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Dr Arnaud GOUVIONFellow Imagerie Musculo-Squelettique
Samedi 02 novembre 2019CONGRES de la SRQ
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OBJECTIFS
• Connaitre la composition et la distribution normale de la moelle osseuse (MO) en fonction de l’âge (conversion médullaire)
• Connaitre les séquences IRM les plus utiles à la caractérisation de la MO
• Savoir reconnaitre œdème osseux, reconversion, déplétion et remplacement médullaire et en aborder les étiologies
• Savoir émettre une gamme diagnostique devant un remplacement médullaire focal et diffus
• Que dire de la conclusion et investigations à àà recommander
• PAS DE CONFLIT D’INTERET
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MOELLE OSSEUSE NORMALE
• Os médullaire composé de 3 éléments :
• Travées osseuses minéralisées (os trabéculaire)
• MO : 95% de l’os médullaire
Combinaison de cellules hématopoiétiques (Moelle Rouge) et graisseuses (Moelle Jaune) dont les proportions évoluent pendant la vie
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2 ETATS PHYSIOLOGIQUES POSSIBLESMOELLE ROUGE active MOELLE JAUNE inactive
Composition 40% graisse40% eau20% protéines (riches en C hémato)Vascularisée
80% graisse (Riche en graisse)15% eau5% protéinesNon vascularisée
Signal T1 Muscle et Disque < Hyposignalintermédiaire < MJ
Hypersignal (identique à la graisse)
Signal T1 FS Pas de modification Hyposignal
Signal T2 FS / STIR Hypersignal > MJ et muscle Hyposignal
Signal T1 FS Gadolinium Rehaussement faible (adulte) franc (enfant)
Pas de modification
Fonction Production des cellules sanguines Fonction mal définie
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MOELLE OSSEUSE NORMALE
• Les moelles osseuses rouge et jaune sont classiquement décrites séparément
• In vivo, elles sont mélangées, la MO contient une proportion variable de MJ graisseuse et de MR cellulaire
• Ces différentes proportions relatives de MR et MJ aboutissent au signal visible en IRM de l’os médullaire
• Certaines conditions physiologiques ou pathologiques viennent modifier ces proportions
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CONVERSION MEDULLAIRE
• MO Enfant (58% de MR dans les 1ières décennies) vers MO adulte (29% 8ième décennie)
• Diminution de la proportion de MR
• Augmentation de la proportion de MJ
• Conversion physiologique de la moelle rouge en jaune, progressive et symétrique jusqu’à l’âge adulte
• Conversion graisseuse centripète depuis les extrémités jusqu’au tronc
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CONVERSION MEDULLAIREJusqu’à 1 an :
A la naissance, la MO est constitué quasi que de MR
(sauf épiphyses et apophyses déjà ossifiées qui présentent leur conversion en quelques semaines, dès 3 mois)
Puis conversion médullaire (MR vers MJ), symétrique
Squelette appendiculaire distal > proximal > squelette axial
1 an : début conversion diaphyse fémorale
5 ans : signal homogène jusqu’aux métaphyses
A 10 ans :
La MR est remontée à hauteur des coudes et des genoux.
La conversion graisseuse a intéressé les diaphyses (HST1 relatif), seules les métaphyses restent riches en MR (hST1)
Chez l’adulte :
La MR est remontée à hauteur des métaphyses proximales des humérus et des fémurs
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DISTRIBUTION NORMALE MO à 25
ans
Conversion plus lente et moins étendue au squelette axial comparativement au périphérique
Réservoirs de MR :
Squelette axial +++Crâne, Vertèbres, bassin, sternum-côtes
Métaphyse proximale des os longs
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DISTRIBUTION NORMALE MO
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DISTRIBUTION NORMALE MO
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DISTRIBUTION NORMALE MO
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CONVERSION MEDULLAIRE squelette périphérique
Dans le plan coronal : Squelette périphérique vers axialIntéresse les apophyses et épiphyses, puis les diaphyses, puis la métaphyse distale et enfin la métaphyse proximale.
Dans le plan axial :(petit axe de l’os), du centre de l’os médullaire vers l’os sous-cortical.
Conversion graisseuse homogène
Parfois résidus de MR para-métaphysaire (distribution toujours verticale en flammes ou cheminées, sous-corticales, bilatéral et symétrique)
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CONVERSION MEDULLAIRESquelette périphérique
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CONVERSION MEDULLAIRE squelette périphérique
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CONVERSION MEDULLAIRE Squelette axial
• Poursuite de la conversion graisseuse à l’âge adulte au sein des territoires de MR
• La colonne, le bassin et les métaphyses proximales fémorales et humérales sont les réservoirs de moelle rouge chez l’adulte
• Hétérogénéité « normale », Aspects variés en pondération T1
• Pattern similaire sur l’ensemble des pièces osseuses (sur la H de la colonne)
• Gradient disco-vertébral en pondération T1
• Avec l’âge, de plus en plus d’ilôts graisseux, sans conséquences
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CONVERSION MEDULLAIRE Squelette axial
• Classification de Ricci
• 3 stades en pondération T1 (radiology, 1990; 177:83-87)
• Stade 1 : corps vertébraux en hyposignal homogène excepté une zone d’hypersignal linéaire sus et sous-jacente à la veine basi-vertébrale, reproductible d’une vertèbre à l’autre
• Stade 2 : zones en hypersignal triangulaires aux coins vertébraux antérieurs et postérieurs ou en bandes périphériques près des plateaux vertébraux
• Stade 3 : multiples zones bien limitées d’hypersignaux diffus millimétriques (3A) et de plus grande taille (0,5-1,5mm) (3B), aspect moucheté
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CONVERSION MEDULLAIRE Squelette axial
• Classification de Ricci
• Stade 1 plus fréquent chez le sujet jeune
• Stades 2 et 3 plus fréquents après 50 ans
• Stade 3 problème de diagnostic différentiel entre mélange moelle jaune et rouge versus infiltration médullaire diffuse
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CONVERSION MEDULLAIRE Squelette axial
Sacrum : Gradient normal du centre vers les ailerons sacrés
(plus de MR sur la ligne médiane,Signal identique vertèbre L5)
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EXAMENS IMAGERIE
• MO = le royaume de l’IRM
Seule imagerie capable de montrer une modification de la cellularité médullaire
• Radiographies :
Faible sensibilité
Nécessité d’une destruction – remodelage osseux important (perte de 30 à 50 % de l’os trabéculaire)
Positif trop tardivement dans l’évolution des lésions de la MO
• CT :
Permet de détecter des zones d’œdème et de remplacement médullaire focal, mais résolution en contraste < par rapport à l’IRM
Pris en défaut dans les pathologies diffuses
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PROTOCOLE IRM
• T1 FSE :
LA SEQUENCE INDISPENSABLE pour étudier le signal et la distribution de la MO
Séquence anatomique, rapide et reproductible
La meilleure pondération pour différencier MR-MJ et maladie
Etude de la conversion médullaire
Tout hyposignal T1 de la MO < au signal discal et musculaire est pathologique (sauf avant 6 mois)
La corticale et les travées osseuses minéralisées sont toujours en hS T1 et T2
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PROTOCOLE IRM : Pondération T1
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PROTOCOLE IRM
• T2 FSE avec Saturation du signal de la Graisse ou T2 Dixon ou STIR (saturation du signal de la graisse plus homogène) :
Séquences en saturation de graisse annulent le signal de la MJ
Sensible à l’œdème et à la détection de lésions focales de la moelle
Contraste entre MR et MJ moins apparent que sur les séquences T1
UNE SEQUENCE T2 DOIT TOUJOURS ETRE ACCOMPAGNEE D’UNE SEQUENCE T1
• Injection de gadolinium optionnelle
Sauf contexte d’épidurite, compression médullaire - radiculaire
Rehaussement MR > MJ
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PROTOCOLE IRM• Imagerie de Diffusion (DWI)
• Pas en routine : protocole IRM corps entier (Myélome, Prostate)
• Reflet de la restriction des mouvements browniens de l’eau par Hypercellularité +++
• Peu de cellules > mouvements : pas de signal récupéré
• Beaucoup de cellules < mouvements : augmentation du signal
• Image scinti- ou TEP-like
• Restriction de la Diffusion : (référence = signal des reins)
Processus tumoral +++
Moelle Spinale
Foie, Reins, Rate, Prostate, Ovaires, Testicules
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VARIANTES PHYSIOLOGIQUES
• Persistance de Moelle Rouge aux métaphyses proximales humérus/fémurs :
Topographie typique curviligne, symétrique
Constatations quotidiennes sur IRM Epaules et Hanches
• Ilôts de Moelle Rouge dans la Jaune :
Topographie périphérique, siège sous-cortical
• Ilôts de Moelle Jaune :
Sans valeur pathologique, stress chronique ou stimuli biomécanique, vascularisation réduite (regraissage après inflammation)
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PROBLEMATIQUE
• Les anomalies de signal de la moelle osseuse en IRM sont parfois (souvent) de découverte fortuite
• Défi pour le radiologue :
Différencier une distribution habituelle ou variante physiologique du signal IRM de la MO d’une pathologie (Reconversion et surtout Remplacement)
• Ces trouvailles parfois fortuites peuvent permettre un diagnostic et traitement précoce
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PATHOLOGIES
• Œdème médullaire :
Non spécifique, réaction à une agression externe, hyperhémie d’origine inflammatoire, infectieuse, ostéonécrose, la topographie permettant une approche étiologique
Anomalies quantitatives de la MO :
Cellules physiologiquement présentes dans la MO
• Reconversion médullaire : augmentation du nombre de cellules hématopoiétiques
• Déplétion médullaire : diminution du nombre de cellules hématopoiétiques
Anomalies qualitatives de la MO :
• Remplacement médullaire :
Remplacement par des cellules non physiologiquement présentes dans la MO
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Œdème médullaire Reconversion médullaire Remplacement médullaire
Signal T1 Hypo > muscle Hypo > musclePonctuations graisseusesen HST1 au sein de l’hS T1
Hypo franc < muscles
Signal T2 FS Hyper +- intense IntermédiaireSignal identique à MR
Variable, faible (condensation) ou élevé (lyse)
Signal T1 FS gadolinium Homogénéisation Rehaussement peu important
Rehaussement important et/ou hétérogène
CT Rien sauf double énergie
Pas d’anomalies en Rx, CT ou scintigraphie
Anomalie de la trame osseuse
Topographie Selon étiologie Ordre inverse conversionRespect épiphysaireDébut sous cortical
Atteinte du squelette axial (zones de MR) puispériphérique si diffusExtension épiphysaireAtteintes focales micro ou Macro-nodulaires
Distribution Selon étiologie Bilatéral et symétriqueRégression si arrêt FdR
Unilatéral ou très asymétrique
Contours Flou et progressif Nets
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EXEMPLE de la FRACTURE VERTEBRALE
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FRACTURE VERTEBRALEFRACTURE VERTEBRALE MECANIQUE PATHOLOGIQUE
Signal Œdème osseux Remplacement Médullaire focal ou diffus
T1 gadolinium Homogénéisation Hétérogène
Morphologie Œdème parallèle au trait de fracture (hST1 et T2).Atteinte focale, cleft sign
Anomalie de signal de l’ensemble du CV
Mur Postérieur Respecté (ou recul coin postéro-supérieur banal)
Bombement, Envahissement, Fracture
Parties Molles Pas de Masse Masse ou EnvahissementRisque Epidurite / Compression
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ŒDEME OSSEUX MEDULLAIRE
• En pathologie, peut correspondre à :
• Hyperpression vasculaire locale, suffusion hémorragique, infiltration tissulaire, infection, fibrose, microfractures trabéculaires, nécrose
DEFINITION :
• Infiltration de la moelle osseuse par un hyposignal T1 intermédiaire (> signal muscle) et hypersignal STIR/T2FS plus ou moins intense
• Zone de transition floue et progressive avec l’os médullaire adjacent
• N’effaçant pas la structure spongieuse / Trame osseuse sous jacente visible
• Après injection de contraste, homogénéisation du signal
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OEDEME OSSEUX MEDULLAIRE
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OEDEME OSSEUX MEDULLAIRE
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OEDEME OSSEUX MEDULLAIRE
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OEDEME OSSEUX MEDULLAIRE
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OEDEME OSSEUX MEDULLAIRE
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OEDEME OSSEUX MEDULLAIRE
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OEDEME MEDULLAIRE
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OEDEME MEDULLAIRE
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OEDEME MEDULLAIRE
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RECONVERSION MEDULLAIRE
• Etiologies : en cas d’augmentation des besoins d’hématopoièse• Infiltration de la MJ par des cellules hématopoiétiques normales• Anémie chronique (incluant thalassémie et drépanocytose), cardiopathies cyanogènes, facteurs de
croissance hématopoietiques, obésité, tabagisme, sportifs, altitude, anorexie
• Possible à tout âge• Ordre inverse de la conversion médullaire (débute au squelette axial puis atteind le
squelette périphérique, métaphyse puis diaphyse)
• Signal : Moelle rouge sur toutes les séquences !!!!• Trame osseuse sous jacente toujours visible• Distribution symétrique, asymétrie suspecte !!!!• Homogène ou hétérogène (parfois nodulaire)• Epargne épiphyse et apophyse !!!!
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RECONVERSION MEDULLAIRE
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RECONVERSION MEDULLAIRE
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HEMATOPOIESE EXTRA-MEDULLAIRE• Conséquence d’un mécanisme compensateur en réponse à la production insuffisante
de cellules sanguines par la moelle osseuse (synonyme : hétérotopie médullaire)
• Envahit préférentiellement les sites participant à l’hématopoïèse pendant la vie fœtale (Foie, Rate, Ganglions et Reins : localisations classiques).
• D’autres sites peuvent être atteints, en particulier le tissu paraspinal, avec une prédominance au niveau du médiastin postérieur.
• Les foyers d’hématopoïèse extramédullaire sont souvent observés en cas de syndrome myéloprolifératif et myélodysplasique chroniques.
• Peut exister en cas d’insuffisance ou d’infiltration médullaire (lymphome, leucémie) ou en cas d’anémie chronique
• En général aucune manifestation clinique, excepté en cas de localisation épidurale, où il existe des signes de compression médullaire ou radiculaire.
• Diagnostic de foyers d’hématopoïèse extramédullaire n’a donc pas de conséquence sur la prise en charge thérapeutique
• Intérêt principal : faire le diagnostic différentiel avec des lésions tumorales malignes et éviter ainsi des investigations complémentaires invasives.
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HEMATOPOIESE EXTRA-MEDULLAIRE
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DEPLETION MEDULLAIRE• Diminution de la proportion des cellules hématopoiétiques
• Evolution-vieillissement normal de la MO
• Etiologies :
• Mode de cicatrisation non spécifique (fracture, inflammation, infection, radiothérapie)
• Radiothérapie :
2 premières semaines : variable
3-6 semaines : Signal T1 hétérogène de la MO
> 6 semaines : Transformation graisseuse homogène
La régénération médullaire dépend de l’âge du patient et de la dose recue (40 Gy)
• Certaines chimiothérapies
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE
• DEFINITION :
• Infiltration médullaire en franc hyposignal T1 (< signal musculaire et discal) et signal T2 variable
• Limites bien définies et nettes
• Effaçant la structure de l’os spongieux
• Peut atteindre tout segment osseux (épiphyse, métaphyse, diaphyse)
• Après injection de contraste, pas d’homogénéisation
• Flip flop sign
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE
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Etiologies de RM
• METASTASES de NEOPLASIE SOLIDE +++• PPRST• Poumon, Prostate, Rein, Sein, Thyroide
• HEMOPATHIES :• Myélome• Lymphome, Leucémie
• Non néoplasique :• Surcharge métabolique (Gaucher)
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RAISONNEMENT, AXIOMES
• Lésion focale : unique ou multiple
• Apparu ou non (consulter PACS) : temporalité
• Age et terrain du patient (ATCD oncologique)
• Localisation dans l’os (vertical et axial)
• 1000 Pseudo-Tumeurs
• 100 Métastases
• 10 Hémopathies
• 1 Tumeur Osseuse Primitive
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LESIONS OSSEUSES en fonction de l’AGE
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METASTASES
• Sites riches en MR (richement vascularisé – hématopoiétique)
• Explique la prépondérance des métastases sur la colonne et le bassin (squelette axial)
• Formes multifocales ++++ > diffuses
• Adultes : PPRST
• Enfants : neuroblastome, rhabdomyosarcome, sarcome osseux
• Diagnostic parfois difficile en IRM des métastases ostéoblastiques(utilité Rx et pondération CT)
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METASTASES
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METASTASES
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METASTASES
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METASTASES
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METASTASES
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MYELOME
• > 60 ans
• Infiltration médullaire pas toujours visible (quand < 20%)
• Zones de RM m-M nodulaires / RM diffus
• Franc hyposignal T1 (sans ponctuation graisseuse)
• Franc hypersignal T2 FS tissulaire
• Imagerie Corps Entier :
• IRM Corps Entier (T1, Diffusion, STIR)
• CT Corps Entier Low Dose sans injection de contraste
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MYELOME
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MYELOME
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MYELOME
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MYELOME
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MYELOME
![Page 78: Dr Arnaud GOUVION Fellow Imagerie Musculo-Squelettique ... · •Envahit péféentiellement les sites paticipant à l’hématopoïèse pendant la vie fœtale (Foie, Rate, Ganglions](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042311/5eda047f28db2d5ca249430a/html5/thumbnails/78.jpg)
PLASMOCYTOME
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PLASMOCYTOME
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LYMPHOME
• Atteinte osseuse : 25-40 % des LMNH versus 5-15 % des LH
• Atteinte multifocale > diffuse
• Sémiologie du RM en T1
• Hypersignal T2 FS tissulaire franc
• Faux Négatif biopsies ostéo-médullaires
• Extension parties molles ++/ peu de lyse corticale (nature infiltrante)
• Risque Epidurite, compression médullaire-radiculaire
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LYMPHOME
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LYMPHOME
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LEUCEMIE
• Notamment chez l’enfant
• Remplacement médullaire diffus, focalisé ou multifocal hétérogène
• Forme diffuse +++
• Atteinte des épiphyses
• Eviter de faire une IRM dans le mois suivant l’administration de facteurs de croissance hématopoiétiques (délai 1 mois minimum, et se renseigner sur la possibilité de ce type de traitement médical)
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE : LEUCEMIE
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE : LEUCEMIE
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE : LEUCEMIE
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REMPLACEMENT MEDULLAIRE : LEUCEMIE
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RM Maladie de Gaucher
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RM Maladie de Gaucher
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RECONVERSION versus REMPLACEMENT
Quand s’alarmer Critères suspects
Topographie Atteinte Epiphyse
Distribution Très asymétrique voir unilatérale
T1 Hyposignal < Muscle et Disque
T2 FS Signal faible ou élevé
T1 FS gadolinium Rehaussement marqué / hétérogène
CT Anomalie trame osseuse
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Reconversion versus Remplacement médullaireAutres techniques
• Diffusion :
• Variation des valeurs d’ADC avec l’âge et le sexe• Apparent Diffusion Coefficient of normal abdominal organs and bone marrow from whole-body DWI at 1,5T : the
effect of sex and age
• Chevauchement des valeurs d’ADC entre ces 2 entités• Intravoxel incoherent motion diffusion-weighted MRI of focal vertebral bone marrow lesions : initial experience of
the differenciation of nodular hyperplastic hematopoietic bone marrow from malignant lesions
• Reflet de l’hypercellularité, ne permet pas de distinction
• CT double énergie :
• Très bonne sensibilité pour détection œdème et remplacement médullaire
• Pas de distinction possible reconversion /remplacement (Palmer, Radiology 2018)
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DIFFUSION
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DIFFUSION
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Reconversion versus Remplacement médullaireAutres techniques
• Scintigraphie et TEP :
• Reconversion : Fixation en TEP FDG mais pas en scintigraphie
• Meilleure sensibilité TEP (90%) versus scintigraphie (30%)
• Remplacement fixe plus que la reconversion en TEP (SUV < 3,6 Shiguematsu 2017)
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SCINTIGRAPHIE
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TEP CT
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MO hétérogène de découverte fortuite
• Analyse du dossier
• ATCD médicaux : contexte néoplasique, obésité, médicaments (facteurs de croissance hématopoiétiques)
• Interrogatoire : tabagisme important, sportif, altitude
• Biologie (anémie, insuffisance rénale chronique, électrophorèse des protéines) et rapports d’anatomopathologie
• Bilan et consultation en hématologie
• Suivi
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CONCLUSION• Œdème médullaire :
• Le plus fréquent, uni- ou multifocal
• Diagnostic positif aisé, faire le diagnostic étiologique
• Remplacement médullaire :
• Origine tumorale ++
• Focal ou diffus
• Métastases et Hémopathies
• Remplacement versus Reconversion :
• Critères sémiologiques simples
• Autres examens (TDM, TEP, Scintigraphie…)
• Surveillance ou biopsie
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CONCLUSION
• La Moelle Osseuse est un tissu dynamique avec des variations physiologique et/ou pathologiques
• Protocole IRM « classique »
• Existence d’aspects « limites / frontières »
• Distinction reconversion vs remplacement challenge, parfois biopsie
• L’IRM ne montre pas tout… Un aspect IRM « normal » n’exclut pas une infiltration médullaire diffuse microscopique pathologique
• Décrire ces anomalies dans nos rapports et parfois alerter le clinicien
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MERCI pour votre ATTENTION