Embed Size (px)
Citation preview
1
PLAN
I. Les tumeurs cérébrales primitives...........................................................................................3
A. Epidémiologie .....................................................................................................................3 B. Etiologie des tumeurs cérébrales primitives........................................................................4
1. Facteurs de risque congénitaux .......................................................................................4 2. Facteurs de risque acquis.................................................................................................5
C. Manifestations cliniques......................................................................................................5 1. Rappels cliniques.............................................................................................................5 2. Complications..................................................................................................................6
D. Principes thérapeutiques......................................................................................................6 1. Chirurgie..........................................................................................................................7 2. La radiothérapie...............................................................................................................8 3. La chimiothérapie..........................................................................................................10
II. Approche anatomopathologique des tumeurs cérébrales primitives.....................................12 Classification histologique des formes communes de gliomes de l’adulte...............................13 A. La classification Sainte-Anne............................................................................................15
1. Les OLIGODENDROGLIOMES .................................................................................16 2. Les OLIGO-ASTROCYTOMES ..................................................................................18 3. Les GLIOBLASTOMES...............................................................................................18 4. Diagnostic différentiel : gliomes versus tumeurs glioneuronales .................................19 5. Conclusion.....................................................................................................................20
III. Aspects radiologiques .......................................................................................................22 A. Aspect IRM et TDM selon le type tumoral.......................................................................22
1. Les astrocytomes de bas grade ......................................................................................22 2. Les astrocytomes anaplasiques......................................................................................23 3. Les glioblastomes multiformes .....................................................................................23 4. L’oligodendrogliome.....................................................................................................24 5. La gliomatose cérébrale diffuse ....................................................................................24 6. Le gangliogliome...........................................................................................................25 7. Le neuro-astrocytome....................................................................................................25
B. Limites de la TDM et de l’IRM ........................................................................................25 1. Les lésions post radiques...............................................................................................25 2. Le diagnostic de lésion de haut grade de malignité. .....................................................26
Scintigraphie au thallium-201 dans l’exploration des tumeurs cérébrales....................................27 C. Aspects physiques et biologiques du thallium-201...........................................................27
1. Propriétés physiques du thallium ..................................................................................27 2. Propriétés biologiques du thallium................................................................................27 3. Posologie et mode d’administration..............................................................................28 4. Réalisation de l’examen ................................................................................................29
D. Apports de la scintigraphie au thallium dans l’imagerie des tumeurs cérébrales .............33 1. Corrélation de la scintigraphie au thallium-201 au grade de malignité des tumeurs cérébrales primitives .............................................................................................................33 2. Intérêt du thallium-201 dans la caractérisation de lésions cérébrales chez les patients atteints du SIDA....................................................................................................................38 4. Corrélation de la scintigraphie au Thallium-201 et la survie ........................................38 5. Aide à la chirurgie et à la biopsie stéréotaxique............................................................39 6. Intérêt du thallium-201 après traitement par radiothérapie et chimiothérapie ..............39
2
E. Limites de la scintigraphie cérébrale au Thallium-201.....................................................41 IV. Etude rétrospective sur la scintigraphie cérébrale au Thallium au moment du diagnostic initial des tumeurs cérébrales primitives.......................................................................................44
A. Buts de l’étude...................................................................................................................44 B. Matériels et méthodes........................................................................................................44
1. Acquisitions...................................................................................................................45 2. Traitement et analyse des images..................................................................................46
C. Résultats ............................................................................................................................47 1. A propos des tumeurs gliales ........................................................................................47 2. Analyse des index de fixation et de la survie. ...............................................................48
D. Discussion .........................................................................................................................54 VI. Conclusion.........................................................................................................................58 VII. Bibliographie.....................................................................................................................60
3
I. Les tumeurs cérébrales primitives
A. Epidémiologie
Les tumeurs cérébrales primitives (TCP) sont rares, estimées à environ 1,6 % de l’ensemble des
cancers. Elles sont beaucoup moins fréquentes que les tumeurs secondaires.
Leur incidence globale est de 19,1 cas pour 100 000 habitants par an selon une étude de la Mayo
Clinic sur la période de 1950 à 1989, elle a présenté une augmentation de 1 à 3 % au cours des
dernières décennies. L’American Cancer Society a relevé 16 800 nouveau cas de tumeurs
cérébrales primitives aux Etats Unis (EU) en 1999 (responsables de 13 100 décès) et 17 000 cas
en 2002. Soit plus du double du nombre de nouveaux cas de maladies de Hodgkin et près de la
moitié des cas de mélanomes. L'incidence augmente de 24 à 75 ans pour atteindre un maximum
de 39/100 000 habitants entre 75 et 84 ans (1). En France, les statistiques de mortalité mettent en
évidence, depuis 1950, une progression régulière et continue du nombre de décès annuels par
tumeur cérébrale, de l’ordre de 5% par an tant chez les femmes que les hommes (la part des décès
par tumeur cérébrale dans l’ensemble des décès liés au cancer est passée de 0,5% en 1950 à près
de 2% en 1985).
Chez l’adulte, les tumeurs du système nerveux affectent principalement le cerveau et les
méninges (75 % des cas), puis la selle turcique (9,1 % des cas) et les ventricules (1,6 %), la fosse
cérébrale postérieure (6,4 % des cas) et l'hypophyse (0,5 %).
Le pronostic des tumeurs cérébrales primitives est mauvais, il est étroitement lié aux données
anatomopathologiques. Les tumeurs de bas grade (I et II de l’OMS) évoluent sur plusieurs années
alors que les tumeurs de haut grade (III et IV) évoluent rapidement vers la récidive et le décès des
patients. Dans la série de Coffey et al, les patients atteints d’un astrocytome anaplasique ont un
taux de survie à 2 ans de 44% contre seulement 10% pour les patients atteints de glioblastome
(grade IV) (la médiane de survie de ces patients est de 30 semaines après simple biopsie contre
48 semaines après exérèse optimale) (2).
4
B. Etiologie des tumeurs cérébrales primitives
1. Facteurs de risque congénitaux
• Maladies congénitales associées à une augmentation de l’incidence des TCP.
Les phacomatoses sont une des affections familiales où l’incidence des tumeurs gliales
augmente ; il s’agit de l’astrocytome pilocytique du chiasma et de l’astrocytome du tronc cérébral
pour la neurofibromatose de type I ou NF-1 (localisations également au niveau du tectum et de la
région périaqueducale). Cette maladie héréditaire, autosomique dominante (atteinte du
chromosome 17) est évoquée devant au moins deux des critères suivants : au moins 6 taches café
au lait de plus de 5 mm, au moins deux hamartomes pigmentés de l’iris (nodule de Lisch), des
éphélides axillaires ou inguinales, un gliome du nerf optique, un parent du premier degré atteint
de NF-1, une lésion osseuse caractéristique (dysplasie sphénoïdale, pseudarthrose d’un os long,
cyphose cervicale..) et la présence d’un neurofibrome plexiforme.
La sclérose tubéreuse de Bourneville est associée à une incidence plus élevée d’astrocytome
sous épendymaire. Cette maladie également autosomique dominante (anomalies du chromosome
9 ou du chromosome 11) se présente sous une triade clinique associant : des manifestations
comitiales, un retard mental et des adénomes sébacés. Parmi les lésions extra-neurologiques de
cette affection, peuvent être citées : les angiomyolipomes rénaux ou hépatiques, la polykystose
rénale, le rhabdomyome cardiaque, la lymphangiomyomatose pulmonaire, les adénomes
pancréatique ou splénique, les adénomes ou léiomyomes hépatiques et les sténoses artérielles.
Le syndrôme de Gorlin (ou naevomatose basocellulaire) se caractérise par une fréquence accrue
de tumeurs intra-cérébrales de nature diverse (3).
• Associations néoplasiques.
De récentes études suggèrent une association entre les méningiomes et les cancers ORL, les
astrocytomes et le cancer de la prostate, les épendymomes et les cancers du sein et les
neurinomes avec le cancer testiculaire ou le myélome (3).
5
2. Facteurs de risque acquis
La responsabilité de nombreux agents chimiques et physiques a été incriminée dans la genèse
des tumeurs cérébrales. Les dérivés nitrés (nitrosamines et nitrosamides) sont les plus aptes à
produire des tumeurs cérébrales en carcinogenèse expérimentale, particulièrement en exposition
fœtale par addition à l’alimentation maternelle (l’exposition a été identifiée et est inscrite au
tableau des maladies professionnelles). Parmi les agents physiques, le rôle inducteur des
radiations ionisantes est bien établi après irradiation à forte dose, surtout lorsqu’elle a eu lieu
dans l’enfance. Le risque relatif (RR) est considérable pour les tumeurs des gaines nerveuses et
des méninges (RR de 33 et 9,5 respectivement) et moindre pour les tumeurs gliales (RR # 2,5). A
faible dose, seule l’irradiation prénatale semble avoir un rôle inducteur. En revanche, le rôle
suspecté des champs magnétiques et des ondes électromagnétiques (liées à l'utilisation des
téléphones portables par exemple) n’a été confirmé par aucune étude épidémiologique (4-6).
C. Manifestations cliniques
1. Rappels cliniques
Le tableau clinique des tumeurs supratentorielles associe de façon variable des signes résultants
du retentissement de la masse tumorale sur l’ensemble du cerveau (hypertension intracrânienne
se manifestant par des céphalées, des vomissements, des troubles de la vigilance, un œdème
papillaire, une paralysie du VI, voire un engagement cérébral), des manifestations épileptiques et
des signes focaux liés au siège de la tumeur (hémianopsie, hémiparésie, paralysies des nerfs
crâniens ou crises focales).
Les manifestations cliniques dépendent aussi de la nature de la néoformation : un processus
expansif et destructeur, comme un glioblastome, revêt précocement une sémiologie focale
importante alors que certaines tumeurs comme les méningiomes peuvent occuper un volume
important avec peu de signes en foyer, et donc avoir un développement étalé sur plusieurs années.
La sémiologie focale est habituellement progressive, en « tache d’huile », l’œdème peritumoral
jouant un rôle important en entraînant des variations sémiologiques rapides avec amélioration
(régression de l’œdème) ou aggravation (7).
L’aspect schématique de la sémiologie révélatrice des tumeurs intracrâniennes supra-tentorielles
peut être résumé dans le tableau suivant :
6
Localisation Frontale
antérieure
Frontale
postérieure
Pariétale Temporale Occipitale
Signes
cliniques
-Troubles
psychiques,
aboulie, euphorie,
indifférence,
troubles
mnésiques
et cognitifs.
-Grasping
-Troubles
sphinctériens
-Hémiplégie
-Crises Bravais
jacksonniennes
adversives, de
l’aire motrice
supplémentaire
Déficit sensitif,
astéréognosie,
agnosie,
anosognosie,
troubles du
schéma corporel
-Troubles du
langage
si hémisphère
dominant ;
hallucinations
auditives,
visuelles,
olfactives.
Hémianopsie
latérale
homonyme,
alexie ;
hallucinations
visuelles
élémentaires.
2. Complications Le syndrome de masse peut mettre en jeu le pronostic vital du fait des complications propres que
sont les engagements cérébraux :
• Engagement sous-falcoriel : engagement du cingulum sous la faux du cerveau, entraînant un
déplacement des structures ventriculaires médianes.
• Engagement du lobe temporal : entraînant une hernie de la cinquième circonvolution
temporale dans le foramen ovale de Pacchioni, entre le tronc cérébral et le bord libre de la tente
du cervelet. Cet engagement peut se traduire cliniquement par une atteinte des nerfs
oculomoteurs, une mydriase ou des signes d’atteinte du tronc cérébral. Radiologiquement il se
présente sous forme d’une encoche sur le pied du pédoncule comprimé contre le bord libre de la
tente du cervelet. Cette atteinte du tronc cérébral peut être également de type ischémique et /ou
hémorragique par compression des éléments vasculaires de voisinage.
• Engagement diencéphalique central à travers le foramen ovale de Pacchioni.
D. Principes thérapeutiques
Deux grands principes en fonction du grade histologique:
-Gliomes de bas grade (astrocytomes, oligodendrogliomes et oligoastrocytomes de grade II):
7
chirurgie d'exérèse précoce recommandée par la plupart des études en cas de tumeur
symptomatique, peu infiltrante et limitée (sans risque fonctionnel). Un traitement par
radiothérapie complémentaire est plus discuté, son efficacité n'étant pas parfaitement démontrée
(pas d'effet sur la survie globale mais allongement de l'intervalle libre sans progression).
-Gliomes de haut grade : le traitement standard comprend la chirurgie (exérèse chirurgicale
large), la radiothérapie conventionnelle et la chimiothérapie. La radiothérapie reste l'élément
central du traitement des gliomes malins. L'intérêt de la chimiothérapie, incontestable pour les
oligodendrogliomes anaplasiques, est moins clair pour les glioblastomes (8). En effet, l’efficacité
de la chimiothérapie est limitée par la barrière hémato-encéphalique et par une résistance
tumorale intrinsèque aux drogues, liée en partie à l’expression des protéines de résistance multi
drogues par les cellules tumorales et endothéliales.
La prise en charge des gliomes est résumée dans l’annexe 1.
1. Chirurgie
Le but du traitement chirurgical est double :
1 but diagnostic : obtenir un diagnostic histologique précis (élément fondamental car les
examens neuroradiologiques ne sont pas suffisamment spécifiques). La biopsie
stéréotaxique est la technique de référence. Le principe est de fixer sur le crâne du patient
un cadre dont les montants sont bien visualisés par la technique d’imagerie utilisée, sans
engendrer d’artefacts. Ces montants fournissent les repères fixes indispensables à la
détermination de la cible tumorale et du point d’entrée de l’aiguille assurant la meilleure
trajectoire. La TDM ou l’IRM peuvent être employées pour cette procédure mais l’IRM
assure une meilleure précision de détermination de la cible et surtout de la trajectoire ;
celle-ci est en effet pré visualisée sur une station de travail qui reconstruit en temps réel
l’image des structures cérébrales traversées en fonction du trajet choisi. Le chirurgien
doit prendre soin de prélever un échantillon représentatif de la lésion, particulièrement au
niveau de la zone de prise de contraste quand elle est présente.
2 but thérapeutique : obtenir l’exérèse la plus complète possible de la tumeur (l’exérèse
totale étant le but ultime). Elle ne doit pas être proposée en cas de lésions multifocales ou
centrohémisphériques. L’approche reste cependant difficile dans les gliomes qui n’ont
pas de frontières nettes microscopiquement ce qui rend l’exérèse complète illusoire.
8
Le risque chirurgical le plus important est lié à la fonction neurologique et à la crainte
d’un déficit neurologique post opératoire inacceptable. (6).
L’aspect chirurgical comprend également les dérivations ventriculaires en cas de blocage à la
circulation du liquide cérébro spinal (LCS).
2. La radiothérapie
La dose délivrée est de 55 à 60 Gy en 6 à 7 semaines à raison de 4 à 5 séances par semaine (la
dose ne doit pas dépasser 60 Gy en raison des effets délétères sur le cerveau qui se manifestent
essentiellement par des dysfonctionnements hypophysaires et des troubles cognitifs). Les champs
doivent être irradiés par une dose fractionnée variant de 1,8 à 2 Gy par séance et par jour, cinq
fois par semaine.
• Dans les gliomes de bas grade, elle est réservée aux patients présentant une tumeur en cours de
transformation anaplasique, ou aux patients dont la tumeur entraîne un déficit neurologique
invalidant, évolutif ou une épilepsie sévère pharmaco résistante. Les astrocytomes de bas grade
représentent une contre indication temporaire : pour certains l’irradiation doit être la plus tardive
possible.
• Gliomes de haut grade.
C'est l'élément central du traitement des gliomes malins.
Elle est nécessaire pour détruire les reliquats tumoraux après chirurgie ou la lésion entière en
l’absence d’ablation tumorale. Elle peut être débutée après l’exérèse ou la biopsie dès que le cuir
chevelu est cicatrisé.
On emploi essentiellement des rayons X de haute énergie des accélérateurs linéaires (4 à
25 MeV). Les volumes irradiés dépendent de la nature histologique des lésions. On peut
distinguer quatre types d’irradiation selon l’importance des volumes :
-irradiation de la totalité de l’encéphale (par exemple pour des métastases multiples).
-irradiation de moyen volume pour une tumeur hémisphérique polaire antérieure ou postérieure.
-irradiation de petit volume (la plus utilisée) pour les lésions de taille inférieure à 5 cm. Elle
utilise des techniques dites conformationnelles basées sur l’imagerie TDM et IRM comportant
l’emploi de faisceaux non coplanaires et une planification tridimensionnelle. Leur but est le
contrôle tumoral local en délivrant, en toute sécurité pour les tissus sains avoisinants, des doses
plus importantes dans le volume tumoral.
9
-irradiation de la totalité du SNC : irradiation de l’encéphale, des espaces méningés cervicaux et
des espaces méningés médullaires jusqu’à S3.
La radiothérapie stéréotaxique (transcutanée) permet, à l’aide d’une méthode de repérage externe,
de définir les coordonnées précises d’une cible intracrânienne pour une irradiation précise. La
radiothérapie stéréotaxique interstitielle consiste à introduire sous scanner dans le lit tumoral une
source radioactive.
Le volume tumoral macroscopique (ou GTV) correspond à la prise de contraste sur l’imagerie ou,
en cas d’exérèse complète, aux bords de la cavité opératoire. Le volume cible anatomoclinique à
irradier comprend une zone de sécurité de 20 mm, situé au-delà des limites du GTV, dans les
trois dimensions de l’espace (8). En fonction du grade, du type histologique, du volume tumoral
et de la localisation de la lésion, cette marge de sécurité peut être réduite.
A noter que les glioblastomes multiformes sont hautement radio résistants avec un pronostic
catastrophique et une médiane de survie à 10 mois.
L’hypertension intracrânienne, conséquence de l’œdème cérébral, doit être systématiquement
prévenue par la prescription de corticoïdes per os à fortes doses dès le début de l’irradiation
(1mg/kg/j).
Les complications tardives de la radiothérapie sont principalement : la radionécrose (qui pose un
problème diagnostique difficile avec une reprise évolutive) et la leucoencéphalopathie radique.
Depuis quelques années est apparue la technique d’irradiation par mini faisceaux d’un volume
encéphalique sphérique d’un diamètre de 4 mm à 3 cm, à très haute dose délivrée en une seule
fraction par de très nombreux « mini faisceaux » isocentriques (à l’aide d’un gamma knife unit).
Les indications en cancérologie sont essentiellement les tumeurs bénignes ou de faible malignité
inopérables (astrocytomes de bas grade).
La curiethérapie peut être également employée : une source radioactive est implantée au contact
de la tumeur, permettant ainsi une irradiation localisée (pour les tumeurs inférieures à 6cm). Riva
et al, ont montré l'augmentation de la survie de patients atteints d’un glioblastome traités par des
anticorps monoclonaux marqués par l'iode-131 ou l'yttrium-90. La médiane de survie est
augmentée de 25 mois pour le traitement par iode-131 et 31 mois pour l'yttrium-90. Le délai
optimal pour l'administration doit être en post opératoire immédiat, avant la radiothérapie,
lorsque le tissu est encore bien vascularisé et perméable. Durant le temps opératoire (étape
fondamentale de la prise en charge), un cathéter est implanté dans la zone de résection tumorale,
pour servir de voie d'abord pour l'administration des anticorps radiomarqués. Le taux de réponse
10
(complète ou partielle) est, dans cette étude, respectivement de 47,1 % pour l'iode-131 et 40 %
pour l'yttrium-90 (9). Cette nouvelle technique peu répandue semble ainsi offrir des résultats
encourageants.
3. La chimiothérapie
• Traitement curatif.
Elle est indiquée le plus souvent en cas de tumeur non opérables ou en cas de récidives. Elle peut
être associée à la radiothérapie. En traitement adjuvant ou en néoadjuvant son indication est
controversée sauf pour les oligodendrogliomes qui sont les tumeurs les plus chimiosensibles.
Le BCNU (bischloroéthylnitroso-urée) est la drogue la plus utilisée et demeure l’agent le plus
efficace pour traiter les astrocytomes malins (doit être utilisée en monothérapie dans les
glioblastomes). L’association de procarbazine, de CCNU (cyclohéxylchloroéthylnitroso-urée) et
de vincristine est la polythérapie la plus efficace dans les astrocytomes malins et dans les
oligodendrogliomes anaplasiques où elle permet d'obtenir une réponse tumorale partielle ou
complète dans 75 % des cas. Parfois, le BCNU en implant local peut être utilisé car il a prouvé
son efficacité en situation de récidive.
La chimiothérapie des tumeurs gliales reste cependant décevante, 10 % seulement des gliomes
répondent favorablement et durablement à la chimiothérapie qu’elle soit administrée
immédiatement après la radiothérapie ou lors de la récidive.
Le témozolomide (Témodal), agent méthylant de l'ADN, administré oralement (selon des
protocoles différents en fonction des équipes) présente une efficacité prouvée dans le traitement
initial des oligodendrogliomes anaplasiques ou en rechute. Son efficacité est également retenue
en condition néoadjuvante et adjuvante ou en association à d'autres agents cytotoxiques dans les
glioblastomes ou les astrocytomes anaplasiques (chez les patients dont le Karnosky ≥ 70) (8).
Certaines études ont démontré la perspective intéressante que représente la chimiothérapie
interstitielle. Ainsi, Brem et al a montré une différence significative de la survie des patients
atteints de gliome récidivant traités par des copolymères biodégradables de nitroso-urées
(Gliadel) introduits directement dans la cavité de résection (10).
11
• Traitement symptomatique.
Parallèlement, il est parfois utile de réduire la pression intracrânienne à l’aide de la
dexaméthasone (soulage les symptômes neurologiques liés à l’œdème cérébral péritumoral). Si
les symptômes neurologiques focaux sont dus à l’œdème péritumoral vasogénique, la
dexaméthasone apporte une amélioration en 48 heures. En cas d’ HTIC extrême, l’action de la
dexaméthasone étant lente, des solutions hyperosmotiques (MANNITOL) doivent alors être
administrées.
En cas de crise convulsive un médicament antiépileptique peut être associé (8).
12
II. Approche anatomopathologique des tumeurs cérébr ales primitives Parmi les éléments histologiques normalement présents dans la boite crânienne on distingue :
-les cellules dérivées du tube neural comprenant les cellules gliales (astrocytes,
oligodendrocytes et épendymocytes), les différents types de neurones. Les cellules gliales sont 5
fois plus nombreuses que les neurones et représentent plus de la moitié du volume cérébrale.
Elles sont ainsi à l’origine de la majorité des tumeurs cérébrales (45% des tumeurs cérébrales
primitives), essentiellement astrocytomes (dont les 3/4 sont des tumeurs de haut grade),
astrocytomes anaplasiques et glioblastomes.
-les cellules dérivées des crêtes neurales (cellules de Schwann, cellules arachnoïdiennes
et mélanocytes).
-autres cellules (cellules lymphoïdes, cellules conjonctives, cellules adénohypophysaires).
Il existe également les reliquats embryonnaires : dérivés épiblastiques, notochorde, cellules
adipeuses, cellules réticulaires et dérivés des 3 feuillets.
La dissémination des cellules malignes le long des faisceaux de substance blanche est
indétectable macroscopiquement. Ces cellules gagnent la périphérie du cerveau et peuvent
progresser dans les régions sous-piales, pénétrer à distance la substance blanche le long des
espaces périvasculaires de Virchow-Robin, ou ensemencer les espaces sous-arachnoïdiens et
diffuser au névraxe.
Cette dissémination explique les formes dites multifocales (plusieurs foyers macroscopiquement
distincts, mais présentant une continuité microscopique). Les formes multicentriques (apparition
simultanée de plusieurs foyers sans connexion microscopique) sont beaucoup plus rares.
La dissémination métastatique des glioblastomes reste cependant un fait rare. Bien que les
localisations secondaires soient le plus souvent leptoméningées, elles peuvent également être
systémiques et préférentiellement pleuropulmonaires du fait du drainage veineux cérébral par le
tronc veineux cave supérieur. Les autres localisations métastatiques sont par ordre de fréquence :
ganglionnaires, osseuses et hépatiques (quelques rares cas anecdotiques de métastases cardiaques,
surrénaliennes, rénales, diaphragmatiques, médiastinales, pancréatiques, thyroïdiennes et
cutanées ont été décrits).
13
A. Classification histologique des formes communes de gliomes de l’adulte (OMS)
La classification de l’OMS est reconnue comme un standard pour le diagnostic et le grading
histopronostique des gliomes. La classification initiale date de 1977 et repose sur les études de
Bailey et Cuching et celle de Kernohan.
Cette classification a été modifiée en 2000 par l’inclusion de données récentes de la biologie et de
la génétique moléculaire (annexe 2). Le type histologique tumoral reste défini en fonction du type
cytologique prédominant. La gradation bénéficie d’un système simple et repose sur 4 critères :
atypies nucléaires, mitoses, prolifération endothéliale et nécrose. Cette gradation est, pour
certains, dans une catégorie d'âge donné, le meilleur critère pronostique. Sa reproductibilité
permet une homogénéisation des données nécessaire à d'éventuels essais thérapeutiques
multicentriques. Dans cette classification les tumeurs de grade I sont très rares et ne concernent
que l’astrocytome pilocytique, tumeur de l’enfant et du jeune adulte, et l’astrocytome sous
épendymaire à cellules géantes, apanage de la sclérose tubéreuse de Bourneville. Pour les
astrocytomes, en plus des critères décrits ci-dessus, le classement des tumeurs en grade II ou en
grade III est déterminé en fonction de la densité cellulaire (faible ou modérée dans le grade II,
« augmenté » dans le grade III).
Cette classification évolue ; en effet même les fervents utilisateurs de l’OMS voient de moins en
moins de tumeurs astrocytaires de grade III et surtout de grade II.
Par ailleurs, il existe pour cette classification une réelle continuité entre les tumeurs de bas grade
et celles de haut grade avec une évolution vers le glioblastome dit secondaire (à une tumeur
astrocytaire de grade inférieur), à opposer aux glioblastomes de novo (sans tumeur prééxistante).
Par ailleurs, il est question de plus en plus dans cette classification des glioblastomes à
composante oligodendrogliale (GBMO). En effet, une composante oligodendrogliale au sein d’un
glioblastome peut être reconnue selon des critères morphologiques et parfois
immunohistochimiques.
Les tableaux suivants résument les caractéristiques anatomo-pathologiques des astrocytomes
(tableau 1) et des oligodendrogliomes (tableau 2) selon l’OMS.
14
Tableau 1.- Astrocytomes classification de l’OMS (2000) (11).
Différencia-tion
Densité cellulaire
Atypies nucléaires
Activité mitotique
Nécrose Prolifé- ration vasculaire
Astrocytome pilocytique ou astrocytome sous-épendymaire
Absente Absente Absente
Astrocytomes diffus Grade II -fibrillaire -gémistocytique -protoplasmique
Haut degré de différencia-tion
Modérée Occasion -nelles
Absente ou 1 mitose
Absente Absente
Astrocytomes anaplasiques Grade III
Anaplasie focale ou dispersée
Augmentée diffusément ou focalement
Présentes Présente Absente Absente
Glioblastomes Grade IV
Faible Elevée Marquées Marquée Présente Présente
15
Tableau 2 -Les Oligodendrogliomes classification de l’OMS (2000).
Outre la classification de l’OMS reconnue comme standard, il existe d’autres classifications
notamment celle de Sainte-Anne.
Dans le service d’Anatomie Pathologique du CHU de Montpellier, la double classification OMS
et Sainte-Anne est appliquée aux tumeurs cérébrales primitives opérées ou biopsiées.
B. La classification Sainte-Anne
La neuropathologiste Catherine Daumas-Duport critique le manque de reproductibilité de la
classification OMS dû à l’utilisation de critères subjectifs (densité cellulaire, anaplasie, degré de
différenciation). Par ailleurs, la prise en compte exclusive du type cellulaire prédominant sur le
prélèvement alors que la proportion relative des types cellulaires dans une tumeur est variable
d’un secteur à l’autre de la même tumeur entraîne bien souvent des erreurs d’interprétation, avec
notamment la prise en compte de la composante astrocytaire réactionnelle comme composante
Différencia-tion
Densité cellulaire
Atypies nucléaires
Activité mitotique
nécrose Prolifé-ration vasculaire
Oligo-dendrogliomes Grade II
Bien différenciés
Modérée Possible- ment marquée
Absente ou mitoses occasion-nelles
Absente ou peu conséquen-te
Non proémi-nente
Oligo-astrocytomes Grade II
Bien différenciés
Faible ou modérée
Absente ou faible
absente Absente
Oligo-dendrogliomes anaplasiques grade III
Anaplasie focale ou diffuse
Eventuel-lement augmentée
Eventuel-lement marquées
Eventuel- lement forte
Possible Possible
Oligo-astrocytomes anaplasiques Grade III
Eventuel-lement forte
Eventuel-lement présentes
Eventuel-lement forte
possible Possible
16
tumorale prédominante.
Ces arguments ont conduit Daumas-Duport à présenter une classification des gliomes basée sur
une intégration des données de la clinique (en particulier l’âge du patient, la chronologie des
symptômes, la présence ou l’absence de signes neurologiques) et surtout des données
radiologiques (principalement celle de l’IRM) dans l’étude histologique des tumeurs (10).
L’IRM ou le scanner deviennent l’équivalent d’un véritable examen macroscopique, la prise de
contraste étant liée au degré de microangiogenèse et l’œdème péri tumoral bien identifié par un
hyposignal T1 et un hypersignal T2 en IRM et une hypodensité en TDM.
L’imagerie conventionnelle est également indispensable pour vérifier la validité des
prélèvements.
De ces informations découle que :
-les tumeurs astrocytaires sont hautement angiogéniques : elles prennent constamment le
contraste ;
-les oligodendrogliomes sont faiblement angiogéniques et sont composés de cellules
tumorales isolées nourries par des capillaires normaux : l’apparition d’une microangiogénèse
(d’où une prise de contraste en imagerie) contemporaine de la formation de composantes de tissu
tumoral traduit une progression maligne des tumeurs.
1. Les OLIGODENDROGLIOMES Les critères histologiques traditionnels, qui sont l’aspect en « nid d’abeille » et la présence d’un
riche réseau capillaire ramifié conférant à la tumeur un aspect endocrinoïde sont observés dans la
composante de tissu tumoral solide et ne permettent, selon Daumas-Duport, d’identifier qu’une
minorité des oligodendrogliomes (au moment du diagnostic, les deux tiers de ces tumeurs ne sont
formés que de cellules tumorales isolées).
1. Aspect histologique
- Oligodendrogliomes purement infiltrants : identifiés par leurs caractéristiques
nucléaires, « noyau nu », rond et pourvu d’amas chromatiniens donnant un aspect typique « en
bouton ». C’est au niveau du cortex que les cellules tumorales sont plus facilement identifiées.
Elles forment une satellitose péri neuronale et ne sont pas emprisonnées dans une trame fibrillaire
17
comme dans la substance blanche.
-Oligodendrogliomes de structure mixte solide et infiltrante : le tissu tumoral présente
typiquement un aspect en « nid d’abeille » du fait d’un halo clair péri nucléaire. La présence de
mitose et de calcification est fréquente. Les atypies nucléocytoplasmiques peuvent être notées.
Surtout, la vascularisation jusque là d’aspect ramifiée, fine, devient hyperplasique avec un aspect
turgescent des cellules endothéliales.
2. Intégration des données de l’imagerie
- Parmi les gliomes, seul les oligodendrogliomes purement infiltrant ne prennent pas le
contraste. En IRM, les oligodendrogliomes supratentoriels purement infiltrants prennent un
aspect en T2 caractéristique : hypersignal à limites nettes et à contours réguliers localisé au
niveau du cortex et de la substance blanche sous jacente. Dans 1/3 des cas la présence de
calcifications est observée sur la TDM (chez l’enfant, ces tumeurs sont de siège thalamique ou
thalamo-pédonculaire).
- Les oligodendrogliomes de structure mixte présentent un aspect hétérogène. Le tissu
tumoral présente une prise de contraste d’intensité variable. Les cellules tumorales isolées
apparaissent hypo denses en tomodensitométrie, en hyposignal T1 et hypersignal T2 en IRM. Les
signes radiologiques particulièrement évocateurs sont : la prise de contraste multicentrique et
multinodulaire, la présence de calcification en TDM (dans 40 % des cas), l’hyper signal T2
présentant des limites nettes et régulières et englobant le cortex et la substance blanche. La prise
de contraste est parfois annulaire.
3. Grading des oligodendrogliomes de l’hôpital Saint –Anne.
Deux critères qui sont l’hyperplasie endothélo-capillaire et la prise de contraste permettent de
distinguer 2 grades de malignité.
Grade A : absence d’hyperplasie endothéliale et de prise de contraste
Grade B : présence d’une hyperplasie endothéliale et /ou d’une prise de contraste.
Les formes purement infiltrantes des oligodendrogliomes correspondent au grade A, tandis que
18
les oligodendrogliomes de structure mixte correspondent au grade B. La microangiogénèse est
l’élément clef de ce grading; elle est indirectement appréciée par l’hyperplasie endothélo-
capillaireou la prise de contraste en imagerie (ces critères ont une influence négative sur la
survie).
A signaler, qu’une prise de contraste non détecté par une IRM précoce peut devenir apparente
qu’à partir de 20 minutes d’où l’intérêt de réaliser des clichés retardés (surtout s’il existe des
signes neurologiques devant faire suspecter l’apparition d’une composante tumorale solide).
2. Les OLIGO-ASTROCYTOMES Selon l’hôpital Saint -Anne, dans une immense majorité des cas, la composante astrocytaire des
oligo-astrocytomes pourrait être de nature réactive (selon l’OMS et depuis la classification de
Bailey et Cushing, les astrocytomes réactifs du parenchyme infiltré sont interprétés comme les
éléments différenciés de la tumeur). Dans ces tumeurs, quelque soit l’aspect de la composante
astrocytaire, la survie des patients est identique à celle observée dans les oligodendrogliomes
« purs ». De plus leur aspect en imagerie est similaire. Le grading des oligodendrogliomes de
l’hôpital Saint -Anne semble leur être également adapté.
3. Les GLIOBLASTOMES Selon Daumas-Duport, la classification histologique des gliomes de l’OMS présente deux
défauts : un prélèvement non représentatif (apprécié sur les données de l’imagerie) ne concernant
que la composante infiltrante peut conduire à minorer le grade de la tumeur (grade II ou III versus
IV) ; de même elle ne permet pas de distinguer clairement les glioblastomes des oligo-
astrocytomes anaplasiques ou même des oligodendrogliomes lorsque ces derniers ne présentent
pas un aspect histologique « classique ».
1. Aspect histologique
Dans la classification Saint- Anne, seules les tumeurs comportant une différenciation astrocytaire
certaine et exclusive, sont interprétées en tant que glioblastome. Les critères histologiques de
malignité demeurent : la présence d’atypies nucléaires, de mitose et de nécrose. La prolifération
endothéliale typique est inconstante. La composante astrocytaire ne peut être observée qu’au sein
19
de la composante de tissu tumoral. Le marquage de la GFAP doit monter tous les aspects
intermédiaires entre cellules franchement positives et négatives.
Mais la présence d’astrocytes différenciés et de la positivité de la GFAP n’est pas suffisante pour
affirmer le diagnostic : le tissu tumoral peut contenir des astrocytes réactifs résiduels, le tissu
tumoral des gliomes et des glioblastomes étant composé de vaisseaux et d’astrocytes (la présence
d’une différenciation astrocytaire au contact des vaisseaux faisant partie de l’équivalent du
stroma). Les glioblastomes comportent toujours une composante de cellules tumorales isolées :
éléments indifférenciés (aspect cytologique non oligodendroglial) au cytoplasme peu ou non
visible présentant l’aspect de noyaux « nus » hyperchromatique de forme oblongue, GFAP
négatif.
2. Intégration des données de l’imagerie
En IRM ou TDM, le tissu tumoral, largement nécrosé, présente une prise de contraste unique en
anneau. Cette dernière est typiquement entourée d’un œdème « péritumoral » revêtant
typiquement un aspect « en doigt de gant ». L’œdème correspond à une infiltration
parenchymateuse par des cellules tumorales isolées associées à un œdème parenchymateux.
Les données de la clinique est de l’imagerie doivent être prise en considération pour établir le
diagnostic de glioblastome. Les patients sont, dans 90 % des cas, âgés de plus de 45 ans (âge
moyen de 60 ans).
L’imagerie permet de vérifier la validité du prélèvement : s’il n’est pas observé de
microangiogénèse au sein des prélèvements, il peut en être déduit que ces derniers n’ont pas
intéressé la prise de contraste. De même, devant une prise de contraste typique annulaire, la
présence de nécrose doit être suspectée.
En l’absence de composante oligodendrogliale dans une tumeur chez un patient de plus de 45
ans, avec un aspect typique en imagerie, le diagnostic de glioblastome apparaît hautement
probable, même si les prélèvements sont peu significatifs.
4. Diagnostic différentiel : gliomes versus tumeurs glioneuronales
1. Gangliogliomes
Histologiquement, présence de « corps granuleux » et/ou d’infiltrats lymphocytaires
périvasculaire, a fortiori s’il s’agit d’une prolifération mixte astrocytaire et oligodendrogliales.
20
Importance du marquage immunohistochimique avec des marqueurs neuronaux.
Imagerie : prise de contraste associée à une composante kystique, la totalité de la tumeur prend le
contraste et il n’est pas observé d’œdème péritumoral (sauf si accident ischémique ou
hémorragique).
2. Tumeurs neuroépithéliales dysembryoplasiques (DNET)
Elles peuvent ressembler à tous les types de gliomes, leur aspect est cependant similaire à celui
d’un oligodendrogliome ou d’un oligo-astrocytome. Ces lésions sont habituellement stables du
point de vue carcinologique. Mise en évidence de neurones flottant au sein de cavités
microkystiques.
Tumeur d’aspect glial (ne comportant pas d’infiltrat lymphocytaire) associé aux critères
suivants : crise comitiale partielle, début avant âge de 20 ans, absence de déficit neurologique,
topographie corticale de la tumeur en IRM, absence d’œdème ou d’effet de masse.
3. Tumeurs glioneuronales malignes
Histologiquement très polymorphe : le diagnostic se fait devant la présence de cellules tumorales
d’aspect non neuronal exprimant les marqueurs neuronaux (neurofilamentaire (NF),
synaptophysine ou NeuN) certaines de ces cellules étant en mitose. Présence d’un infiltrat
inflammatoire péri vasculaire.
En IRM, la tumeur présente une prise de contraste massive, un foyer de nécrose et un œdème
péritumoral (11-12) et peut présenter une infiltration de la dure mère.
5. Conclusion. Dans les tumeurs hétérogènes, la validité du diagnostic histologique dépend entièrement de la
validité du prélèvement. La prise en compte des données radio cliniques est indispensable avant
tout examen histologique afin d’établir plusieurs hypothèses diagnostiques.
La classification Saint- Anne ne distinguent parmi les formes communes des gliomes que trois
catégories : oligodendrogliomes ou oligo-astrocytomes de grade A ou de grade B et
glioblastomes.
• Gliome ne prenant pas le contraste : oligodendrogliomes (ou oligo-astrocytomes) de
grade A (confirmé par la présence de cellules tumorales isolées à noyaux caractéristique
en « bouton »).
21
• Gliome prenant le contraste : glioblastome ou oligodendrogliome (ou oligo-astrocytome)
de grade B.
-Si la prise de contraste est modérée et/ ou multicentrique, l’hypersignal T2 présente des contours
bien limités et les premiers symptômes sont apparus avant l’âge de 45 ans, un oligodendrogliome
de grade B est hautement probable. Ceci est confirmé devant une composante de tissu tumoral en
« nid d’abeille » et / ou grâce aux caractéristiques nucléaires des cellules tumorales.
-Si la prise de contraste est unique en anneau, entourée d’un œdème en doigt de gant et que la
patient est âgé de plus de 45 ans, un glioblastome est hautement probable. Ceci est confirmé en
présence de tissu tumoral présentant une différenciation astrocytaire exclusive et/ou grâce à
l’aspect cytologique non oligodendroglial de la composante tumorale isolée.
Le grading des astrocytomes selon les différentes classifications (OMS, Kernohan et Sainte-
Anne) est résumé dans l’annexe 3.
22
III. Aspects radiologiques
A. Aspect IRM et TDM selon le type tumoral Indispensables au diagnostic, l’IRM et la TDM renseignent sur l’aspect anatomique des lésions,
leurs localisations, leurs rapports avec les tissus voisins et leur retentissement loco- régional. Ces
explorations participent au pronostic et guident le chirurgien pour la biopsie (vers l’endroit ayant
la plus forte probabilité d’être le contingent tumoral du grade le plus élevé) et la chirurgie. Elles
sont également indispensables au radiothérapeute pour définir le volume à irradier.
L’examen de choix est l’IRM en raison de sa grande sensibilité, de son excellente résolution et de
sa capacité à évaluer les prises de contraste.
L’IRM et la TDM sont incontournables dans le suivi afin d'évaluer la réponse thérapeutique et
dans la recherche de récidive.
L’injection de produit de contraste facilite l’étude des tumeurs intracrâniennes et intervient par
deux mécanismes :
1 En s’accumulant dans le tissu interstitiel riche en eau par rupture de la barrière hémato-
encéphalique.
2 A partir de la néovascularisation détectable uniquement par imagerie de perfusion en
IRM. L’augmentation de perméabilité s’exerce aussi, par l’action de médiateurs, sur les
vaisseaux (normaux) péritumoraux, contribuant à l’œdème péritumoral et au
rehaussement de contraste.
La grande majorité des tumeurs intracrâniennes présente une densité protéique élevée, un T1 et
un T2 longs de telle sorte qu’il existe souvent un hyposignal sur les séquences pondérées en T1
(TE- TR courts) et un hypersignal T2 (TE- TR longs). Parfois la plage tumorale peut comporter
des zones hémorragiques (hypersignal en T1 et en T2), ou des calcifications dont seules les plus
volumineuses seront reconnues par leur absence de signal.
Les aspects morphologiques varient selon le type tumoral.
1. Les astrocytomes de bas grade Chez l’enfant, ils prédominent au niveau du cervelet, du tronc cérébral et du plancher du 3ème
ventricule, alors que chez l’adulte les astrocytomes prédominent au niveau des hémisphères
cérébraux.
23
1 Aspect TDM : lésion bien circonscrite, hypodense, calcifiée dans 15 à 20 % des cas, sans
rehaussement ou faiblement après injection de produit de contraste. Il n’existe pas d’effet
de masse, pas de nécrose, ni de néovascularisation.
2 Aspect IRM : lésion bien délimitée, iso ou hypointense en T1, hyperintense en T2.
Habituellement, il n’existe pas de remaniements hémorragiques, nécrotiques ou
oedémateux. Le rehaussement présente un comportement identique que sur la TDM.
Les astrocytomes pilocytiques juvéniles siège préférentiellement non pas dans les hémisphères
cérébraux mais autour des 3ème et 4ème ventricules (région opto-chiasmatique ou hypothalamique)
et du vermis cérébelleux. Ils se distinguent, en imagerie, par l’existence d’un nodule mural au
sein d’une formation kystique prenant fortement le produit de contraste.
2. Les astrocytomes anaplasiques Par rapport aux astrocytomes de bas grade, ils se distinguent par :
- une définition moins précise des limites tumorales,
- la présence d’un effet de masse,
- la rareté des calcifications,
- l’aspect plus hétérogène en IRM et TDM.
3. Les glioblastomes multiformes Leur localisation prédomine à l’étage sus-tentoriel au niveau des hémisphères cérébraux et en
profondeur au niveau des formations commissurales.
Leurs principaux caractères radiologiques sont les suivants :
-lésion spontanément hétérogène du fait des remaniements nécrotiques et hémorragiques,
-effet de masse important, avec œdème péri lésionnel vasogénique,
-l’hétérogénéité des glioblastomes est accrue après injection de produit de contraste, d’autant
qu’il existe souvent des contingents tumoraux au sein même de l’œdème péri lésionnel. Les
zones de rehaussement correspondent habituellement à une prolifération endothéliale et à une
néovascularisation tumorale, alors que les zones centrales non rehaussées sont le siège
habituellement de nécrose.
Le caractère infiltrant peu être évoqué devant l’atteinte du corps calleux, l’épaississement du
septum pellucidum et l’irrégularité des surfaces ventriculaires.
24
4. L’oligodendrogliome La localisation courante est sus-tentorielle, le plus souvent hémisphérique, corticale ou sous
corticale, principalement dans le lobe frontal.
1 Aspect TDM : la lésion apparaît bien circonscrite, hypodense ou isodense avant injection,
elle contient des amas de calcifications dans 50 à 90 % des cas. Les calcifications sont
d’autant plus évocatrices qu’elles sont serpigineuses et corticales. Après injection de
produit de contraste le rehaussement est variable dans 50 % des cas avec un œdème péri
lésionnel faible ou modéré dans 1 /3 des cas. Le rehaussement est inhabituel pour le vrai
oligodendrogliome alors qu’il est plus caractéristique dans les formes anaplasiques. Une
hémorragie intra tumorale peut être visible dans 20 % des cas. Du fait du siège
périphérique, on peut observer dans plus de 10 % des cas une déformation de la table
interne. Cet effet de masse n’est cependant pas réservé à l’oligodendrogliome.
2 Aspect IRM : la lésion apparaît hypo- intense ou iso- intense en T1 et hyper- intense en
T2 avec des zones d’hyposignal correspondant aux amas calciques. L’IRM permet
d’apprécier le caractère extensif de la tumeur, non seulement vers le cortex mais
également vers les espaces sous arachnoïdiens voire même la voûte du crâne. Il existe une
hémorragie dans 20% des cas.
En pédiatrie, les localisations rapportées sont essentiellement frontales et temporales avec
quelques rares localisations thalamiques. Les calcifications, le rehaussement et l’œdème sont
plus rares.
5. La gliomatose cérébrale diffuse Elle se définit comme une néoplasie astrocytaire diffuse respectant la configuration générale des
structures anatomiques cérébrales. Il n’existe pas de limite nette entre la prolifération gliale qui se
développe le long des voies du tissu interstitiel et le tissu normal.
L’imagerie TDM et IRM montrent une intégrité de la configuration des structures cérébrales sans
véritable syndrome de masse. Le scanner est typiquement normal car les lésions sont isodenses et
non rehaussées après injection. Cette discordance radio- clinique est un élément d’orientation
25
pour une gliomatose cérébrale.
L’IRM peut objectiver en T1 après injection des zones de rehaussement par rupture localisée de
la barrière hémato- encéphalique. En T1, il peut exister un élargissement du lobe temporal,
pouvant faire hernie dans la citerne supra-sellaire. En T2, il peut exister un hypersignal diffus mal
limité.
6. Le gangliogliome Peut présenter des calcifications en imagerie, un discret rehaussement (périphérique pour les
lésions kystiques) après injection dans 50 % des cas, un aspect kystique ou plus souvent solide et
habituellement sans œdème péri lésionnel.
7. Le neuro-astrocytome Hyperdensité spontanée sans rehaussement en TDM. En IRM hyposignal en T1 et signal
intermédiaire en T2 avec parfois une composante kystique (13).
B. Limites de la TDM et de l’IRM Les deux principales limites sont :
-le diagnostic différentiel entre récidive, nécrose post radique et gliose.
-le diagnostic de lésion de haut grade de malignité en l’absence de lésion de la barrière hémato-
encéphalique.
L’imagerie conventionnelle donne peu d’information sur la viabilité ou le métabolisme tumoral à
court terme, en particulier après mise en route d’un traitement.
1. Les lésions post radiques. Elles sont liées à deux phénomènes physiopathologiques distincts :
- la démyélinisation de la substance blanche dans le champs d’irradiation par artérite distale, le
délai moyen d’apparition étant de six mois (le risque est majoré si une chimiothérapie est
associée). L’aspect IRM est souvent un hypersignal T2 de la substance blanche, à bords
irréguliers, respectant le corps calleux et à prédominance péri ventriculaire et souvent symétrique.
- la nécrose radique en hyposignal T1 et en hypersignal T2 associée à une prise de contraste en
anneau.
26
Se pose alors un problème diagnostic majeur entre récidive, lésion post-thérapeutique ou simple
gliose. Pour les tumeurs de haut grade traitées par chimio- ou radiothérapie, le contrôle est
effectué à l’issue de la radiothérapie ou du premier cycle de chimiothérapie. À ce stade,
l’évaluation de la réponse tumorale ne peut porter que sur la tumeur résiduelle, en sachant que le
tissu cicatriciel de la cavité opératoire va se rehausser sans qu’il s’agisse d’une récidive tumorale.
Il est donc impossible de faire la part entre la croissance tumorale sur le versant "opératoire" et le
reliquat, et seule une extension vers le cerveau hors de la voie d’abord doit être prise en
considération pour le diagnostic d’évolutivité. Les signes indirects de reprise évolutive sont
l’augmentation de l’œdème et de l’effet de masse. Ils aideront également à différencier une
récidive (ou une seconde localisation) d’une nécrose cérébrale secondaire à la radiothérapie qui
peut se traduire par un rehaussement de contraste hétérogène, avec œdème et effet de masse
théoriquement moindres que ceux engendrés par une métastase ou une deuxième localisation.
Néanmoins ce critère peut être pris en défaut et il est souvent impossible de différencier nécrose
radique de récidive tumorale.
2. Le diagnostic de lésion de haut grade de maligni té.
Parmi les critères utilisés pour l’histopronostique des tumeurs malignes, deux peuvent être
pressentis par l’IRM : la vascularisation et la nécrose ; si le premier ne permet pas isolément de
distinguer un grade II d’un grade III (car le rehaussement de contraste n’implique pas
obligatoirement le critère histologique de prolifération endothéliale), la mise en évidence du
deuxième implique ipso facto un glioblastome, donc un grade IV. Il est néanmoins parfois
impossible de différencier nécrose et composante kystique.
Dans cette indication également, la spectro-IRM semble ouvrir des perspectives intéressantes. Par
une étude in vivo du métabolisme cellulaire cérébral. La spectrométrie du 31P isole les pics de la
choline et de la phosphocholine, de la créatinine, du N-acétylaspartate (NAA) et des lactates
permet de déterminer les acides aminés et ainsi le type cellulaire qui composent la lésion.
27
IV. Scintigraphie au thallium-201 dans l’exploratio n des tumeurs cérébrales.
A. Aspects physiques et biologiques du thallium-201
1. Propriétés physiques du thallium Le thallium est un cation monovalent, analogue du potassium.
La production de l’isotope du thallium-201 (201Tl) a été décrite en 1975 après bombardement
dans un cyclotron d’une cible de thallium naturel avec des protons de 31 MeV.
Le thalium-201 décroît en mercure-201 par capture électronique avec une demi-vie de 3,04 jours
+/- 0,04 jour. Il en résulte une émission gamma (représentant moins de 12 % des rayonnements
émis) et de rayon X (88 % des rayonnements).
Les radiations caractéristiques du thallium-201 sont :
Type de radiation énergie (keV)
X 69
83
γ 135
166
167
Ces propriétés lui permettent d’être utilisé pour l’imagerie scintigraphique.
2. Propriétés biologiques du thallium Le thallium, se comporte comme un analogue du potassium, il est transporté par la pompe Na /K
ATPase, transporteur actif dont le rôle est de maintenir la différence de potentiel
transmembranaire. L’affinité du thallium pour ce transporteur est dix fois supérieure à celle du
potassium. Une fois dans la cellule, le thallium est libéré plus lentement que le potassium.
Certaines études attribuent également une partie de la captation cellulaire du thallium à un
cotransporteur Tl+ Na+ 2Cl (-) (14).
Ce traceur ne traverse la barrière hémato-encéphalique qu’en cas de rupture. Le tissu cérébral
28
sain fixe donc peu le thallium. Cette hypothèse est cependant discutée du fait de l’absence de
fixation dans certains cas de rupture de la barrière hémato encéphalique non associée à un
processus néoplasique comme la radionécrose (15).
Pour Brismar et al, la captation du thallium est passive dans les cellules des gliomes (selon
l’équation de Nernst) et non liée à un canal (Na+K(Tl))-ATPase (16).
La fixation du thallium dans les cellules tumorales est due :
1 à la rupture de la barrière hémato-encéphalique,
2 au flux sanguin tumoral,
3 à la pompe Na /K ATPase sur la membrane des cellules viables.
D’après Udea (étude de la cinétique de fixation du traceur par la réalisation de tomoscintigraphies
cérébrales successives après injection) : les 5 premières minutes suivant l’injection correspondent
à l’extraction du thallium qui dépend du débit sanguin régional et de la perméabilité de la barrière
hémato-encéphalique. Au-delà, la captation du thallium reflète l’activité de la pompe Na/K
ATPase des membranes cellulaires (17).
L’activité de la pompe Na /K ATPase est augmentée au niveau des cellules tumorales du fait de
leur métabolisme et de leur index mitotique élevé. Le thallium est donc capté préférentiellement
par les cellules tumorales viables et non par les tissus nécrotiques ou les cellules gliales non
prolifératives (18). Cette hypothèse fut confirmée par Mountz et al qui ont montré, par des
techniques de micro autoradiographie, la captation préférentielle du thallium par les cellules
tumorales (19).
Le thallium est éliminé principalement par les fèces (80 %) et par les urines (20 %), la demie vie
effective est de 60 heures, la demie vie biologique est d’environ 10 jours.
3. Posologie et mode d’administration Chez l’adulte et la personne âgée, injection intraveineuse de 0,7 à 1,1 MBq de chlorure de
thallium-201 par kilogramme de masse corporelle.
Chez l’enfant la posologie doit être adapté au poids à l’aide de coefficients donnés sur les tables
de l’ EANM (Paediatric Comitee of the European Association of Nuclear Medicine).
Chez le nourrisson (moins de 1 mois) une activité minimale de 18,5 MBq est nécessaire afin
d’obtenir des images de qualité satisfaisante.
29
4. Réalisation de l’examen La technique d’acquisition et les critères d’interprétation de la scintigraphie cérébrale au thallium
sont variables selon les auteurs.
- Les délais d’acquisition après injection : ils varient selon les équipes. Certains auteurs, comme
Ishibashi et Da Sun préconisent de réaliser une acquisition précoce (20mn) et une acquisition
tardive (à 3 ou 4 heures) (15, 20). Selon Ishibashi, les images précoces (dans les cinq minutes
après injection) sont fortement influencées par le flux sanguin, ce qui explique la captation du
radiotraceur par des cellules non tumorales siégeant au sein de lésions hypervascularisées. Ainsi,
il ressort que sur les acquisitions précoces, l’index de captation des tumeurs bénignes est plus
élevé pour les tumeurs hypervascularisées que pour les lésions hypovascularisées ou
normovascularisées. Pour Da Sun, les acquisitions tardives augmentent la spécificité de la
technique : l’index de fixation augmente fortement sur les images tardives en cas de tumeurs de
haut grade ou de métastases alors qu’il augmente faiblement ou reste stable en cas de tumeurs
bénignes ou de tumeurs de bas grade (un index de rétention de 1,14 permet dans cette cohorte de
séparer les tumeurs de haut grade des tumeurs bénignes ou des lésions de bas grade) (15).
Jinnouchi et al rejoignent cette théorie en étudiant l’apport du thallium dans l’évaluation du type
histologique des méningiomes : dans ce cas l’index de captation précoce reflète le flux sanguin
tumoral alors que l’index de rétention (calculé à partir des images tardives) reflète le type
histologique (les lésions malignes ayant l’index de rétention le plus élevé) (21).
L’équipe de Otsuka et al s’attache à calculer l’index de rétention des tumeurs cérébrales à l’aide
d’un ratio ROI précoce/ ROI tardive. Un index de 0,72+ /- 0,18 correspond aux tumeurs malignes
et un index de 0,5O+/- 0,16 aux tumeurs bénignes. Les gliomes de haut grade présentent l’index
de rétention le plus élevé (22).
D’autres auteurs, comme Kim et al, ne réalisent qu’une acquisition précoce (23).
Il ressort de nombreuses données de la littérature que l’index de fixation précoce est un reflet de
la croissance cellulaire et que l’index de rétention (évalué sur les images tardives) est un
paramètre prédictif du grade histologique.
- Les régions d’intérêt (ROI) varient également selon les équipes. Une ROI de petite taille
centrée sur la zone la plus fixante de la lésion semble la plus fiable : elle élimine ainsi les effets
30
de volumes partiels dus au tissu nécrotique ne fixant pas le thallium (dans certaines tumeurs de
haut grade) et qui diminuent l'index de fixation.
A noter que la fixation du thallium n’apparaît pas modifiée par l’œdème péri lésionnel et par les
anti-oedémateux (18).
Pour Rubinstein (24), les index de fixations sont à adapter aux antécédents du patient et à la
localisation de la lésion :
- Index 1 : Calculé à partir d’une région d’intérêt centrée sur la lésion par rapport à la même
région symétrique sur l’hémisphère controlatérale.
- Index 2 : Calculé à partir d’une région d’intérêt centrée sur la lésion et par rapport à une
région d’intérêt comportant l’ensemble de l’hémisphère cérébrale controlatérale.
- Index 3 : Calculé à partir d’une région tracée sur la lésion et l’activité du scalp
controlatéral. Cet index est indiqué pour les lésions situées à proximité du scalp.
En cas de scintigraphie négative, la combinaison des index augmente la capacité de
discrimination entre les examens normaux et anormaux.
Mountz et al, évaluent la fixation des lésions résiduelles après radiothérapie (dans une étude
portant sur les astrocytomes) à l’aide d’un ratio tumeur/cœur, afin de distinguer les zones
tumorales viables de la radionécrose (25).
Certains auteurs n’utilisent pas de ROI et attribuent une valeur subjective à l’index de fixation par
une analyse visuelle seule (18,25).
Devous et Cravahlo suggèrent d'associer la scintigraphie au thallium à l'étude du flux sanguin
cérébral (scintigraphie à l'HMPAO) afin d'augmenter la sensibilité et la spécificité de la recherche
de récidive tumorale (26, 27).
• Bref rappel schématique sur les principes de reconstruction par rétroprojection filtrée ou en
mode itératif.
Les caméras tomographiques permettent d’acquérir un ensemble d’images par rotation des
détecteurs (à 180° ou à 360°) autour d’une région à explorer. Chacune de ces images appelées
projection correspond à la projection sur un plan de la répartition de la radioactivité de la région
étudiée.
31
- Reconstruction par rétroprojection filtrée : si l’on considère la coupe d’un organe contenant
deux foyers radioactifs, on peut définir mathématiquement la distribution radioactive comme une
fonction f (x, y) qui en chaque point de coordonnées (x, y) du plan de coupe donne la valeur de la
concentration radioactive. A une ligne de projection faisant un angle θ avec l’axe x, correspond
une fonction p (u, θ) qui en tout point de coordonnées u de la projection fait correspondre la
sommation de toutes les activités rencontrées sur un axe v perpendiculaire à l’axe u (schéma 1) :
p (u, θ)= ∫f (x, y) dv (∫ varie de – ∞ à +∞)
Schéma 1 : Opération de projection. D’après Dubois (59).
On utilise pour l’acquisition des images numérisées de taille N x N. La taille N choisie est un
compromis entre la résolution et la statistique de comptage (présence d’un bruit suivant la loi de
Poisson). On utilise le plus souvent des matrices 64x64 ou 128x128. Le nombre d’angle de
rotation est quand à lui déterminé, on prend sur 360°, un nombre de projection identique à la
taille de la matrice, afin que la résolution angulaire soit égale à la résolution spatiale.
L’épandage ou rétroprojection simple : le principe pour reconstruire la coupe tomographique à
partir de l’ensemble des projections est d’épandre sur la portion de plan les valeurs de la
projection. Il persiste cependant les résidus de l’épandage dans les zones où n’existe aucune
activité, ce sont les artéfacts en étoile. Ces derniers doivent être éliminés pour obtenir une
reconstruction tomographique satisfaisante à l'aide de la transformée de fourrier d'une image
(transformation mathématique qui décompose toute fonction en une somme infinie de fonction
sinusoïdale) (59).
- Reconstruction en mode itératif.
32
Le mode de reconstruction itératif repose sur le principe que chaque pixel d’une image contribue
(éventuellement avec un coefficient nul) à chaque raie de projection. On dispose alors d’un
système d’équation (autant d’équations que de raies de projections) avec autant d’inconnues que
de pixel à reconstruire. L’ensemble des valeurs des raies de projection est arrangé en vecteur des
projections p. L’ensemble des pixels de l’image à reconstruire est regroupé sous forme d’un
vecteur image f. la contribution de chaque pixel à chaque raie de projection peuvent être
déterminés et sont stockés dans une matrice R.
Le système à résoudre est p= R•f.
Ce que l’on détecte p est le résultat des valeurs f de l’image que l’on cherche à reconstruire,
soumise à l’opération de projection. Le problème revient à déterminer f connaissant p et R.
Schéma 2 : D’après Darcourt et al, méthodes itératives de reconstruction. Revue de
l’ACOMEN. 1998, Volume 14 (60).
Dans la plupart des cas la méthode itérative consiste à partir d’une estimation initiale arbitraire de
l’image solution de procéder schématiquement selon un principe d’essai et d’erreurs. Chaque
estimation successive est projetée et le résultat comparé aux projections mesurées. L’erreur est
utilisée en retour pour améliorer l’estimation suivante. Les itérations permettent dans un premier
temps d’obtenir des images lissées (basses fréquences) puis les itérations progressent vers les
hautes fréquences de l’objet. A partir d’un seuil, l’influence du bruit dégrade la qualité des
images, les solutions proposées par l’algorithme s’éloignent de la solution vraie. Le bruit est
maîtrisé en imposant une contrainte sur le processus de reconstruction, en interrompant, par
exemple, le processus après un certain nombre d’itérations (ceci revient à renoncer à reconstruire
les fréquences au-delà d’un seuil en considérant qu’elles sont composées essentiellement de bruit,
33
c’est l’équivalent d’un filtre passe bas en rétroprojection filtrée) (60).
B. Apports de la scintigraphie au thallium dans l’i magerie des tumeurs cérébrales
Dès les années 1970, Ancri et al ont décrit l’intérêt de la scintigraphie au thallium dans
l’exploration des tumeurs cérébrales (tumeurs primitives et secondaires). Dans cette étude, les
auteurs ont comparé le 201Tl au Tc-99m pertechnetate pour l'exploration des tumeurs cérébrales.
Par rapport au Tc-99m pertechnetate, le 201Tl permet de discriminer des lésions multiples,
apporte un meilleur contraste et diminue le temps d’acquisition (28).
Cette affinité du 201Tl pour les tumeurs gliales a été démontrée par Mountz et al qui, comme nous
l’avons vu, ont mis en évidence une fixation préférentielle du thallium-201 dans les cellules
tumorales (études sur les astrocytomes de haut grade) (19).
1. Corrélation de la scintigraphie au thallium-201 au grade de malignité des tumeurs cérébrales primitives
Kim et al, ont montré à la fin des années 1980 une corrélation entre la captation du thallium-201
et le grade de malignité des tumeurs gliales, à partir d’une série composée de 45 patients. Un
index de fixation (tumeur/non tumorale) supérieur à 1,5 permet de distinguer les tumeurs de bas
grade (I et II de l’OMS) des tumeurs de haut grade (III et IV) avec une exactitude de 89 %. Les
cas de faux négatifs s’expliquent par des effets de volume partiel sur des tumeurs hétérogènes
(du fait de la nécrose) qui abaissent la valeur de l’index de fixation, les causes de faux positifs
sont plus variées et nous les verrons par la suite (23). Pour Kim, la valeur de l’index de fixation
est indépendante de la taille de la lésion.
Pour Kaplan et al, la scintigraphie au thallium semble être le meilleur moyen d'identifier du tissu
tumoral viable dans l'exploration de tumeurs de haut grade (III et IV de l'OMS), elle permet
également, après chirurgie, de diagnostiquer plus précocement les récidives tumorales que le
scanner (29).
Oriuchi et al, ont comparé la fixation du thalium-201 en préopératoire à l’histologie post
opératoire et à la prolifération cellulaire (à l’aide d’un analogue de la thymidine : BUdR-
bromodeoxyuridine). Cette étude a démontré l’aptitude du thallium à différencier les gliomes de
grade IV des tumeurs de bas grade, elle a mis en évidence une corrélation significative entre la
fixation du thallium-201 et la prolifération cellulaire ainsi que la survie (l’index de fixation est
34
plus élevé chez les patients décédés) (30).
D’autres études sont apparues concordantes et ont retrouvé une corrélation entre la fixation du
thallium et le grade de malignité des tumeurs gliales. Les données de la scintigraphie sont
également corrélées à la prolifération cellulaire évaluée par à partir d’anticorps monoclonaux Ki-
67 et des PCNA (proliferating cell nuclear antigen) (21, 31). Dans ces séries, l’index de fixation
précoce du thallium est proportionnel à la croissance cellulaire néoplasique.
Pour Dierckx et al, la sensibilité et la spécificité de la scintigraphie au thallium dans le diagnostic
différentiel de tumeurs cérébrales d’histologie différente (gliomes, métastases, adénome
hypophysaire) versus lésions sus tentorielles bénignes (glioses, pathologies vasculaires) sont
respectivement de 71,7% et 80,9% (32).
Il ressort principalement de la littérature une concordance significative entre la fixation et le
grade histologique. Le 201Tl présente une fixation proportionnelle à la croissance cellulaire et au
grade histologique. Il apparaît donc utile pour différencier les tumeurs de haut grade (III et IV de
l’OMS) des tumeurs de bas grade (I et II) (33 à 36).
Certaines études sont cependant discordantes, notamment pour Lam et al (sur une cohorte de 19
patients), pour qui il n’y a pas d’utilité à réaliser une scintigraphie au thallium dans l’exploration
des tumeurs cérébrales primitives. L'auteur ne retrouve pas de différence significative de la
fixation entre les tumeurs de haut grade et de bas grade (37). Selon Källén et al (38), qui ont
comparé l’apport du thallium versus scanner dans la classification des gliomes sur une série de 37
patients, il n’y a pas de différence des index de fixation entre les tumeurs de bas grade et
certaines tumeurs de plus haut grade. La spécificité du thallium est évaluée à 78% contre 84%
pour le scanner pour le diagnostic de tumeurs de haut grade.
Les figures ci-dessous (figures 1 à 4) illustrent bien la correspondance anatomique (IRM) et
fonctionnelle (201Tl).
35
Figure 1 : Fixation intense du thallium sur une tumeur cérébrale occipitale gauche de haut grade (oligodendrogliome B). On remarque la fixation physiologique du thallium au niveau du scalp, de la région orbitaire, du nasopharynx et de la base du crâne.
36
Figure 2 : Corrélation fonctionnelle (scintigraphie au thallium) et anatomique (IRM T1 avec injection de chélate de gadolinium).
Figure 3 : Corrélation fonctionnelle (scintigraphie au thallium) et anatomique (IRM T1 avec injection de chélate de gadolinium). Tumeur temporale interne gauche de bas grade (surveillance d’une lésion cérébrale chez un patient atteint d’une sclérose tubéreuse de Bourneville) ne présentant pas de fixation du 201Tl.
37
Figure 4 : Même patient, absence de fixation du thallium sur une tumeur temporale gauche. On remarque, en plus des fixations physiologiques déjà citées une fixation banale des plexus choroïdes.
38
2. Intérêt du thallium-201 dans la caractérisation de lésions cérébrales chez les patients atteints du SIDA
Chez les malades du SIDA, la découverte d’un processus expansif cérébral pose un problème de
diagnostic différentiel principalement entre lymphome cérébral et toxoplasmose qui présentent
souvent un tableau clinique et un aspect radiologique (IRM ou TDM) similaires. Dans une étude
rétrospective portant sur 162 patients, Kessler et al, ont rapporté une sensibilité et une spécificité
de 100 % et 93 % pour la scintigraphie cérébrale au thallium dans le diagnostic de lymphome
cérébral, en utilisant une analyse quantitative des images (ROI sur la lésion présentant une
activité maximale rapporté à une ROI sur une région standard comme le scalp). Les faux positifs
sont à rattacher à un abcès cérébral à streptocoque et à quelques cas de toxoplasmose atypique,
cette affection ne fixant habituellement pas le 201Tl (39, 40). L’équipe de Lorberboym obtient des
résultats également pertinents, avec une sensibilité de 100% et une spécificité de 90% à partir du
calcul des index de rétention, pour le diagnostic différentiel entre toxoplasmose et lymphome
cérébral sur une série de 80 malades (41). Dans une seconde étude portant sur 49 patients, la
même équipe a retrouvé une sensibilité de 96% et une spécificité de 76% (42).
Licho et al (43), dans une étude regroupant 14 patients VIH+, retrouvent quand à eux des
résultats discordants. A partir d’un index de fixation (lésion/tissu sain controlatéral), les auteurs
démontrent un chevauchement des valeurs de fixation entre les lymphomes et les processus
infectieux (2,2+/- 1,6 pour les lymphomes et 1,7 +/- 0,8 pour les lésions infectieuses) ne
permettant pas de différencier les deux affections. La spécificité et la sensibilité du thallium dans
cette étude sont respectivement de 55% et 60%.
3. Corrélation de la scintigraphie au Thallium-201 et la survie D’après Higa T et al, l’index de fixation du Thallium sur les tumeurs cérébrales est, en plus de la
concordance au grade histologique, prédictif du risque de rechute (valeur plus spécifique pour
l’auteur que le grade histologique). Il apparaît ainsi corrélé à la survie des patients. Cette
propriété du thallium permet le suivi des patients ou d’évaluer le grade histologique initial des
tumeurs non accessibles à la biopsie (44).
Dans une étude portant sur 47 malades après traitement (chirurgie et radiothérapie), Schwartz et
al démontrent la corrélation entre l'index de fixation du thallium et du 99mTc-HMPAO et la survie
des patients. Les index de fixation respectivement supérieurs à 3,5 pour le thallium et 0,5 pour
39
l’HMPAO sont associés à une lésion tumorale solide (histologiquement prouvée) dans 88,2% des
cas et à un taux de survie à un an de 6,7%. Un index de fixation modéré (respectivement inférieur
à 2 et 0,5) est associé à un taux de survie à un an de 83,3% et est attribué à des lésions de
radionécrose (45).
Pour Oriuchi et al, la scintigraphie au thallium est performante dans la recherche d’une
transformation des gliomes de bas grade en gliomes de haut grade (30). Cet examen est alors utile
dans la surveillance de tumeurs cérébrales primitives de bas grade, l’index de fixation étant
corrélé à l’évolution de la pathologie, afin de diagnostiquer une transformation maligne en
tumeur de haut grade.
4. Aide à la chirurgie et à la biopsie stéréotaxiqu e Un des buts de l’imagerie est de guider la biopsie vers l’endroit ayant la plus forte probabilité
d’être le contingent tumoral du grade le plus élevé. La validité du prélèvement est un élément
fondamental pour le diagnostic anatomopathologique des tumeurs gliales comme nous l’avons vu
précédemment (11-12).
Pour Black et al, la scintigraphie apporte une aide précieuse pour diriger les biopsies vers les sites
à haut métabolisme d’autant plus que la tumeur apparaît très hétérogène ou mixte (46).
Sabbah et al, au Val de Grâce, ont rapporté l’intérêt de l’imagerie multi modalité (fusion IRM et
scintigraphie) dans la prise en charge préopératoire des tumeurs cérébrales afin de faciliter la
prise en charge chirurgicale et guider les biopsies. Le protocole se fait sur 2 jours : IRM et
scintigraphie sont réalisées le premier jour suivit d’une fusion des images, le lendemain le patient
est opéré. Le temps opératoire est raccourci, la chirurgie est plus précise (en particulier si la
lésion est hétérogène) et les séquelles postopératoires sont réduites (47).
Waxmann et al ont également montré la place du 201Tl pour aider le chirurgien à distinguer le
tissu cancéreux du tissu sain (48).
5. Intérêt du thallium-201 après traitement par rad iothérapie et chimiothérapie
• Après radiothérapie
La radiothérapie induit des changements parenchymateux qui sont difficilement distinguables
40
cliniquement et parfois même morphologiquement des changements induits par une reprise
évolutive tumorale (le scanner et l’IRM sont sensibles mais peu spécifiques pour évaluer la
réponse tumorale après irradiation).
Kosuda et al, ont rapporté l’intérêt du 201Tl pour différencier la récidive tumorale et la
radionécrose. Chez 32 patients, l’index de fixation entre la lésion et le tissu cérébral normal a été
évalué de 1,7 à 12,6 sur les images précoces. Les 6 patients atteints d'une lésion composée de
tissu tumoral viable possédaient un ratio supérieur à 2,5. Un seul des 16 patients qui ne
présentait pas de récidive tumorale après radiothérapie avait un ratio supérieur à 2,5. Un ratio
inférieur à 2,5 semblait donc bien corréler avec l’absence de cellules tumorales viables (49).
Pour Tomura et al, la scintigraphie au thallium prédit avant l’imagerie TDM ou IRM la
régression tumorale après irradiation. L'étude a porté sur 14 patients atteints d'une tumeur
cérébrale maligne. Une scintigraphie était réalisée avant et après prise en charge thérapeutique.
Une diminution de l'index de fixation est prédictif du changement de taille de la lésion 1 à 2 mois
avant l’imagerie conventionnelle et témoigne donc d’une bonne réponse thérapeutique (50).
Dans une étude portant sur 60 patients, Lorberboym (51), a montré l’excellente spécificité de la
scintigraphie au 201Tl (100 % dans la cohorte) dans la détection de tissu viable après radiothérapie
(6 à 12 semaines après traitement). Pour l’auteur, l’analyse quantitative de la fixation précoce du
thallium (qui dépend des changements locaux radio induits qui sont la réponse tumorale à
l’irradiation, les altérations locales de la perméabilité capillaire et le degré d’inflammation)
semble avoir une faible signification et présente peu d’utilité clinique alors que l’index de
rétention a une grande valeur pronostique: il diminue dans les tumeurs en voie de régression et
augmente dans les tumeurs non répondantes. Dans cette série, les faux négatifs concernent des
tumeurs de petite taille (< 1cm) ou de bas grade histologique.
Dans une étude récente sur une population de 84 patients, Gomez-Rio et al (52) ont mis en
évidence l’utilité de la scintigraphie au thallium dans le diagnostic différentiel entre radionécrose
et récidive tumorale des gliomes de bas grade avec une sensibilité de 88 % et une spécificité de
76 %, versus 63 % et 59 % pour l’imagerie TDM et IRM (avec un résultat non conclusif dans
26,2% des cas avec ce type d’imagerie). Les erreurs diagnostiques sont liées aux zones de
fixation physiologique du thallium (fosse cérébrale postérieure, diencéphale, ventricules latéraux,
sinus caverneux et sinus longitudinal supérieur). Un index de fixation au delà de 1,25 est en
faveur d'une récidive tumorale. Gomez-Rio achève son article en plaçant la scintigraphie
cérébrale au thallium en première intention (avant ou à la place de l'IRM) dans un algorithme de
suivi des patients atteints d'un gliome de bas grade et traités par radiothérapie.
41
• Après chimiothérapie
L’évaluation de la réponse thérapeutique après chimiothérapie est un élément fondamental dans
la prise en charge des gliomes récidivants, compte tenu de la toxicité et de l’efficacité limité des
chimiothérapies dans cette indication. Différencier les patients répondeurs des non répondeurs
permet d’adapter le traitement et de limiter les effets secondaires. L’évaluation radiologique
conventionnelle (IRM essentiellement) et clinique comporte de nombreux pièges et présente des
variations inter-cliniciens, laissant une place à l’imagerie fonctionnelle.
Vos MJ et al ont étudié l’impact du 201Tl-SPECT dans l’évaluation de l’efficacité des
chimiothérapies classiques (procarbazine, lomustine et vincristine ou PCV). La scintigraphie
cérébrale est, dans cette indication, supérieure à l’imagerie conventionnelle (IRM et TDM).
L’index de fixation du thallium, sur une série de 44 patients, apparaît inversement corrélé à la
survie des patients à 6 mois. Son élévation dans le suivi précoce après chimiothérapie apparaît
fortement corrélé au risque de rechute (53).
Pour Roesdi et al l’amélioration scintigraphique, au cours du traitement, est plus précoce que
l’amélioration radiologique et est bien corrélée à l’évolution clinique. Le thallium apporte ainsi
des renseignements utiles pour évaluer l’efficacité de la chimiothérapie (CCNU et PCV) (54).
Vallejos et al confirment l’intérêt du 201Tl après chimiothérapie, notamment en cas de
discordance entre l’IRM et la TDM (55).
C. Limites de la scintigraphie cérébrale au Thalliu m-201
• Limites physiques
La demie vie longue et la distribution biologique limitent l’activité administrée au patient. La
faible énergie du rayonnement gamma émis affecte la qualité des images particulièrement pour
les tumeurs dont le diamètre est inférieur à 1,5 cm (nécessitant l’utilisation de collimateur haute
sensibilité pour limiter la dose administrée et le temps d’acquisition). Les tumeurs présentant une
composante nécrotique importante peuvent être responsable de faux négatifs ou de sous
estimation du grade tumoral lié aux effets de volume partiel (24).
La scintigraphie cérébrale au 201Tl est également limitée par sa faible résolution spatiale justifiant
l’étude de tumeurs de dimensions supérieures à 1cm. L’index de fixation est influencé par la
taille des lésions, il est sous estimé en cas de taille inférieure à la moitié du FWHM (largeur à mi
hauteur) du système (18, 23, 51).
42
Parallèlement, le coût de production du thallium est élevé puisqu’il nécessite un cyclotron.
• Faux positifs et faux négatifs
Staffen et al (56) ont mis en évidence le manque de spécificité du thallium car, bien qu’il puisse
différencier les tumeurs de haut grade des lésions de bas grade, sa fixation est aussi observée sur
les tissus cicatriciels, les métastases, les méningiomes, les lésions démyélinisantes et certains
abcès cérébraux (bactériens ou candidosiques).
Parmi les mécanismes suggérés de cette fixation non spécifique, on retient :
- l’inflammation entourant la lésion (responsable d’une prolifération endothéliale et d’une
réaction gliale importante) qui simule les effets du milieu biochimique tumoral ;
- l’hypervascularisation associée à certaines lésions bénignes ou de bas grade qui est responsable
d’une fixation précoce. Ainsi Oriuchi et al ont rapporté une fixation intense des astrocytomes
pilocytiques source de faux positifs (30).
Martinez del Valle et al (57), à travers trois cas cliniques illustrent ce manque de spécificité en
rapportant la fixation du thallium sur les abcès cérébraux.
Schwartz et al (45) ont rapporté une fixation des angiomes, des hématomes épiduraux et des
lésions traumatiques hémorragiques.
Une des principales autre cause de faux positifs est la confusion entre les fixations pathologiques
et les fixations physiologiques, ce qui est fréquent dans les régions à proximité des plexus
choroïdes, de l’hypophyse, du diencéphale, des sinus veineux et dans les régions entourées par
une importante activité physiologique comme la fosse cérébrale postérieure (50).
Parmi les autres aires normales de fixation du 201Tl on peut citer la région orbitaire, la base du
crâne et la région du nasopharynx. Une fixation annulaire de la région du scalp est également
physiologique (10).
Le manque de spécificité de ce traceur est rapporté par Tomura et al qui a observé une
accumulation de thallium dans 3 cas d’infarctus cérébraux compliqués d’un infarcissement
hémorragique ou liés à une thrombose veineuse (58).
Pour plusieurs auteurs, la spécificité du thallium pour le diagnostic de tumeur de haut grade est
diminuée en cas de tumeur nécrotique (marqueur cependant de haut grade de malignité)
présentant typiquement un rehaussement périphérique annulaire après injection de produit de
contraste en TDM ou en IRM (l’imagerie conventionnelle semble alors plus spécifique). Cette
hétérogénéité est responsable d’une sous estimation des valeurs des index de fixation du fait des
43
effets de volume partiel du tissu nécrotique non fixant (18, 23, 30, 52).
D’autres faux négatifs concernent les tumeurs de la fosse postérieure et de la région temporale
(qui sont difficile à distinguer des zones de fixation physiologique) ainsi que les localisations
disséminées.
44
V. Etude rétrospective sur la scintigraphie cérébra le au Thallium au moment du diagnostic initial des tumeur s cérébrales primitives L’apport de la scintigraphie au thallium dans l’exploration des tumeurs cérébrales primitives est,
comme nous l’avons vu, bien démontré. La plupart des études rapportées porte sur des séries
limitées de patient (moins de 90 malades). L’objet de ce travail est la présentation d’une étude
rétrospective portant sur une population de 169 patients adressés dans le service de médecine
nucléaire du CHU de Montpellier entre 1998 et 2002.
Après analyse et traitement des acquisitions, les index de fixation des tumeurs primitives ont été
corrélés aux données anatomopathologiques selon les deux classifications actuelles des tumeurs
cérébrales primitives : la classification OMS et la classification Sainte-Anne afin de juger de la
capacité du 201Tl à déterminer le grade histologique.
Nous avons ensuite confronté les résultats obtenus en scintigraphie à la survie des patients.
A. Buts de l’étude • Evaluer l’influence du mode de reconstruction des acquisitions (itératif ou rétroprojection
filtrée) sur le résultat des index de fixation.
• Comparer le grade histologique des tumeurs gliales en fonction de la classification anatomo-
pathologique : OMS ou Sainte-Anne.
• Evaluer la concordance entre la scintigraphie au thallium-201 et le grade histologique selon
les deux classifications (OMS et Sainte-Anne).
• Evaluer la valeur pronostique additionnelle de l’index de fixation du thallium dans les
tumeurs gliales en tenant compte de la survie globale.
• Evaluer l’apport de la scintigraphie au thallium dans le diagnostic différentiel des processus
occupant de l’espace : tumeurs gliales, lymphome, métastases, lésions bénignes.
B. Matériels et méthodes
• Population
L’étude rétrospective porte sur une population de 169 patients ayant bénéficié d’une scintigraphie
cérébrale au thallium-201 dans l’exploration initiale d’une tumeur cérébrale, en complément de
45
l’imagerie conventionnelle (IRM ou TDM), avant chirurgie (chirurgie complète ou partielle) ou
biopsie stéréotaxique entre 1998 et 2002. Cette population comprend 121 (71,6%) tumeurs gliales
et 48 (28,4%) lésions non gliales (lésions cancéreuses ou bénignes). Parmi les patients atteints de
tumeurs gliales on dénombre 48 femmes (39,7%) et 73 hommes (60,3%) âgés de 20 à 79 ans au
moment de l’examen.
Les patients ont par la suite bénéficié d’un suivi régulier en consultation spécialisée.
• Topographie, type et grade histologique des lésions Les 169 lésions sont réparties :
- 121 tumeurs gliales (47 glioblastomes) - 4 lymphomes B ; - 6 méningiomes ; - 21 métastases ; - 6 lésions bénignes (hématomes, abcès, kyste).
Tableau 3 : Topographie des tumeurs gliales dans la population.
Tableau 4 : Grade des tumeurs gliales dans la population (selon la classification OMS).
Une tumeur gliale, en raison d’une forte composante nécrotique n’a pu être classée selon l’OMS
ou Daumas-Duport d’où l’exclusion du patient de la série.
1. Acquisitions Elles sont effectuées sur une γ-caméra 3 têtes PRISM 3000 (Philips) équipée de collimateurs
LEUHR-FAN (basse énergie ultra haute résolution, en éventail).
L’acquisition des images est débutée 5 à 10 min après injection de 111 MBq (3 à 5mCi) de
Topographie fréquence Pourcentage Fréquence cumulée Pourcentage cumulé Corps calleux 3 2,48 3 2,48 Lobe frontal 49 40,5 52 42,98 Lobe occipital 3 2,48 55 42,45 Lobe pariétal 27 22,31 82 67,77 Lobe temporal 34 28,10 116 95,87 Tronc cérébral 2 1,65 118 97,52 Ventricule 3 2,48 121 100
Grade OMS Fréquence pourcentage Fréquence cumulée Pourcentage cumulé 1 6 5 6 5 2 23 19,17 29 24,17 3 49 40,83 78 65 4 42 35 120 100
46
chlorure de thallium-201. Il n’est pas réalisé d’acquisitions tardives.
Le patient est placé en décubitus, l’acquisition comprend 30 projections de 60 secondes en mode
pas à pas, sur une orbite circulaire à 360°. La matrice est de 128 x 128. Deux pics d’énergie sont
sélectionnés : 70 et 170 keV avec une fenêtre de 15 % pour le pic à 70 keV et une fenêtre de
10 % pour le pic de 170 keV.
2. Traitement et analyse des images Deux modes de reconstructions sont utilisés :
1 rétroprojection filtrée (filtre ramp) sans filtre passe-bas préalable des projections
ni correction d’atténuation. Les coupes reconstruites sont post-filtrées par un filtre
Wiener.
2 reconstruction itérative des projections sans correction d’atténuation. Les coupes
sont post-filtrées par un filtre Wiener.
• Traitement des acquisitions dans l’étude
Afin de comparer les deux modes de reconstruction, nous avons réalisé deux reconstructions
tomographiques (par rétroprojection filtrée et en mode itératif) sur cinquante examens pris au
hasard.
Pour l’ensemble des explorations, la reconstruction se fait dans les 3 plans de l’espace : axial,
coronal et sagittal.
Une première évaluation visuelle de la fixation (la présence d’une fixation significative du 201Tl
est considérée comme positive) est suivie du calcul d’un index de fixation au sein d’une région
d’intérêt centrée sur la zone la plus intense de la lésion rapportée à une région d’intérêt identique
sur tissu sain (région symétrique sur l’hémisphère controlatérale). Une région d’intérêt de petite
taille a été retenue afin de réduire le risque de sous estimation de la fixation liée à l’effet de
volume partiel de la nécrose au sain des tumeurs hétérogènes (nécrose +++ et œdème et qui ne
fixent pas le thallium). (18, 23, 36, 37).
Le repérage de la lésion est guidé par les données de l’imagerie conventionnelle (IRM ou TDM).
Compte tenu de l’absence d’acquisitions tardives, il n’est pas calculé d’index de rétention.
47
C. Résultats a) Comparaison entre les deux modes de reconstruction
La comparaison des index de fixation tumeur/ tissu sain, de 50 examens (correspondant à 50
patients pris au hasard) reconstruits à l'aide de la méthode itérative et en rétroprojection filtrée,
est rapportée sur le graphique suivant :
corrélation des méthodes de reconstruction
y = 0,6526x + 0,7676R2 = 0,7275
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
RPF ramp
itéra
tif M
LEM
Graphique 1 : Corrélation des index de fixation calculés selon les deux modes de
reconstruction.
1. A propos des tumeurs gliales • Comparaison des deux classifications : Daumas-Duport et OMS.
Tableau 5 : Comparaison des grades histologiques selon la classification de l’OMS et
Daumas-Duport. Douze tumeurs gliales classées en OMS n’ont pas de correspondance dans la
classification Sainte-Anne. Le coefficient de concordance Kappa entre ces deux classifications
Grade Daumas Duport
grade OMS 1 2 3 4 Non classable en Daumas-Duport
Total
1 4 1 0 0 6 11
2 0 23 0 0 2 25
3 0 0 45 1 4 50
4 0 0 0 42 0 42
48
est évalué à 0,98 avec un intervalle de confiance à 95% de 0,96 à 1.
2. Analyse des index de fixation et de la survie. • Corrélation entre l’index de fixation et le grade tumoral.
Graphique 2 : Valeur moyenne des index de fixation du thallium selon le grade histologique (OMS). On remarque que la valeur moyenne de l’index de fixation est plus élevée pour les tumeurs de grade I que pour les tumeurs de grade II.
concordance index grade OMS
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4
grade OMS
vale
ur m
oyen
ne d
es
inde
x
49
Graphique 3 : valeur moyenne des index de fixation du thallium selon le grade
histologique (OMS) sans les astrocytomes pilocytiques.
Graphique 4 : valeur moyenne des index de fixation du thallium selon le grade Sainte-
Anne.
concordance index grade OMS (sans les astrocytomes pilocytiques)
0123456
0 1 2 3 4
grade OMS
vale
ur m
oyen
ne d
es
inde
x de
fixa
tion
concordance index grade Sainte-Anne
0
1
2
3
4
5
6
0 1 2 3 4
grade
vale
ur m
oyen
ne d
e l'in
dex
50
• Survie globale en fonction du grade histologique.
Graphique 5 : survie en fonction du grade histologique (en abscisse survie en année, en ordonnée pourcentage de patient vivants) (OMS). Grade I, grade II, grade III, grade IV.
51
Graphique 6 : survie en fonction du grade histologique (en abscisse survie en année, en ordonnée pourcentage de patient vivants) (Dauma-Duport).
grade I, grade II, grade III, grade IV.
52
• Survie globale en fonction de l’index de fixation du thallium.
Graphique 7 : survie en fonction de l’index de fixation (en abscisse survie en année, en
ordonnée pourcentage de patient vivants). Index< 2 ; 2<index<3,5 ; 3,5<index<5 ; index>5
53
• Valeur pronostique additionnelle de l’index de fixation
Graphique 8 : Médiane de survie en fonction de l’index de fixation.
• Aptitude du thallium à différencier les tumeurs gliales des autres tumeurs cérébrales
Histologie Index de fixation
moyen du thallium Méningiome 7,57
Tumeur gliale 4,17
Métastase 6,01
Lymphome B 5,95
Tableau 6: valeur moyenne des index de fixation selon le type de lésions tumorales. Par manque de puissance statistique, il n’est pas retenu de différences significatives entre l’index de fixation des tumeurs gliales et les autres lésions cérébrales.
médiane de survie en fonction de l'index de fixation
0
1
2
3
4
5
1 2 3
grade histologique (OMS)
méd
iane
de
surv
ie
(ann
ée)
index < 2
index>2
54
• Aptitude du thallium à différencier les lésions cancéreuses des lésions bénignes
Graphique 9 : valeur moyenne de l’index de fixation entre lésion bénigne et cancéreuse. L’index de fixation est significativement plus élevé pour les lésions cancéreuses.
D. Discussion
• En analysant les deux modes de reconstruction (rétroprojection filtrée et mode itératif), on
remarque que la valeur de l’index de fixation en mode itératif est sous estimée par rapport aux
valeurs obtenues après traitement par rétroprojection filtrée, et ceci de façon plus marquée pour
les valeurs élevées. Ainsi la pente de la droite passant par les cordonnées (index en
rétroprojection, index en itératif) est différente de 1 et son ordonnée à l’origine est non nulle (ici
égale à 0,76). Cette différence reste cependant acceptable et pour l’ensemble de l’étude, nous
n’avons retenu qu’un mode de reconstruction, utilisé en routine clinique au CHU de Montpellier,
la rétroprojection filtrée.
• Les données de l’étude rapportent une concordance entre les deux classifications histologiques
(OMS et Sainte-Anne), avec un coefficient de concordance Kappa à 0,98 et un intervalle de
confiance à 95% de 0,96 à 1. Deux cas sont discordants concernant des lésions de grade I et III de
l’OMS classées respectivement II et IV selon Sainte-Anne : un oligoastrocytome classé en grade
I par l’OMS et en grade II par la classification Daumas-Duport ; un oligoastrocytome anaplasique
classé en grade III par l’OMS et considéré comme un tumeur glioneuronale maligne (grade IV)
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
cancer bénin
histologie
vale
ur m
oyen
ne d
e l'in
dex
55
selon Daumas-Duport.
• Les index de fixation du 201Tl apparaissent globalement corrélés au grade histologique selon
les deux classifications (Cf graphique 2 à 4). Il n’existe cependant pas de différence
statistiquement significative de la fixation entre les lésions de grade I et II ainsi qu’entre les
lésions de grade III et IV. En revanche, statistiquement, l’index de fixation est moins élevé pour
les tumeurs de bas grade (I et II) que pour les tumeurs de haut grade (III et IV) (p< 0,0001), ce
qui permet au 201Tl de distinguer les lésions de bas grade des lésions de haut grade. Ces données
rejoignent les résultats de Kim et al (23) ainsi que Kaplan et al (29) qui ont rapporté une très
bonne sensibilité et spécificité du 201Tl pour le diagnostic différentiel entre tumeur gliale de haut
grade et de bas grade.
Dans l’analyse des valeurs des index de fixation en fonction du grade histologique, on peut être
surpris dans les deux classifications par une valeur moyenne pour les grades I supérieure à celle
des grades II. Ceci est lié aux astrocytomes pilocytiques, tumeurs hypervascularisées fixant de
façon intense le 201Tl sur les acquisitions précoces. En effet, comme il ressort de la littérature, la
fixation du thallium n’est pas seulement proportionnelle à la croissance cellulaire, mais
également à la vascularisation tumorale (15). Certains auteurs préconisent, pour s’affranchir de
l’influence de la vascularisation, de calculer un index de rétention à partir d’acquisitions
complémentaires tardives (15, 20).
• La survie est globalement différente (Cf graphique 5 et 6) selon le grade histologique tant dans
la classification OMS que Sainte-Anne (p<0,0001). Par définition, plus le grade histopronostique
est bas, meilleure est la survie. Dans notre série, la survie est peu différente entre les lésions de
grade I et II. Elle est significativement différente entre les lésions de bas grade (I et II) et les
lésions de haut grade (III et IV) (p corrigé=0,018), ainsi qu’entre grade III et IV (p
corrigé=0,005).
• La survie globale (graphiques 7 et 8) est meilleure lorsque l’index de fixation du 201Tl est
inférieur à 2, quel que soit le grade histologique de la tumeur gliale (p<0,0001). Au-delà de 2, la
survie n’est pas significativement différente quel que soit l’index. Lorberboym (51), comme
nous l’avons vu, a montré l’aptitude du thallium à évaluer le risque de rechute ainsi que la valeur
pronostique de l’index de rétention (calculé à l’aide d’une acquisition complémentaire tardive).
On remarque également que dans la série toutes les lésions de grade IV ont un index de fixation
56
du 201Tl supérieur à 2. Il ressort de notre étude, qu’à l’exception de l’astrocytome pilocytique, le
thallium donne une information pronostique sur la survie : en cas de discordance entre le grade
histologique et l’index de fixation, il semblerait que l’information donnée par le thallium soit
prépondérante en terme de survie. Ainsi, la lésion classée grade III par l’OMS (oligoastrocytome
anaplasique) et IV par Dauma-Duport présente un index de fixation à 1 et une survie meilleure
que celle habituellement retrouvée pour les lésions de grade IV.
• Parmi les lésions cancéreuses, il semble que les tumeurs gliales ont un index un peu moins
élevé (index moyen à environ 4) et les méningiomes l’index moyen le plus élevé (index moyen
autour de 7) cependant l’analyse de l’index de fixation du thallium selon les différentes lésions
cancéreuses ne met pas en évidence de différence significative, par manque de puissance
statistique, entre les tumeurs gliales et les autres lésions cancéreuses. On ne retient donc pas de
pertinence de la scintigraphie cérébrale au 201Tl pour distinguer les différentes lésions tumorales.
En revanche, les index de fixation des lésions cancéreuses (index moyen à 4,689) sont
significativement plus élevés que pour les lésions bénignes (index moyen à 1,64) (p<0.0002). Ces
résultats rejoignent les données de la littérature où comme nous l’avons vu pour plusieurs auteurs
le thallium est pertinent dans le diagnostic différentiel entre lymphome et toxoplasmose cérébrale
chez des patients VIH+ (39-40). A noter qu’il y a peu de lésions non tumorales (vasculaires ou
infectieuses) dans notre série. La plupart des lésions bénignes ne fixe pas le 201Tl (index=1). Pour
apporter une plus grande valeur statistique à ces données, il faudrait analyser une série plus
conséquente.
Bénard et al, dans un article de 2003 (34), rapporte la place de la médecine nucléaire dans
l’exploration des gliomes. Dans cette indication, hormis le thallium, d’autres traceurs peuvent
être utilisés parmi lesquels le 99mTc-MIBI et l’ 123I-Alpha-Methyl Tyrosine (IMT) en SPECT ; le 18F-FDG et le 11C-methyl-methionine (MET) en TEP. La plupart des études rapportent des
résultats équivalents entre le 99mTc-MIBI (dont la captation est conditionnée par le métabolisme
cellulaire) et le 201Tl dans l’exploration initiale des tumeurs gliales et dans l’évaluation après
radiothérapie (62-64). L’IMT peut également s’avérer intéressante. Dans une étude sur 53
patients, Kuwert et al (65) ont rapporté une sensibilité de 71% et une spécificité de 83% de l’IMT
pour différencier les gliomes de haut grade des lésions de bas grade. L’IMT présente également
une sensibilité de 82% et une spécificité de 100% pour distinguer les tumeurs gliales de haut
grade des lésions bénignes.
57
Parmi les émetteurs β+, la 11C-methyl-methionine présente un intérêt dans l’évaluation de la
réponse après traitement des tumeurs cérébrales (66). L’utilisation de ce traceur est cependant
limitée par sa demie vie courte (20 minutes), nécessitant la présence d’un cyclotron à proximité
du service de médecine nucléaire. Le 18F-FDG présente également un intérêt dans la
caractérisation fonctionnelle initiale des tumeurs gliales et le suivi thérapeutique (67). Le MET
apparaît cependant plus performant que le 18F-FDG dans le bilan d’extension tumoral et le
diagnostique de récidive des tumeurs gliales (68-69).
58
VI. Conclusion Le diagnostic de TCP repose essentiellement sur les données de la clinique et de l’imagerie
conventionnelle (TDM et IRM). L’absence de certaines données radiologiques (prise de
contraste, œdème et effet de masse, nécrose, calcification) peut rendre difficile l’évaluation
préopératoire du grade histologique des lésions.
Cette étude rétrospective porte sur un grand nombre de patients (168) adressés dans le service de
médecine nucléaire du CHU de Montpellier.
Les résultats obtenus dans cette série sont conformes à de nombreuses publications qui mettent en
exergue l’apport de la scintigraphie cérébrale au thallium comme complément de l’imagerie
conventionnelle (TDM et IRM) dans l’exploration des tumeurs cérébrales en particulier des
tumeurs gliales. Il ressort que l’index de fixation du thallium permet d’évaluer en préopératoire,
le grade histologique des lésions en différenciant les tumeurs de bas grade (I et II) des tumeurs de
haut grade (III et IV). Cette corrélation du thallium au grade histologique est retrouvée tant dans
la classification OMS que Sainte-Anne. Les astrocytomes pilocytiques, du fait de leur
hypervascularisation, sont sources de faux positifs.
L’index de fixation du 201Tl apparaît également corrélé à la survie. Dans cette étude un index de
fixation du thallium inférieur à 2 est corrélé à une survie meilleure. Au-delà de 2, il n’est pas
observé de différence significative de la survie quelle que soit la valeur de l’index. Le thallium
semble ainsi présenter une valeur pronostique additionnelle par rapport au « staging »
histologique : pour deux lésions de grade histologique identique la survie semble meilleure pour
le patient présentant une lésion avec un index de fixation est inférieur à 2.
Il n’est pas retrouvé d’intérêt du 201Tl pour différencier les lésions cancéreuses (tumeurs gliales
versus autres lésions néoplasiques), en revanche le thallium peut être utile pour distinguer les
lésions malignes des lésions bénignes (.intérêt chez les malades du SIDA).
La prise en charge multidiciplinaire des malades souffrant de tumeurs gliales n’est plus à
démontrer. Les techniques d’imagerie multimodalité (anatomique et fonctionnelle), avec en
particulier la scintigraphie au 201Tl, apparaissent également très utile au moment du diagnostic
initial et dans le suivi de ces patients.
Le développement de nouveaux traceurs, en particulier des émetteurs β+ (présentant pour certains
auteurs une meilleure spécificité que le thallium) couplés à l’installation de nombreux TEP/TDM
59
en France semble ouvrir de nouvelles perspectives dans l’exploration fonctionnelle des tumeurs
gliales.
60
VII. Bibliographie 1. De Angelis LM. Brain tumors. N Engl J Med 2001;344:114-123. 2. Coofey RJ, Lunsford LD, Taylor FH. Survival after stereotactic biopsy of maligant gliomas. Neurosurgery 1988; 22 : 465-73. 3. Hemminki K, Li X. Association of brain tumours with other neoplasms in families. Eur J Cancer.2004 Jan;40(2): 253-9. 4. Gold DG, Neglia JP,Potish RA, Dusenbery KE. Second neoplasms following megavoltage radiation for pediatric tumors. Cancer.2004 Jan 1;100(1):212-3. 5. Lonn et al. Incidence trends of adult primary intracerebral tumors in four nordic countries. Int J Cancer.2004 Jan 20;108(3):450-5. 6. Longstreth WT Jr et al. Dental X-rays and the risk of intracranial meningioma : a population-based case-control study. Cancer.2004 Mar 1; 100(5):1026-34. 7. Bennett, Plum, Gill, Kokko, Mandell, Ockner, Smith. Traité de médecine interne. Editions Médecine Sciences Flamarion. 1997. 8. Louis E, Carpentier A, Delattre JY. Actualité en neuro- oncologie. Bulletin du cancer. Volume 89, Numéro 1, janvier 2002. 9. Riva P, Franceschi G, Riva N, Santimaria M, Adamo M. Role of nuclear medicine in the treatment of malignant gliomas: the locoregional radioimmunotherapy approach. Eur J Nucl Med 2000 May; 27(5):601-9. 10. Brem H, Gabikian P.Biodegradable polymer implants to treat brain tumors. J Control Release. 2001 Jul 6;74(1-3):63-7. 11. Daumas-Duport. Forme commune des gliomes de l’adulte : classification de l’hôpital Saint- Anne. Ann Pathol. 2002 ; 22 : 5-8. 12. Daumas-Duport C, Beuvon F, Varlet P, Fallet-Bianco C. Gliomes : Classifications de l’OMS et de l’Hôpital Saint-Anne. Ann Pathol. 2000 Oct;20(5):413-28. 13. Doyon D, Cabanis EA, Iba-Zizen MT, Roger B, Frija J, Pariente D, Idy-Perreti I. IRM imagerie par résonance magnétique. Imagerie médicale FORMATION. Ed .Masson 2004. 14. Sessler MJ, Geck P, Maul FD. New aspects of cellular thallium uptake : Tl+Na+-2Cl(-) cotransport is the central mechanism of ion uptake. Abstract. Nuklearmedizin. 1986 ; 25(1) : 24-7. 15. Sun D, Liu Q, Liu W, et al. Clinical Application of 201-Tl SPECT imaging of brain tumors. J Nucl Med. 2000 Jan; 41(1):5-10.
61
16. Brismar T, Cellins VP, Kesselberg M. Thallium-201 uptake relates to membrane potential and potassium permeability in human glioma cells. Brain Res. 1989 Oct 23;500(1-2):30-6. 17. Ueda T, Hawkins RA, Kim KT, Becker DP, Lerner C, Marciano D. Time sequential single photon emission computed tomography studies in brain tumour using thallium-201. Eur J Nucl Med ;20: 138-145, 1993. 18. Ricci M, Pantano P, Pierallini A, et al. Relationship between thallium-201 uptake by supratentorial glioblastomas and their morphologial characteristics on magnetic resonance imaging. Eur J Nucl Med 21:524-529, 1996.
19. Mountz JM, Raymond PA, McKeever PE, Modell JG, Hood TW, Barthel LK, Stafford-Schuck KA. Specific localization of thallium 201 in human high-grade astrocytoma by microautoradiography.Cancer Res. 1989 Jul 15;49(14):4053-6.
20. Ishibashi M, Taguchi A, Sugita Y, et al. Thallium-201 in brain tumors : relashionship between tumor cell activity in astrocytic tumor and proliferating cell nuclear antigen. J Nucl Med 36:2201-2206, 1995. 21. Jinnouchi S, Hoshi H, Ohnishi T, et al. Thallium-201 SPECT for predicting histological types of meningiomas. J Nucl Med 34:2091-2094, 1993. 22. Otsuka H, Shinbata H, Hieda M, Yamashita K, Kitamura H, Senba T, Kashihara K, Tagashira H. The retention indices of 201-Tl SPECT in brain tumors. Ann Nucl Med. 2002 Nov;16(7):455-9. 23. Kim KT, Black KL, Marciano D, Mazziota JC, Guze BH, Grafton S, Hawkins RA, Becker DP. Thallium-201 SPECT imaging of brain tumors : methods and results. J Nucl Med 1990;31:965-969. 24. Rubinstein R, Karger H, Pietrzyk U, Siegal T, Gomori JM, Chisin R.Use of Thallium-201 brain SPECT, image registration, and semi-quantitative analysis in the follow-up of brain tumors. Eur J Radio.1996;21:188-195. 25. Mountz JM, Stafford-Schuck K, McKeever PE, Taren J, Beierwaltes WH. Thallium-201 tumor/cardiac ratio estimation of residual astrocytoma. J Neurosurg 1988;68:705-709. 26. Carvalho PA, Schwartz RB, Alexander E 3rd, Loeffler JS, Zimmerman RE, Nagel JS, Holman BL. Extracranial metastatic glioblastoma: appearance on thallium-201-chloride/technetium-99m- HMPAO SPECT imaging. J Nucl Med. 1991 Feb;32(2):322-4. 27. Holman BL, Devous MD Sr.Functional brain SPECT: the emergence of a powerful clinical method.J Nucl Med. 1992 Oct;33(10):1888-904. 28. Ancri D, Basset JY, Lonchampt MF, et al: Diagnosis of cerebral lesion by thallium-201.Radiology 128:417-422,1978. 29. KaplanWD, Takvorian T, Morris JH, et al. Thallium-201 brain tumor imaging : A comparative study with pathologic correlation. J Nucl Med 28:47-52, 1987.
62
30. Oriuchi N, Tamura M, Shibazaki T, Ohye C, Watanabe N, Tateno M, Tomiyoshi K, Hirano T, Inoue T, Endo K. Clinical evaluation of thallium-201 SPECT in supratentorial gliomas : relashionship to histologic grade, prognosis and proliferative activities. J Nucl Med 34:2085-2089,1993. 31. Gunkor F, Bezircioglu H, Guvenc G, Tezcan M, Yldiz A, Uluc E, Isisag A. Correlation of thallium-201 uptake with proliferating cell nuclear antigen in brain tumours. Nucl Med Commun.2000 Sep;(9):803-10. 32. Dierckx RA, Martin JJ, Dobbeleir A, et al: Sensitivity and specificity of thallium-201 single-photon emission tomography in the functional detection and differential diagnosis of brains tumors. Eur J Nucl Med 21:621-633,1994. 33. Cipri S, Mannino R, Ruggieri R, Gambardella G. Clinical evaluation of thallium-201 single photon emission computed tomography in equivocal neuroradiological supratentorial lesions. J Neurosurg Sci. 2001 Jun;45(2):75-82. 34. Benard F, Romsa J, Hustinx R. Imaging gliomas with positron emission tomography and single photon emission computed tomography. Semin Nucl Med. 2003 Apr;33(2):148-62. 35. Takis et al. 201-Tl SPET in the differential diagnosis of brain tumours. Nucl Med Commun. 1999 Jul;20(71):637-45. 36. Zhang JJ et al. Comparative assesment of four different Tl-201 tumor uptake indices in the evaluation of brain tumors. Clin Nucl Med. 1998 Oct; 23(10):691-4. 37. Lam WW, Chan KW, Wong WL, Poon WS, Metreweli C. Preoperative grading of intracranial glioma. Acta Radiol. 2001 Nov;42(6):548-54. 38. Källén K, Heilling M, Andersson AM, Brun A, Holtas S, Rying E. Preoperative grading of glioma malignancy with thallium-201 Single-Photon Emission CT: comparaison with conventional CT. Am J Neuroradiol 17:925-932, May 1996. 39. Larry S. Kessler, Armando Ruiz, M. Judith Donovan Post, Willia I. Ganz, Alferd H. Brandon, Joseph N. Foss. Thallium-201 Brain SPECT of lymphoma in AIDS Patients: Pitfalls and technique optimization. Am J Neuroradiol 19:1105-1109, June 1998. 40. Berry I, Gaillard JF, Guo Z, Cordoliani YS, Massip P, Manelfe C, Danet B. Cerebral lesion in AIDS : what can be expected from scintigraphy ? Cerebral tomographic scintigraphy using thallium-201 : a contribution to the differential diagnosis of lymphomas and infectious lesions. J Neuroradiol 1995;22:218-228. 41. Lorberboym M, Estok L, Machac J, Germano I, Sacher M, Feldman R, Wallach F, Dorfman D. Rapid differential diagnosis of cerebral toxoplasmosis and primary central nervous system lymphoma by thallium-201 SPECT. J Nucl Med. 1996;37:1150-1154. 42. Lorberboym M, Wallach F, Estok L, Mosesson RE, Sacher M, Kim CK, Machac J. Thallium-
63
201 retention in focal intracranial lesions for differential diagnosis of primary lymphoma and nonmalignant lesions in AIDS patients. J Nucl Med. 1998;39:1366-1369.
43. Licho R, Litofsky NS, Senitko M, George M. Inaccuracy of Tl-201 brain SPECT in distinguishing cerebral infections from lymphoma in patients with AIDS. Clin Nucl Med. 2002 Feb;27(2):81-6.
44. Higa T, Maetani S, Yoichiro K, Nabeshima S. Tl-201 SPECT compared with histopathologic grade in the prognostic assessment of cerebral gliomas. Clin Nucl Med. 2001 Feb;26(2):119-24.
45. Schwartz RB, Holman BL, Polak JF, Garada BM, Schwartz MS, Folkerth R, Carvalho PA, Loeffler JS, Shrieve DC, Black PM, Alexander E 3rd. Dual-isotope single-photon emission computerized tomography scanning in patients with glioblastoma multiforme : association with patient survival and histopathological charecteristics of tumor after high-dose radiotherapy. J Neurosurg. 1998 Jul;89(1):60-8.
46. Black KL et al. Use of thallium-201 SPECT to quantitate malignacy of gliomas. J Neurosurg. 1989;71:342-346. 47. Sabbah P, Foerenbach H, Dutertre G, Nioche C, De Dreuille O, Bellegou N, Mangin JF, Levêque C, Faillot T, Gaillard JF, Desgeorges M, Cordoliani YS. Multimodal anatomic, functionnal, and metabolic brain for tumor resection. Clin Imaging. 2002;26:6-12. 48. Waxmann AD, Grode M, Ashok G, Kooba A, Ramanna L. Intraoperative assessment of brain malignancies using Tl-201. [Abstract]. J Nucl Med 1993;34-37. 49. Kosuda S, Fujii H, Aoki S, Suzuki K, Tanaka Y, Nakamura O et al. Reassessment of quantitative thallium-201 brain SPECT for miscallaneous brain tumors. Ann Nucl Med 1993;00:257-63.
50. Tomura N, Kobayashi M, Oyama Y, Satoh K, Kato K, Kusaka K, Watarai J, Sasaki K. Thallium-201 single photon emission computed tomography in the evaluation of therapeutic response for brain tumors.Abstract. Kaku Igaku. 1994 Aug;31(8):951-6.
51. Morchedai Lorberboym, Lynda R. Mandell, Roger E. Mossesson, I. Germano, Wendy Lou, Maria DaCosta, Debr G. Linzer and Josef Machac. The role of thallium-201 uptake and retention in intracranial tumors after radiotherapy. J Nucl Med 38:223-226, 1997. 52. Gomez-Rio M, Martinez del Valle Torres M, Rodriguez-Fernandez A, Llamas-Elvira JM, Ortega Lozano S, Ramos Font C, Lopez Ramirez E, Katati M. 201Tl-SPECT in low-grade gliomas: diagnostic accuracy in differential diagnosis between tumour recurrence and radionecrosis. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2004 Sep;(31)9 :1237-1243. 53. Vos MJ, Hoekstra OS, Barkhof F, Berkhof J, Heimans JJ, van Groeningen CJ, Vandertrop WP, Slotman BJ, Postma TJ. Thallium-201 single-photon emission computed tomography as an early predictor of outcome in recurrent glioma. J Clin Oncol. 2003 Oct;17 (5):359-67. 54. Roesdi MF, Postma TJ, Hoekstra OS, van Groeningen CJ, Wolbers JG, Heimans JJ. Thallium-201 SPECT as response parameter for PCV chemotherapy in reccurent glioma.
64
J Neurooncol. 1998 Dec;40(3):251-55. 55. Vallejos V, Blanca C, Fraile M, Roussos Y, Capellades J, Cuadras P, Ballester R, Ley A, Arellano A, Rossell R. Use of 201Tl SPECT imaging to assess the response to therapy in patient with high grade gliomas. J Neurooncol. 2002 Aug;59(1):81-90. 56. Staffen W, Hondl N, Trinka E, Iglseder B, Unterrainer J, Ladruner G. Clinical relevance of 201 Tl-chloride SPET in the differenciatal diagnosis of brain tumours. Nucl Med Commun. 1998 Apr;19(4):350-40. 57. Martinez del Valle MD, Gomez-Rio M, Horcajadas A, Rodriguez-Fernandez A, Muros de Fuentes MA, Acosta-Gomez MJ, et al. False positive thallium-201 SPECT imaging in brain abscess.Br J Radiol. 2000 Feb; 73(866):160-4.
58. Tomura N, Hirano H, Kato K, Watarai J, Ito Y, Mineura K.Unexpected accumulation of thallium-201 in cerebral infarction.J Comput Assist Tomogr. 1998 Jan-Feb; 22(1):126-9.
59. Dubois F. Reconstruction des images tomographiques par rétroprojection filtrée. Revue de l'ACOMEN, 1998 Volume 4. 60. Darcourt J, Koulibaly P.M, Migneco O. Méthodes itératives de reconstruction. Revue de l'ACOMEN, 1998 Volume 4. 61. Nishiyama Y, Yamamoto Y, Fukunaga et al : Comparison of 99mTc-MIBI with 201Tl chloride SPET in patients with malignant brain tumours. Nucl Med Commun 22 : 631-639, 2001. 62. Soricelli A et al. Technetium-99m-tetrofosmin uptake in brain tumors by SPECT: comparison with thallium-201 imaging. J Nucl Med. 1998 May;39(5):802-6. 63. Soler C, Beauchesne P, Maatougui K, et al. Technetium-99m sestamibi brain single-photon emission tomography for detection of recurrent gliomas after radiation therapy. Eur J Nucl Med 25 : 1649-1657, 1998. 64. O’Tuama LA, Treves ST, Lara JN, et al. Thallium-201 versus technetium-99m-MIBI SPECT in evaluation of childhood brain tumors : A within-sublect comparison. J Nucl Med 34 : 1045-1051, 1993. 65. Kuwert T, Morgenroth C, Woesler B,et al. Uptake of iodine-123-alpha-methyl tyrosine by gliomas and non neoplastic brain lesions. Eur J Nucl Med 23 : 1345-1353, 1996. 66. Kubota K, Kubota R, Yamada S, et al. Effects of radiotherapy on the cellular uptake of carbon-14 labeled L-methionine in tumor tissue. Nucl Med Bio 22 : 193-198, 1995. 67. Di Chiro G, DeLaPaz RL, Brooks RA, et al. Glucose utilization of cerebral gliomas measured by [18F] Fluorodeoxyglucose and positron emission tomography. Neurology 32 : 1323-1329, 1982. 68. Samnick S, Bader JB, Hellwig D, Moringlane JR, Alexander C, et al. Clinical value of Iodine-123-Alpha-Methyl-L-Tyrosine Single-Photon Emission Tomography in the differential
65
diagnosis of recurrent brain tumor in patients pretreated for glioma at follow-up. J Clin Oncol. 2002 Jan 15; 20(2) : 396-404.
69. Giammarile F, Cinotti LE, Jouvet A, Ramackers JM, Saint Pierre G, Thiesse P, Jouanneau E, Guyotat J, Pelissou-Guyotat I, Setiey A, Honnorat J, Le Bars D, Frappaz D.High and low grade oligodendrogliomas (ODG): correlation of amino-acid and glucose uptakes using PET and histological classifications.J Neurooncol. 2004 Jul; 68(3):263-74.
66
Annexes
Annexe 1 : Principes thérapeutiques des tumeurs gliales.
Bulletin du Cancer, Volume 90, Numéro 10, 873-86, Octobre 2003, Standards, Options et Recommandations.
Recommandations pour la prise en charge des astrocytomes pilocytiques.
67
Recommandations pour la prise en charge des gliomes de grade II.
68
Recommandations pour la prise en charge post opératoire des gliomes de grade III ou IV .
Annexe 2 : Classification OMS des tumeurs cérébrales primitives.
D’après Kleihues P, Cavenee WK, eds. Pathology and genetics of tumours of the nervous system. World Health Organisation classification of tumours. Lyon, France : IARC Press, 2000.
69
Neuroepithelial Tumors of the CNS Astrocytic tumors [glial tumors--categories I-V, below--may also be subclassified as invasive
or non-invasive, although this is not formally part of the WHO system, the non-invasive tumor types are indicated below. Categories in italics are also not recognized by the new WHO classification system, but are in common use.]
Astrocytoma (WHO grade II)
variants: protoplasmic, gemistocytic, fibrillary, mixed
Anaplastic (malignant) astrocytoma (WHO grade III)
hemispheric
diencephalic
optic
brain stem
cerebellar
Glioblastoma multiforme (WHO grade IV)
variants: giant cell glioblastoma, gliosarcoma
Pilocytic astrocytoma [non-invasive, WHO grade I]
hemispheric
diencephalic
optic
brain stem
cerebellar
Subependymal giant cell astrocytoma [non-invasive, WHO grade I]
Pleomorphic xanthoastrocytoma [non-invasive, WHO grade I]
Oligodendroglial tumors
Oligodendroglioma (WHO grade II)
Anaplastic (malignant) oligodendroglioma (WHO grade III)
Ependymal cell tumors
Ependymoma (WHO grade II)
variants: cellular, papillary, epithelial, clear cell, mixed
Anaplastic ependymoma (WHO grade III)
70
Myxopapillary ependymoma
Subependymoma (WHO grade I)
Mixed gliomas
Mixed oligoastrocytoma (WHO grade II)
Anaplastic (malignant) oligoastrocytoma (WHO grade III)
Others (e.g. ependymo-astrocytomas)
Neuroepithelial tumors of uncertain origin
Polar spongioblastoma (WHO grade IV)
Astroblastoma (WHO grade IV)
Gliomatosis cerebri (WHO grade IV)
Tumors of the choroid plexus
Choroid plexus papilloma
Choroid plexus carcinoma (anaplastic choroid plexus papilloma)
Neuronal and mixed neuronal-glial tumors
Gangliocytoma
Dysplastic gangliocytoma of cerebellum (Lhermitte-Duclos)
Ganglioglioma
Anaplastic (malignant) ganglioglioma
Desmoplastic infantile ganglioglioma
desmoplastic infantile astrocytoma
Central neurocytoma
Dysembryoplastic neuroepithelial tumor
Olfactory neuroblastoma (esthesioneuroblastoma)
variant: olfactory neuroepithelioma
Pineal Parenchyma Tumors
Pineocytoma
Pineoblastoma
Mixed pineocytoma/pineoblastoma
Tumors with neuroblastic or glioblastic elements (embryonal tumors)
71
Medulloepithelioma
Primitive neuroectodermal tumors with multipotent differentiation
medulloblastoma
variants: medullomyoblastoma, melanocytic medulloblastoma, desmoplastic medulloblastoma
cerebral primitive neuroectodermal tumor
Neuroblastoma
variant: ganglioneuroblastoma
Retinoblastoma
Ependymoblastoma
Annexe 3 : Grading des tumeurs cérébrales primitives
Grading of astrocytic tumors (d’après Tatter SB).
WHO designation WHO grade Kernohan grade Sainte-Anne grade Pilocytic astrocytoma I I Exclued astrocytoma II I, II 1
2 Anaplasic (malignant) astrocytoma
III II, III 3
glioblsatoma IV III, IV 4
