ¾   Bilan radio-clinique souvent suffisant
    ¾   Peu sensibles aux lésions débutantes
    ¾   Analyse indirecte du cartilage
„   IRM
    ¾   Analyse directe du cartilage
    ¾   Approche globale de l’articulation
    ¾   Indiquée en cas de douleur non expliquée par le bilan
        standard