Évaluation de l'occlusion du Nidus après radiochirurgie au couteau gamma des malformations artério-veineuses cérébrales à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique

Arrière plan

Les malformations artério-veineuses cérébrales consistent en des vaisseaux sanguins emmêlés formant un soi-disant nidus qui relie les artères aux veines sans l'interposition d'un lit capillaire. En raison des modifications structurelles ultérieures des veines de drainage dans le nidus, les patients sont à risque d'hémorragie cérébrale. Les saignements des MAV sont associés à une morbidité et une mortalité élevées. Par conséquent, une fois qu'une MAV cérébrale est diagnostiquée, un traitement préventif est généralement visé. Si une hémorragie s'est déjà produite, un traitement est nécessaire en raison du risque élevé de re-saignement. Les MAV cérébrales sont susceptibles de provoquer des symptômes neurologiques tels que des convulsions et des déficits focaux sans saignement. Ces symptômes sont généralement dus à l'effet de masse de la MAV, mais il a également été discuté qu'ils étaient causés par un syndrome de vol vasculaire.

Étiologie

L'étiologie des MAV cérébrales n'est pas connue. Outre la possibilité d'une cause multifactorielle, il semble que la mutation génétique et la stimulation angiogénétique pourraient jouer un rôle dans leur développement. Il est également discuté si les MAV se développent in utero ou par une réaction angiopathique suite à une ischémie ou une hémorragie.

Épidémiologie

La prévalence et l'incidence des MAV cérébrales sont d'environ 10 pour 100 000 et 1 pour 100 000 ; respectivement sans prédilection sexuelle. Le risque annuel d'hémorragie intracrânienne varie de 1,2 % dans les MAV non rompues à 4,8 % lorsque l'hémorragie s'est déjà produite auparavant. Le taux de mortalité chez les patients atteints de MAV après une hémorragie intracrânienne est de 10 à 15 %. La morbidité varie de 30 à 50 %. De tous les patients atteints de MAV sans hémorragie, environ 15 à 40 % souffrent de convulsions. Un déficit neurologique progressif survient à 6-12 %.

Diagnostic

Les MAV cérébrales sont généralement diagnostiquées par un examen IRM. Ils sont facilement identifiables sur les images retouchées mais peuvent également être visibles sans contraste en raison d'un œdème ou d'un effet de masse. L'étalon-or actuel du diagnostic et de l'évaluation du succès du traitement des MAV cérébrales est l'angiographie numérique par soustraction (DSA). Cette méthode utilise l'injection d'un agent de contraste dans les artères du patient et les rayons X pour visualiser les vaisseaux cérébraux. L'imagerie du flux sanguin dans le temps et donc la distinction précise des vaisseaux nourriciers et drainants au sein du nidus est l'avantage majeur de la DSA. La soustraction des os et des tissus mous permet une vue optimale du système vasculaire.

La DSA doit être réalisée comme une procédure hospitalière en raison de son caractère invasif. La survenue d'un hématome ou d'un pseudo-anévrisme au site de ponction et d'une lésion endovasculaire avec embolie consécutive sont des complications rares mais possibles. D'autres inconvénients de la DSA sont une exposition importante aux rayonnements et la nécessité de 24 heures de repos au lit après la procédure, ce qui peut entraîner un risque accru de thrombose.

Classification - Le système de notation Spetzler-Martin

L'évaluation du grade Spetzler-Martin (grade SM) nécessite trois caractéristiques de l'AVM. c'est d'abord la taille de la malformation regroupée en trois catégories. Ensuite, le drainage a son importance : on peut différencier les veines uniquement superficielles des veines profondes participant au drainage. Enfin, l'éloquence du tissu cérébral entourant la lésion est considérée. Les domaines responsables de fonctions supérieures telles que le mouvement et la sensibilité, la vision et le langage sont appelés éloquents. Le thalamus, l'hypothalamus, le tronc cérébral et les pédoncules cérébelleux sont des régions éloquentes. Sur le cortex cérébral, les aires sensorimotrices et celles responsables du langage et de la vision primaire sont éloquentes.

Le système Spetzler-Martin a été développé pour estimer le pronostic avant une intervention chirurgicale, mais est également utilisé pour d'autres méthodes de traitement. Le grade SM est bien corrélé à la difficulté de la chirurgie et à son résultat.

Traitement

Il existe différentes options de traitement pour les MAV cérébrales : la résection microchirurgicale, l'embolisation endovasculaire et la radiochirurgie Gamma Knife, ou des combinaisons de celles-ci. Indépendamment des spécifications de la MAV et de l'option de traitement, toute thérapie comporte le risque d'hémorragie cérébrale et d'ischémie et donc de déficit neurologique permanent et de décès. Par conséquent, la décision de savoir si et comment une MAV doit être traitée doit être prise avec soin dans l'intention d'offrir un résultat meilleur que l'évolution naturelle de la maladie. Afin de répondre à la question de savoir si une stratégie attentiste est une option valable, une étude prospective, non aveugle, randomisée et multicentrique a été menée en 2014. L'étude a comparé le risque de décès et d'AVC ainsi que les résultats fonctionnels entre les patients MAV traités et non traités.

L'essai dit ARUBA a été interrompu six ans après le début de la randomisation en raison d'une apparente supériorité du groupe non traité. Les auteurs ont conclu que les MAV cérébrales non rompues doivent être gérées de manière conservatrice. L'étude a été sévèrement critiquée par de nombreux experts en raison de son cadre et de l'interprétation des données. Une limitation majeure est que les différentes options de traitement n'ont pas été évaluées séparément mais comme un seul groupe d'intervention. Les autres limites d'ARUBA sont un faible nombre de cas - seuls 116 patients ont été randomisés pour l'intervention et parmi ceux-ci, seuls cinq ont subi une résection microchirurgicale - et un court suivi de 33 mois. Au moins, ARUBA montre la controverse existant parmi les experts concernant le traitement des MAV cérébrales. Les options de traitement établies seront expliquées ci-dessous.

Résection microchirurgicale

Comme la résection microchirurgicale élimine immédiatement le risque de saignement, elle représente toujours la thérapie de choix pour la plupart des MAV cérébrales atteignant un score de Spetzler-Martin de un à trois. Afin d'exposer une MAV cérébrale, un lambeau osseux du crâne du patient est soulevé et la dure-mère ouverte. Les mangeoires sont identifiées, coagulées et coupées afin que la MAV puisse être réséquée en totalité. Le résultat des patients avec une MAV non rompue subissant une microchirurgie dépend de leur grade Spetzler-Martin (SM). Selon une étude de cohorte prospective de 2014, un déficit neurologique permanent est observé en postopératoire chez 1,6 % des patients avec des scores SM 1 et 2. Chez les patients avec un score SM 3, le risque de déficit neurologique permanent après la chirurgie s'élève à 14,0 % et à 38,6 % en patients atteints de MS grades 4 et 5.

Embolisation endovasculaire

L'embolisation endovasculaire d'une MAV est réalisée par voie artérielle après ponction d'une artère périphérique. Le nidus AVM est occlus par injection d'un matériel embolique qui obstrue ses artères nourricières. Selon une revue systématique incluant plus de 1 000 patients MAV ayant subi une embolisation endovasculaire, cette thérapie a conduit à une occlusion du nidus dans une moyenne de 13 %, avec une large plage de 0 à 94 %. Un déficit neurologique permanent après embolisation était observé en moyenne chez 6,6 %, variant de 0 à 28 %. L'approche endovasculaire est souvent utilisée pour fermer de petites MAV ou pour rendre de plus grandes MAV utilisables pour la radiochirurgie ou la microchirurgie.

Radiochirurgie au couteau gamma

La radiochirurgie Gamma Knife peut être réalisée soit en tant que thérapie unique, soit en combinaison avec d'autres méthodes de traitement, le plus souvent associées à une embolisation endovasculaire. Au département de neurochirurgie, la radiochirurgie MUV des MAV cérébrales est réalisée avec Gamma Knife Perfexion® qui utilise 192 sources de cobalt 60 pour appliquer un rayonnement à haute dose dans un volume exactement défini dans le crâne. La radiochirurgie Gamma Knife est généralement réalisée sous anesthésie locale permettant ainsi la fixation du cadre stéréotaxique au crâne. Chez les enfants de moins de 14 ans, la radiochirurgie Gamma Knife est réalisée sous anesthésie générale. Alors que le traitement endovasculaire et chirurgical élimine immédiatement le risque de saignement s'il est réalisé avec succès, l'occlusion du nidus après radiochirurgie Gamma Knife prend généralement environ deux ans. Pendant cette période, le risque de saignement serait le même que chez les patients non traités. L'avantage majeur de la radiochirurgie est sa non invasion. Les taux d'occlusion complète du nidus après la radiochirurgie Gamma Knife des MAV cérébrales seraient d'environ 85 % pour les MAV de grade SM 1 à 3. Un taux beaucoup plus faible de 54 % pour les MAV de grade SM 4 et un taux de 0 % pour Les MAV avec SM grade 5 montrent la dépendance du grade Spetzler-Martin. Cependant, même si l'occlusion du nidus n'est pas obtenue dans de nombreuses MAV avec un grade SM plus élevé, une réduction de leur taille peut permettre un traitement ultérieur. Un déficit neurologique permanent après la radiochirurgie a été observé chez 5,1 % avec une plage de 0 à 21 %.23 Les complications de la radiochirurgie sont des effets indésirables des rayonnements (ARE) qui surviennent de nombreuses années après l'intervention et comprennent l'œdème périlésionnel et la formation de kystes. Ceux-ci doivent être différenciés des changements radio-induits (RIC) survenant au cours des 1 à 2 premières années après le traitement et comprenant la nécrose focale, les lésions de la substance blanche, la microangiopathie, l'inflammation des sinus et l'atrophie.

Évaluation du traitement

L'étalon-or pour l'évaluation après traitement par MAV est l'angiographie par cathéter ; angiographie numérique par soustraction (DSA). Comme déjà mentionné dans le chapitre Diagnostic, le DSA présente plusieurs inconvénients comme le caractère invasif, la nécessité d'un traitement hospitalier et les risques péri-interventionnels. Jusqu'à présent, l'IRM/ARM est une méthode d'évaluation régulièrement utilisée après le traitement Gamma Knife des MAV, mais il n'est toujours pas clair si sa précision est suffisante par rapport à celle de la DSA. Il existe de nombreux protocoles IRM pour l'imagerie des pathologies vasculaires cérébrales. Selon une petite étude prospective, un protocole d'IRM spécifique axé sur les caractéristiques du flux sanguin appelé marquage de spin artériel (ASL) était supérieur à l'IRM classique à contraste amélioré dans l'évaluation de l'occlusion du nidus AVM après radiochirurgie stéréotaxique. En utilisant le DSA comme référence, sept patients sur sept présentant une occlusion complète du nidus ont été évalués correctement par imagerie ASL, de même que trois patients présentant un nidus MAV persistant.

Cependant, dans ces trois cas, selon l'IRM à contraste amélioré, le nidus a été faussement classé comme occlus. Une étude rétrospective comparant l'IRM/ARM conventionnelle à la DSA a trouvé une sensibilité de 80 % et une spécificité de 90 % de l'IRM/ARM standard pour la détection de l'occlusion du nidus de la MAV après radiochirurgie stéréotaxique dans une série de 136 patients.

Objectifs et hypothèses

Objectif:

Évaluer la sensibilité et la spécificité d'un protocole IRM/ARM standardisé par rapport à celui de la DSA pour la détection de l'occlusion du nidus après radiochirurgie Gamma Knife des MAV cérébrales

Hypothèses:

H0 : Il existe une différence significative de sensibilité et de spécificité entre l'IRM/ARM et la DSA pour la détection de l'occlusion du nidus après radiochirurgie Gamma Knife des MAV cérébrales.

H1 : Il n'y a pas de différence significative de sensibilité et de spécificité entre l'IRM/ARM et la DSA pour la détection de l'occlusion du nidus après radiochirurgie Gamma Knife des MAV cérébrales.

Méthodes

Dans cette étude préliminaire, les chercheurs prévoient d'inclure environ 50 patients traités par radiochirurgie avec des MAV cérébrales. Les patients participant à l'étude ne seront exposés à aucun risque supplémentaire par rapport aux patients ne participant pas à l'étude. Les participants subiront un protocole d'IRM standardisé au Département de radiologie, MUV deux ans après le traitement Gamma Knife. Le protocole d'IRM standardisé remplace l'IRM de suivi deux ans après le traitement qui est habituellement réalisée en cabinet privé et qui souvent ne comprend pas toutes les séquences requises. Le protocole IRM standardisé comprend des séquences spécifiques permettant l'analyse des pathologies vasculaires. Il s'agit d'une ARM tridimensionnelle à contraste amélioré (T1 GE 3D +/- KM), d'une angiographie par résonance magnétique en temps de vol (TOF-MRA), d'un marquage de spin artériel (ASL) et d'une ARM résolue en temps avec des trajectoires stochastiques entrelacées (TWIST -MRA). L'ARM tridimensionnelle et le TOF-ARM produisent des images conventionnelles des structures vasculaires. L'ASL permet une imagerie plus détaillée du flux sanguin cérébral. TWIST-MRA produit des images résolues dans le temps. Par conséquent, l'avantage majeur de DSA devrait être reproduit avec cette méthode.

Pour l'évaluation du parenchyme adjacent à l'AVM, les séquences DWI et SWI permettront la détection des zones ischémiques et des hémorragies. Des séquences standards (T2 sagittale, axiale et coronale) seront également produites. Les participants à cette étude seront inscrits à la clinique externe Gamma Knife du Département de neurochirurgie, MUV. L'occlusion du nidus sera évaluée par un neuroradiologue et comparée à l'étalon-or de la DSA réalisée au Département de neurochirurgie, MUV. Étant donné que l'angiographie (DSA) est l'étalon-or actuel dans l'évaluation de la MAV, elle sera effectuée dans tous les cas et est donc classée en dehors de ce protocole d'étude. Ainsi, la sensibilité et la spécificité de l'IRM/ARM pour la détection de l'occlusion du nidus AVM seront évaluées par rapport à l'étalon-or. Étant donné que chaque cas de MAV cérébrale traité par radiochirurgie stéréotaxique au Département de neurochirurgie de l'Université de médecine de Vienne est évalué par des examens IRM et DSA après le traitement, les procédures de diagnostic post-radiochirurgicales ne posent aucun effort ou risque supplémentaire pour patients participant à l'étude. En fait, les patients peuvent bénéficier de la participation car ils n'ont pas besoin de s'occuper de la planification de leur examen IRM en pratique privée.

analyses statistiques

En raison d'une distribution inégale des données, l'analyse statistique sera effectuée avec des tests non paramétriques. L'analyse descriptive des caractéristiques des patients et des MAV ainsi que des paramètres Gamma Knife comprend la valeur médiane et la plage ainsi que les fréquences, les nombres et les pourcentages. Les calculs statistiques pour la comparaison entre les groupes de traitement éventuels comprennent le test de Kruskal-Wallis, de Mann-Whitney-U et du chi carré pour des échantillons indépendants. Pour étayer l'hypothèse, le résultat de l'examen IRM doit être conforme au résultat de l'examen DSA dans la grande majorité des cas. Les enquêteurs ont fixé un seuil de 95% pour que la sensibilité des examens IRM soit suffisante pour confirmer l'hypothèse dans ce cadre préliminaire. Les résultats pertinents doivent être confirmés dans une étude prospective (multicentrique) plus large.

Taille de l'échantillon

La taille approximative de l'échantillon de 50 patients est due à la durée prévue de l'étude de 3 ans. L'étude sert d'étude préliminaire et les résultats peuvent être confirmés par une étude plus large (multicentrique).

Recrutement de patients

Les patients seront recrutés dans la clinique externe Gamma Knife du Département de neurochirurgie, MUV. Les patients doivent subir ou avoir subi une radiochirurgie Gamma Knife en raison d'une MAV cérébrale. Pour l'inclusion, les patients doivent avoir leur examen IRM de suivi de deux ans pendant la durée de l'étude. Tous les patients doivent signer un formulaire de participation à l'étude après que le but et le processus de l'étude leur aient été expliqués. Les chercheurs prévoient de recruter environ 50 patients pour cette étude.

Qualité et protection des données

La saisie et le traitement des données des patients ne seront exécutés que par du personnel médical qualifié impliqué dans la planification et la conduite de l'étude. Les données des patients seront saisies de manière anonyme dans un fichier SPSS à l'aide d'IBM SPSS Statistics pour Windows (Version 25.0 Armonk, NY : IBM Corp.).

Variables utilisées dans le registre

Sexe du patient : homme/femme Source : système informatique

Âge du patient : ans Source : système informatique

Diamètre MAV : cm Source : IRM pré-radiochirurgicale

Localisation des MAV : frontale, pariétale, occipitale, temporale, insulaire, limbique, cérébelleuse, tronc cérébral, ganglions de la base, thalamus, intraventriculaire, corps calleux Source : IRM pré-radiochirurgicale

Nombre de départs MAV : Nombre Source : DSA pré-radiochirurgical

AVM-hémorragie : Oui/Non Source : Anamnèse dans le système informatique

RBAS (Modified Radiosurgery Based AVM score) : 2 Source : IRM pré-radiochirurgicale

VRAS (Virginia Radiosurgery AVM Scale) : 0 à 4 points

Traitement : Radiochirurgie seule, Radiochirurgie + Embolisation endovasculaire, autres combinaisons dont Radiochirurgie Source : Système informatique

Date du traitement : Date Source : Système informatique

Paramètres Gamma Knife : Isodose (%), Dose marginale (Gy), Dose maximale (Gy), Volume de rayonnement (ccm) Source : Système informatique

Substance pour embolisation en cas de traitement endovasculaire complémentaire à la radiochirurgie : Histoacryl, Onyx, éthanol, coils, cyanoacrylate, Glubran