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Journal of Neuroradiology
Vol 31, N° 4  - septembre 2004
pp. 327-333
Doi : JNR-09-2004-31-4-0150-9861-101019-ART10
IMAGERIE DES ACCIDENTS VASCULAIRES CEREBRAUX EN URGENCE
 

H.A. DESAL [1], E. AUFFRAY-CALVIER [1], B. GUILLON [2], F. TOULGOAT [1], A. MADOZ [1], A. DE KERSAINT-GILLY [1], A. PASCO-PAPON [3]
[1] Service de Neuroradiologie Diagnostique et Interventionnelle, Hôpital G & R Laënnec, CHU de Nantes.
[2] Service de Neurologie, Unité de NeuroVasculaire, Hôpital G & R Laënnec, CHU de Nantes.
[3]  Département de Radiologie, CHU d’Angers.

Tirés à part : H.A. Desal

[4] , à l’adresse ci-dessus.

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Depuis 25 ans, les progrès de la Neuroradiologie ont bouleversé la prise en charge de l’accident vasculaire cérébral (AVC). En effet, l’apparition du scanner dans les années 70 a permis de différencier l’accident vasculaire cérébral ischémique de l’hémorragique. C’est maintenant l’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui doit être privilégiée car elle apporte de nouvelles informations essentielles à l’optimisation du traitement. Grâce à l’IRM de diffusion il est possible de visualiser, en moins d’une minute et précocement, l’étendue de la souffrance cérébrale. Le couplage de l’imagerie de diffusion avec la technique de perfusion permet de repérer le tissu hypoperfusé mais encore viable, menacé de nécrose, en l’absence de reperfusion. Parallèlement, l’imagerie vasculaire IRM non invasive permet de rechercher la cause de l’AVC sur les vaisseaux à destinée cérébrale, mais aussi au niveau de la vascularisation cérébrale elle-même. Le « sauvetage » de cette « zone de pénombre » est au centre de la prise en charge en urgence de l’accident vasculaire ischémique. En cas d’accident vasculaire hémorragique, cette même imagerie permet de rechercher une lésion vasculaire cérébrale causale (anévrysme, malformation artério-veineuse, thrombophlébite etc.) et d’envisager son traitement, en privilégiant, quand c’est possible, la voie endovasculaire (Neuroradiologie Interventionnelle).

Abstract
Imaging of acute stroke syndromes

Over the last 25 years, advances in neuroimaging have significantly changed the evaluation and management of acute stroke syndromes. In the seventies, computed tomography (CT) could differentiate between ischemic and hemorrhagic stroke. Magnetic resonance imaging (MRI) is nowadays the imaging modality of choice in the initial assessment of acute stroke. MRI images can better discriminate acute, subacute and chronic infarcts, differentiate venous from arterial infarcts, detect arterial dissection, stenosis or occlusion. Diffusion-weighted images are highly sensitive and specific to acute infarction and the combination with perfusion technique is suitable to define potentially reversible ischemia (area of cerebral “mismatch” which is thought to represent the so-called ischemic penumbra). This penumbra is a potential therapeutic target of valuable interest for the treating physician.


Mots clés : ischémie cérébrale , AVC , scanner , IRM , diffusion

Keywords: cerebral ischemia , stroke , computed tomography , MRI , diffusion


INTRODUCTION

L’accident vasculaire cérébral (AVC) se définit comme « un déficit neurologique soudain d’origine vasculaire ». Cette définition peut correspondre à une grande variété de pathologies différentes, l’imagerie est seule capable de préciser la nature de cette souffrance neurologique. Environ 85 % des AVC sont d’origine ischémique et 15 % d’origine hémorragique. Si les symptômes durent moins de 24 heures, on parle, classiquement, d’un accident ischémique transitoire (AIT) toutefois le diagnostic rigoureux est souvent difficile. Un accident vasculaire cérébral constitué est caractérisé par la persistance des symptômes plus de 24 heures [5], [10], [26]. Il s’agit d’une pathologie pour laquelle la notion de prise en charge urgente est récente. Pourtant les conséquences en terme de santé publique sont connues depuis bien longtemps. L’AVC est la troisième cause de mortalité et la première cause d’invalidité au long cours dans les pays industrialisés. L’incidence est estimée à 125 000 nouveaux cas par an en France. Un an après l’AVC, 25 % des patients sont décédés, 50 % gardent des séquelles plus ou moins invalidantes et 25 % ont totalement récupéré.

La structuration et l’organisation de la filière de soins centrées sur des unités spécialisées neurovasculaires (UNV) nous amènent à réfléchir sur l’organisation du plateau technique d’imagerie cérébrale pour accueillir au mieux ces patients en urgence. En effet, l’AVC étant désormais considéré comme une urgence il est temps de changer les mentalités dans les délais de réalisation de l’imagerie. Finis le fatalisme et l’attentisme réservant la fin de vacation de scanner pour « faire les AVC de la journée » !! La neuroradiologie diagnostique et interventionnelle a un rôle majeur à jouer dans le bilan et le traitement de cette urgence médicale.

Objectifs de l’imagerie

L’objectif thérapeutique, en urgence, est le rétablissement de la perméabilité artérielle avant l’installation d’une souffrance cérébrale irréversible et trop étendue. Pour cela il faut mettre en place une procédure organisationnelle efficace afin que l’imagerie puisse être réalisée dans les meilleurs délais. Le rt-PA par voie intraveineuse n’est autorisé que dans une fenêtre de temps restreinte de 3 heures [20]. Ces paramètres temporels sont particulièrement critiques connaissant la sensibilité particulière du cerveau à l’ischémie. Pour raccourcir au maximum les délais de prise en charge, le plateau technique d’imagerie doit être le « point d’entrée » du patient dans la filière hospitalière à proximité immédiate de l’UNV.

Quelles réponses peut apporter la neuroradiologie aux cliniciens dans la prise en charge en urgence d’un AVC ?

Le clinicien, confronté à la prise en charge d’un AVC, se pose 4 questions auxquelles l’imagerie apporte des éléments particulièrement pertinents.

  • S’agit-il bien d’un AVC ?
  • L’AVC est-il de nature ischémique ou hémorragique ?
  • Si la thrombolyse est envisagée, y a-t-il des contre indications radiologiques à ce traitement ?
  • Quel est le mécanisme de l’AVC ?

Il existe un consensus pour définir l’IRM comme étant la technique de référence en raison de sa sensibilité et de sa spécificité dans l’ischémie aiguë, permettant une approche non invasive du parenchyme cérébral et de sa vascularisation [3], [4], [10]. Pour autant, une fois cette certitude énoncée, en pratique, quel est l’examen à réaliser en premier lors de l’admission du patient ? Combien d’UNV en France ont accès en urgence 24h/24h à l’IRM pour les AVC ?

En fonction des moyens et contingences locales, il faut réaliser l’examen (TDM ou IRM) qui ne retardera pas la prise en charge optimale du patient avant une potentielle fibrinolyse [7], [8]. D’ailleurs les recommandations de la SFNV [18], de l’ANAES et la circulaire ministérielle DGS/DGAS/ n 517 du 3 novembre 2003 relative à la prise en charge des AVC n’imposent pas l’IRM comme préalable à une thrombolyse. C’est pour cette raison que le scanner est à l’heure actuelle l’examen de premier recours dans la majorité des centres. Le scanner permet de répondre efficacement aux questions qui ont permis et validé la fibrinolyse intra veineuse [19], [20]. Absence d’hémorragie, ischémie peu étendue à moins d’un tiers du territoire cérébral moyen.

S’agit-il d’un accident neurologique d’origine vasculaire (diagnostic différentiel avec une méningo-encéphalite, une épilepsie, une migraine, une pathologie psychiatrique ou autres) ? Un autre diagnostic est finalement retrouvé dans 10 à 15 % des cas [21].

L’AVC est-il de nature ischémique ou hémorragique ? Seule l’imagerie TDM et/ou IRM permet de faire cette distinction essentielle.

Accidents ischemiques

Sommes-nous dans les délais d’une fibrinolyse intra veineuse (3 heures) ? Existe-t-il des contre-indications d’imagerie pour la thrombolyse intraveineuse ?

Existe-t-il des signes précoces d’ischémie étendue (supérieurs au 1/3 du territoire sylvien) ?

Quelle est l’importance de la nécrose parenchymateuse ?

Existe-t-il une région à risque d’extension de la nécrose parenchymateuse (« pénombre ischémique ») ? Il s’agit en fait d’une question essentielle à visée thérapeutique, l’absence de tissu cérébral « à sauver » ne permettant pas d’attendre une efficacité clinique de la thrombolyse intraveineuse.

Scanner conventionnel

La sémiologie de l’ischémie à la phase aiguë de l’infarctus cérébral est discrète et subtile [13]. La reconnaissance des signes précoces nécessite un apprentissage [24], et également une technique d’acquisition irréprochable [23]. La réalisation du scanner doit obéir à quelques règles simples :

Le scanner doit être réalisé sans injection de produit de contraste (recherche d’une hyperdensité spontanée intra-artérielle, d’une hémorragie intra-parenchymateuse).

Il faut commencer les acquisitions au niveau des carotides cervicales pré-pétreuses (figure 1) afin de rechercher de façon systématique une dissection carotidienne [16] puis balayer l’ensemble de l’encéphale jusqu’au vertex.

Les paramètres d’acquisition doivent être optimisés pour clairement visualiser la différentiation substance blanche-substance grise, les mAs doivent être suffisants pour analyser correctement la fosse postérieure. Il n’est pas question de donner des valeurs chiffrées, mais simplement de sensibiliser le choix de paramètres de compromis entre la radioprotection du patient et un examen de qualité permettant de répondre à la question demandée. Cet aspect est d’autant plus crucial que, la télétransmission se développant, l’examen pourra être transféré pour avis auprès d’un centre de référence.

Le scanner est peu performant dans les accidents de fosse postérieure et dans les ischémies lacunaires.

Scanner multibarette

Quelle sera l’influence des scanners multi-barrettes de dernière génération sur l’imagerie tomodensitométrique de l’AVC ? Le scanner multibarrette permet une acquisition rapide utile chez les patients agités. Il présente également un intérêt chez les patients « contre-indiqués à l’IRM » et il est surtout plus accessible dans le cadre de l’urgence à l’heure actuelle. Pour autant, il ne faut pas sacrifier les paramètres d’acquisition à la rapidité d’acquisition. L’acquisition volumique est particulièrement performante dans l’imagerie vasculaire à la recherche d’une occlusion d’un gros tronc, avec un intérêt particulier pour les AVC de la fosse postérieure pour affirmer la perméabilité de l’artère basilaire.

Un protocole réalisable en moins de 15 minutes pourrait comprendre :

  • un scanner cérébral classique (séquentiel) éliminant certains diagnostics différentiels comme l’accident hémorragique et recherchant des signes précoces d’ischémie.
  • un scanner dit de perfusion permettant d’estimer l’étendue de l’ischémie, et en son sein, d’essayer de différentier les zones irrémédiablement infarcies des zones encore reperfusables.
  • un angio-scanner étudiant les troncs supra-aortiques ainsi que la vascularisation artérielle intra-crânienne, orientant le diagnostic étiologique.

Le scanner multibarrette permet d’accéder à une analyse dynamique de paramètres perfusionnels [25] selon des principes similaires à ceux de l’IRM de perfusion (étude des effets du premier passage d’un produit de contraste au sein de la circulation cérébrale).

La perfusion est étudiée principalement à l’aide de trois paramètres : DSC (débit sanguin cérébral), VSC (volume sanguin cérébral) et TTM (temps de transit moyen).

Différents algorithmes utilisant ces trois paramètres sont actuellement proposés afin de caractériser au mieux le parenchyme nécrosé du parenchyme encore viable et ainsi d’effectuer l’équivalent du « mismatch » diffusion-perfusion à l’IRM.

Toutefois, la technologie du scanner [22] ne permet pas d’accéder à une information aussi cruciale que l’étendue du parenchyme cérébral présentant une restriction de la diffusion. Par ailleurs, les accidents de très petite taille sont souvent pris en défaut et les quantités de produit de contraste iodé nécessaires à l’angio-scanner ou à l’étude de la perfusion cérébrale constituent une limite chez les patients diabétiques ou insuffisants rénaux.

Les signes précoces d’ischémie [12] que l’on doit rechercher sur le scanner sans injection sont :

  • L’hypodensité parenchymateuse s’accompagnant d’une perte de la différentiation substance blanche – substance grise, effacement du noyau lenticulaire, effacement du ruban insulaire, effacement des sillons corticaux (figure 2).
  • L’hyperdensité intra-artérielle témoignant d’une occlusion du segment artériel concerné (figure 3).
  • L’effet de masse se traduit par un effacement des espaces sous-arachnoïdiens au niveau de la vallée sylvienne, ou des sillons de la corticalité intéressés par l’ischémie.

IRM

C’est l’examen de référence, car la sensibilité et la spécificité de l’IRM sont bien supérieures à celle du scanner [3], mais le véritable enjeu de l’IRM est de ne pas faire perdre de chance au patient par un temps de réalisation trop long. Le diagnostic positif de l’AVC est porté avec le plus de spécificité et de précocité par l’IRM pondérée en diffusion. L’œdème cytotoxique, secondaire à la baisse du débit sanguin cérébral, induit une diminution de la diffusion de l’eau extra cellulaire détectable très précocement. L’urgence ne permet pas de réaliser une exploration exhaustive mais de choisir parmi les séquences celles qui permettront une prise de décision dans le délai le plus court (inférieur à 15 minutes).

La séquence FLAIR met en évidence, dès les premières heures, les lésions ischémiques récentes, la pathologie inflammatoire ou tumorale ainsi que dans la détection d’hémorragie sous arachnoïdienne [14]. Par contre, cette séquence est plus artéfactée pour l’étude de la fosse postérieure. Il s’agit d’une séquence de « débrouillage » efficace, participant au diagnostic différentiel et à la recherche de causes non vasculaires aux symptômes du patient. Récemment, Kidwell et al. [11] ont étudié la présence sur les séquences FLAIR d’un hypersignal des espaces sous-arachnoïdiens associé à un risque plus important de transformation hémorragique ainsi qu’à un pronostic plus sombre de l’AVC.

La séquence de diffusion permet de confirmer le diagnostic et de reconnaître l’étendue de l’infarctus cérébral dès la première heure (figure 4), qu’il s’agisse d’une ischémie lacunaire ou systématisée par occlusion d’un gros tronc. Au-delà d’un certain seuil de parenchyme cérébral présentant une restriction de la diffusion (145 cc3), il s’agit d’un accident à évolution maligne et de pronostic défavorable.

La séquence pondérée en écho de gradient T2* permet d’éliminer un AVC hémorragique ou une transformation hémorragique aiguë (figure 5) dès les premières heures de l’accident neurologique [9]. Cette séquence permet également de montrer l’artéfact du thrombus intra-artériel en hyposignal marqué au niveau du segment M1 dans les occlusions sylviennes (figure 6).

La séquence en perfusion recherche une zone d’oligémie qui, en comparaison avec la cartographie de restriction de la diffusion, permet d’apprécier l’existence d’une région de « pénombre ischémique » [1].

La séquence d’angiographie par résonance magnétique (ARM) en temps de vol (TOF) du polygone de Willis (figure 7) explore sa perméabilité et identifie une occlusion ou une sténose. En général, 2 volumes (64 mm environ) suffisent le plus souvent pour couvrir les principaux axes de la base (siphons, groupe cérébral moyen et antérieur jusqu’aux segments M2 et A2, ainsi que la bifurcation basilaire et les cérébrales postérieures). Les moyens classiques d’amélioration des angio-MR TOF doivent être utilisés selon les possibilités des appareillages (TONE, MOTSA, transfert de magnétisation…).

Indication de thrombolyse intraveineuse ?

Selon les recommandations de l’American Stroke Association (ASA) et de la Société Française NeuroVasculaire, la thrombolyse des AVC ischémiques ne peut être employée, après expertise neurovasculaire clinique et neuroradiologique [2], [6], [18], que si un ensemble de conditions sont réunies : patient de moins de 80 ans, début des signes d’AVC depuis moins de 3 heures, un score de déficit selon l’échelle NIHSS entre 5 et 22, pas d’hypertension artérielle incontrôlée supérieure à 160 mmHg, pas de diabète incontrôlé, pas de trouble de la coagulation, pas d’hématome ni signes d’infarctus étendus sur le scanner (plus d’1/3 du territoire sylvien).

Mécanismes de l’AVC ?

l’IRM permet de rechercher la cause et le mécanisme vasculaire de l’épisode neurologique (dissection artérielle, accident hémodynamique ou thromboembolique d’origine cardiaque ou artério-artérielle sur sténose sous-jacente, accident lacunaire d’une petite branche perforante, angiopathie inflammatoire ?). Une dissection carotidienne ou vertébro-basilaire est systématiquement recherchée à l’aide d’acquisition T1 axiale, avec présaturation artérielle et annulation du signal de la graisse, pratiquée sur les vaisseaux cervicaux pré-pétreux et pendant leur traversée de la base du crâne [16].

L’angio-MR en TOF ou après injection de gadolinium vérifie l’existence de sténose ou d’occlusion des axes à destinée encéphalique.

Rôle du Doppler cervical et trans-crânien ? Certaines structures de soins offrent l’exploration Doppler systématiquement dès l’arrivée du patient. Cela permet d’apprécier l’existence de sténoses ou d’occlusions, et leur retentissement hémodynamique sur la circulation cérébrale. Le Doppler permet également de surveiller l’efficacité d’une thrombolyse confirmant la reperméabilisation vasculaire. Toutefois, la limite principale de la technique réside dans sa fiabilité qui reste dépendante de l’expérience de l’opérateur.

Rôle résiduel de l’artériographie cérébrale diagnostique dans la pathologie ischémique ? Outre les contre-indications médicales classiques à l’IRM (pace-maker, défibrillateur cardiaque implantable, électrode de stimulation cérébrale ou myocardique, corps étranger métallique intra-orbitaire etc.), les indications résiduelles de l’artériographie cérébrales sont les AVC du sujet jeune d’étiologie non reconnue, la recherche de vascularite intra-crânienne et en cas de discordance entre le Doppler et l’angio-MR dans l’évaluation de lésions sténosantes. Une UNV doit disposer d’un accès en urgence à l’angiographie numérisée avec une équipe de neuroradiologie interventionnelle habituée à la désobstruction endovasculaire et aux techniques d’embolisation des malformations vasculaires intra-crâniennes (anévrisme, malformation artério-veineuse, fistule durale).

Accidents hémorragiques

La démarche diagnostique est profondément différente et le patient sera orienté au mieux vers un environnement neurochirurgical.

Au stade aigu, le scanner sans injection objective l’hyperdensité spontanée de l’hématome parenchymateux ou des espaces sous-arachnoïdiens. En cas d’hémorragie sous-arachnoïdienne, un angio-scanner peut être réalisé, à la recherche d’une malformation anévrismale intra-crânienne, mais ne devra en aucun cas retarder la réalisation d’une artériographie cérébrale en urgence à visée étiologique et thérapeutique. L’hématome lobaire justifie la poursuite des investigations (IRM et/ou artériographie) à la recherche d’une lésion ou d’une malformation vasculaire sous-jacente (cavernome, malformation artério-veineuse, fistule durale).

L’IRM, avec les séquences sensibles aux phénomènes de susceptibilité magnétique comme l’écho de gradient T2*, montre une plage d’hyposignal marquée de l’hématome au stade aigu. Cette même séquence permet également de montrer l’occlusion des axes vasculaires intra-crâniens, en particulier en M1. la séquence FLAIR est également performante pour la détection des hémorragies sous-arachnoïdiennes aux phases aiguë et sub-aiguë [17].

L’hémorragie est-elle liée à une HTA avec un hématome des noyaux gris centraux chez un patient hypertendu connu ancien (ne nécessitant pas de complément d’exploration) ou s’agit-il d’une hémorragie symptomatique nécessitant de rechercher une cause (artérielle ou veineuse) par IRM ou artériographie ?

Perspectives

L’imagerie est l’un des piliers de la médecine moderne et participe à tous les niveaux des progrès réalisés ces dernières années. Si l’imagerie de diffusion a révolutionné l’imagerie des accidents ischémiques au stade aigu, la place de l’imagerie en tenseur de diffusion reste à définir dans cette indication [15]. Le plateau technique d’imagerie neurovasculaire doit se préparer à relever le défi que constitue la prise en charge de l’AVC en urgence. Ce « challenge » devrait servir de « détonateur » professionnel dans le cadre d’une collaboration multi-disciplinaire et permettre de favoriser la recherche en imagerie et également de positionner la neuroradiologie interventionnelle et en particulier la fibrinolyse intra-artérielle dans l’arsenal thérapeutique disponible. Pour cela, il faudra que le parc d’IRM en France soit adapté et permette à tous les patients présentant un AVC d’être explorés de première intention par IRM.

Conclusion

La prise en charge optimale des patients à la phase aiguë de l’AVC consiste à les hospitaliser en urgence en UNV pour faire le diagnostic, caractériser son type (hémorragie cérébrale ou méningée, infarctus, AIT, thrombose veineuse) et son origine. Cette étape diagnostique nécessite la réalisation dans les meilleurs délais d’une neuro-imagerie (au mieux IRM avec des séquences de diffusion et de perfusion, ou à défaut un scanner). La neuroradiologie interventionnelle devra trouver sa place dans l’arsenal thérapeutique pour élargir la fenêtre actuelle des 3 heures.

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