VASCULARITES Apport de l'IRM cardiovasculaire
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Atelier Vascularites
SFICV, Beaune, Juin 2018
VASCULARITES
Apport de l’IRM
cardiovasculaire
Pr. Alban Redheuil
Département d’imagerie cardiovasculaire, La Pitié Salpêtrière, AP-HP, Paris
LIB Laboratoire d’imagerie Biomédicale INSERM/CNRS
ICAN Institut Hospitalo-Universitaire de Cardiométabolisme et Nutrition
Samia Boussouar, Wafik Turki, Charles Roux, Marine Bravetti, Philippe Cluzel
Conflit d’intérêt • Aucun
Classification of Vasculitis
Chapel Hill Consensus 2012
• Two denominators
• vascular size
• related immunity disorder
• Challenges for imaging
• Wall thickness, content
• Lumen size, content/occlusion
• Flow (stenosis)
• Whole Body
• Heart and other target organs
Jeanette et al. Ann Rheum 2013
Imaging modalities in Vasculitis
Rx Ultrasound CT MRI NM
Angio s
Stenosis +++ +++ (local) +++ +++ -
Wall thickness - +++ (local) +++ +++ -
Aneuvrysm +++ +++ (local) +++ +++ -
Vascular Wall - - ++ ++ +++
Inflammation
Flow + +++ (local) - +++ -
Cardiac + +++ ++ +++ +
Function
Myocardial - - - +++ -
Fibrosis
Myocardial - - - +++ -
Edema
Imaging modalities are complementary
Advantages Limits
Vascular • Availibility (expertise required) • Local: only if echognenicity
allows
Echo-Doppler • Doppler to assess severity of stenosis
• Morphology • Sub-clavean axis
• Flow • Common Carotids
• Abdominal aorta • Thoracic aorta
• Renal arteries (imputability of • Visceral arteries branches of
hypertension) the abdominal aorta
• Iliacs
• Transcranial Doppler Doppler
Whole-body Imaging
To assess Vascular Morphology Follow-up: 6M to yearly
CT Angiography (MRA) •Echo-Doppler for localized lesions
•MRI or CT
Signs of Vasculitis Flow imaging when not Disease activity
No signs of vasculitis
Stenosis, wall thickening, aneuvrysm accessible by Doppler MRI
MRI PET-CT
• Severity • Severity of stenosis • Contrast uptake
• Extension • Imputability of symptoms/HTN • Edema
• Target organ damage • Metabolism
• Coronary arteries
• Safe pathway for BP monitoring
Guidelines : imaging in GC Arteritis
1. INTEGRATIN Clinical/biological probability
G IMAGING
(do not delay Low Intermediate High
Tt) Normal imaging Positive imaging
Stop Consider biopsy No biopsy
Further imaging No further imaging
2. IMAGING Clinical/biological probability GCA
MODALITY
Intracranial presentation Extracranial presentation
Ultrasounds of Temporal Arteries CT, MRI, PET
If positive (halo) no TA biopsy (CT: Se73%, Sp78%)
If inconclusive: MRI of intracarnial arteries
Dejaco C. et al. Ann Rheum Dis 2018
Guidelines : imaging in Takayasu
Arteritis
MRI
1st line to assess vessel morphology +
inflammation FOLLOW-UP
•Ultrasound for
CT and PET axillary/SCA
lesions
Alternative imaging modalities
•CT: morphology (excellent Se/Sp vs.
•CT/MRI for aorta
angio)
and other
•PET: activity and alternative diagnosis
branches
•Ultrasound: no comprehensive
assessment of the aorta
Clinical/biological suspicion of flare 2/3
2/3 PET
PET
positive
positive >3
>3
YES: imaging NO: no imaging and
and 6M
6Minin
remission
remission
Ultrasounds in GCA • Arterial wall thickening of the temporal / axillary arteries • Incompressible, homogeneous « halo » sign • Sensitivity=77%, Specificity=96% (halo sign). • Halo sign disppears in majority of patients after 2-4 weeks of GC therapy • Value for relapse unknown
MRI in Vasculitis
Protocole National de Diagnostic et de Soins (PNDS)
Artérite de Takayasu
• Diagnosis Rédacteurs
Juin 2018
• Positive Pr Alessandra Bura-Rivière, médecine vasculaire, Toulouse
Pr Marc Lambert, médecine interne, Lille
Dr Tristan Mirault, médecine vasculaire, Paris (coordonnateur)
• Differential Pr Alban Redheuil, radiologue vasculaire, Paris
Dr Cloé Comarmond, médecine interne, Paris
Pr David Saadoun, médecine interne, Paris (coordonnateur)
Groupe de travail multidisciplinaire
Pr Paul Achouh, chirurgie cardiaque, Paris
• Extent and activity of the Dr Jean-Marc Alsac, chirurgie vasculaire, Paris
Dr Julien Gaudric, chirurgie vasculaire, Paris
disease Pr Laurent Chiche, chirurgie vasculaire, Paris
Dr Patrice Giordana, médecin généraliste angiologue, Nice
Pr Ygal Benhamou, médecine interne, Rouen
Pr Boris Bienvenu, médecine interne, Marseilles
Pr Jean Schmidt, médecine interne Amiens
Pr Arnaud Hot, médecine interne, Lyon
Pr Marc Sapoval, radiologue interventionnel, Paris
• Follow-up Dr Arsène Mékinian, médecine interne, Paris
Dr Gilles Soulat, radiologue vasculaire, Paris
Dr Eric Bodiguel, neurologie, Paris
• Disease evolution Dr Thomas Quémeneur, médecine interne, Valenciennes
Dr Mickaël Soussan, médecine nucléaire, Paris
Pr Laurent Arnaud, médecine interne, Strasbourg
• Treatment efficacy Pr Pierre-Yves Hatron, médecine interne, Lille
Madame Alexandrea Catania Weistuch, association Takayasu
France
M.Mme, association France Vascularites
MRI in Vasculitis
Flow mapping
Dynamics 2D+t & 3D+t
MRI Angiography
3D MR angiography
3D dual navigated SSFP with/wo
contrast
Tissue 4D angiography
Characterization
LGE T1
mapping
Redheuil A. Aortic Diseases Springer 2017 Markl M.MRA techniques
The renaissance of non contrast MRA
Contrast enhanced MRA Non contrast MRA
(CE-MRA) (NC-MRA)
Post Gd - T1 relaxation
1993, M. Prince
Flow based Spin Echo bSSFP
ECG-gated
TOF => intracranial Balanced
Half Fourier
PC => flow Steady stade
Fast Spin Echo
Free Precession
(FSE)CE-MRA
First pass of a gadolinium based contrast agent
Fast 3D spoiled gradient echo SPGR
Avantages
• 3D
• High signal/noise
• Fast: ↓TR time=10-30s in 1 breath-hold
• Few flow artefacts
• No in plane saturation
Disadvanatges
• Dose, timing (empirical, test bolus or
fluoroscopy)
• Masks (mouvements)
• Abdominal station requires breathold
• FOV 400-500mm: sequential acquisition
• Legs: small arteries < 3mm, venous contamination Prince JMRI 1993Intracranial TOF
3D SSFP NC-MRA in 1 breathhold thoracic aorta Central aortic regurgitation: anatomy of the aorta and coronaries ECG gating
Renal arteries using NC-MRA CE-MRA IFIR
Histologie de la paroi aortique
2-3mm=2-3px en
IRM et 4-5px en
Scanner
http://www.courseweb.uottawa.ca/medicine-histology/Aortic Wall Analysis
N=1053 MESA participants
Age: 45-85 years
Average WT of DA = 2.35 +/- 0.5 mm
SBP and HTN independently related to increased WT
4.0 0.4
Aortic Wall thickness (mm)
Aortic Distensibility (mm Hg-1)
3.0 0.3
2.0 0.2
1.0 0.1
0 0
45-54 55-64 65-74 75-84
Average Wall Thickness Maximum Wall Thickness Aortic Distensibility
Malayeri et al. AJC 2007AA wall thickness
• No relationship of AA
thickness with age
• N=3573 MESA
Turkbey… Redheuil et al. JMRI 2010
3D black blood navigator gated 3.0T
Roes et al. MRMT2 mapping of the aortic wall
Brown et al. ISMRMMRI in GCA
• Sensitivity=73%, Specificity=88%.
• High resolution T1 FSE imaging
TAB-
TAB
+
Bley TA AJNR 2007Large vessel GCA M69 yrs
Maladie de Takayasu
• Panartérite médio-adventitielle
mononuclée puis fibrosante
• Anévrismes (elastine media+LEE)
• Sténoses (fibrose)
• Phases poussée (œdème)
• Pathogénie immunitaire
(stimuli) avec prédisposition
génétique CRITERES DE LA PITIE SALPETRIERE
• Clinique et biologie
• Femme 55 ans
• Critères artériels
– Sténoses ou occlusions de l’aorte
– Sténose et occlusion sous clavière/carotide
primitive
– Ectasie Aorte (III et IV)
– Épaississement pariétal artériel (US ou CT)
– Lésions de plusieurs territoiresTakayasu
épaississement et prise de contraste paroi, sténoses
artérielles
T1 pré Gd
T1 post Gd
Nastri et al. Radiographics 2004T2-fatsat = edema
P. Shoenhagen Cleveland clinic from Gornik H et al. Circulation 200Pre-Gd Post-Gd
Takayasu Arteritis
Dynamic 4D-MRA
Stenosis
OcclusionAortic Coarctation in Takayasu Arteritis
Takayasu depuis enfance chez H. 32 ans
Pré-Gd Post-GdPatiente de 45 ans suivie pour une maladie de Takayasu avec pontage
séquentiel carotido-carotidien et sous-clavier gauche
Fevrier 2017 : AIT
Scanner injecté : sténose-thrombose
carotidienne et sous clavieres multiples
Sténose de la vertébrale droite
Occlusion de la SCD
Occlusion complète de la carotide
commune gauche des son origine
ACIG née des collatérales de la carotide
externe
TEP/CT absence de fixation
IRM et TDM nov 2017
Occlusion ACCG, ASCG et ASCD,
vertebrale gauche
Revascularisation carotido carotidienne
gauche et protheto bixaillaire en nov 2017
compliqué d’une occlusion
précoce/rethrombose précoce de
l’ACIDroite et sylvien droit M1
(pontage carotide commune droite
prothètique + pontage protheto-
prothetique intercarotidien
retrooesophagien droit-gauche et
protheto-prothetique carotidoaxillaire
bilatéral)Patiente de 61 ans avec cécité complète sur ischémie rétinienne
bialtérale, absence de mesure possible de la tension artérielle et des
pouls radiaux, souffle sous claviers et carotidiens
En 2011
TSA : occlusion du TABC, sténose du segment pré-vertébral
de l’ASCG. Sténose à 50% des bulbes carotidiens
Reprise circulatoire de la carotide primitive droite par un vol
sous clavier droit avec une vertebrale droite dominante
Stenose serrée du tronc coelique
Sténose moyennement serrée de l’artere rénale gauche
Puis 2012 AVC sur rupture d’anévrysme post chirurgie des
TSA
En 2015
Sténose serrée de l’artere iliaque primitive droite
Occlusion de l artere iliaque primitive gauche
Revascularisation prothètique bifurquée aortocarotide droite
et sous claviere gauche, sténose serrée de la réinsertion de
la sous claviere droitePatiente née en 1950 – Takayasu diffus Apparition en 2001-2002 avec claudication du MIG et aortite 2008 Anevrysme thoracoabdominal type 3 de 41mm avec sténose de l’AMS et des arteres rénales et ectasie de l’artere ilaique droite 2009 Chirurgie de l’anvérysme Prothese aortoaortique Pontage prothet-coeliaque, mésentérique supérieur et rénal et remplantation directe de l’AMI PET-CT positif 2010 Occlusion de l’artere rénale droite Pontage permébale Occlusion de ‘lartere ilaique terminale gauche 2011 :angioIRM avec hypersignal T2 et prise de contraste aorte thorarcique descendante 2013: atteinte cardiaque FEVG 35% vec CMD et coro normale coronaire saine avec scinti qui retrouve une atteinte de l’apex de la paroi antérieure, antéroapicale, avec stress + faisant suspecter une atteinte microcirculatoire
T2 STIR T2 STIR T1 Gado - T1 Gado +
Patiente de 56 ans
Patiente de 41 ans
Patiente de 32 ans
Patient de 50 ans
Paroi ou lumière ?
TDM et IRM: bord externe – bord externeAthérome aortique en IRM ulcère pénétrant, sténose SCG, thrombus
Aortite SPA Homme de 37 a
Aortite à Treponema Pallidum Syphilis tertiaire femme de 63 ans Péricardite récidivante avec tamponnade
Aortite aorte thoracique
Histiocytose non Langerhansienne
Scanner
ARM 3D Gd T1 pré Gd
T2 (3IR)Atteintes cardiaques associées
Ventricular Function
• Regional or global contraction alteration
• Diagnosis
• Low specificity
• Low specificity
• Prognosis
• Adverse if BIVENTRICULAR
• RV dysfunction = 23%Pericardial effusion
SSFP
• Present 32-57%
• Non specific
*
T2 STIR T1 BBFSE LGE
* * *Edema Diffuse
• Intracellular and extracellular:
Diffuse or Focal
• T2 STIR (triple IR prepared FSE)
• 36% of active M (Dallas) not in
borderline
• Reversible injury if LGE=0
Focal Kindermann JACC 2012, Zagrosek iJACC 2010Necrosis and Fibrosis • Patterns: ischemic vs. non ischemic • Se: 84% in Dallas active M vs. 44% in Borderline DeCobelli et al.
LGE in follow-up
Mahrholdt et al. Circulation 2006Histology: lymphocytic M.
Courtesy P. Fornes, P. BrunevalVascularite à ANCA
T2
T1SLE
LGE T2 STIR
Pericarditis without myocardial involvmentSLE
• Mild troponine elevation and chest pain
T2 STIR LGESLE
• N=33 SLE vs. 21 controls (normal MRI / low risk)
Puntman et al. Circ . CVI 2013SLE
Puntman et al. Circ . CVI 2013SLE
Relationship
between LV
deformation and
native myocardial
T1
Puntman et al. Circ . CVI 2013Inflammatory Myopathy
• N=7 PM / 9 DM
• No CVRF, no symptoms, normal
enzymes and ECG
Mavrogeni et al. JACC cvi 2011PSL Myositis-MRI Study
Huber A/ Kachenoura/ Redheuil JCMR 2018
Algorithme diagnostique (concept)
Huber A/ Kachenoura/ Redheuil JCMR 2018Rôle centrale de l’imagerie dans les vascularites IRM •Non invasif (suivi) •Corps entier •Sans injection si nécessaire •Extension et activité de la maladie mais nécessité de validation et compariaons/ PET = complémentaire •Nécessité essais thérapeutiques intégrant imagerie •Première ligne dans les vascularites des gros vaisseaux •Rôle central dans l’étude des atteintes cardiaques asscociées aux vascularites des petits vaisseaux
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