Caractérisation des tumeurs

solides du rein en IRM

Nicolas Grenier

Université Bordeaux Segalen

Service de Radiologie, Groupe Hospitalier Pellegrin, Bordeaux

nicolas.grenier@chu-bordeaux.fr

Incidence et mortalité

• L’incidence continue à croitre

• Jusqu’à 60% des tumeurs découvertes de façon fortuite

• La mortalité reste stable

Imagerie des tumeurs rénales

• L’imagerie des TR repose actuellement sur : – L’échographie (mode B et doppler couleur)

– La TDM

• Les autres techniques sont utiles si nécessaire : – L’IRM

– Les PdCUS

Quels sont les objectifs actuels de l’IRM

• La masse est-elle solide ou kystique ?

• La masse kystique est-elle bénigne ou maligne ?

• La masse solide est-elle bénigne ou maligne ?

• Pouvons-nous discriminer les sous-types de CCR ?

• Pouvons-nous améliorer le staging ?

Quels sont les objectifs actuels de l’IRM

• La masse est-elle solide ou kystique ?

• La masse kystique est-elle bénigne ou maligne ?

• La masse solide est-elle bénigne ou maligne ?

• Pouvons-nous discriminer les sous-types de CCR ?

• Pouvons-nous améliorer le staging ?

Fréquence des masses indéterminées

Tumeur solide, stade T1 ou T2, sans nécrose ni graisse

• Carcinome

• Oncocytome

• Angiomyolipome sans graisse

• Léiomyome

• ….

Tumeurs bénignes

- Adénome papillaire

- Oncocytome/ oncocytomatose /

tumeur hybride

- Adénome métanéphrique

- Angiomyolipome / angiomyolipome

épithélioïde

- Tumeur mixte épithéliale et

stromale

- Tumeur à rénine

- Léiomyome de la capsule

Tumeurs malignes épithéliales

Carcinome à cellules claires

Carcinome papillaire

Carcinome chromophobe

Carcinome kystique à cellules claires Carcinome des tubes collecteurs de Bellini

Carcinome de la médullaire

Carcinome lié à une translocation Xp11

Carcinome associé au neuroblastome

Carcinome mucineux tubulaire et fusiforme

Carcinome rénal inclassable ou SAI

Tumeurs indifférenciées et du blastème

Néphroblastome de l’adulte

Sarcome à cellules claires

PNET

Tumeurs diverses :

Sarcomes, Lymphomes, Métastases

Classification OMS 2004

Tumeurs bénignes

- Adénome papillaire

- Oncocytome/ oncocytomatose /

tumeur hybride

- Adénome métanéphrique

- Angiomyolipome / angiomyolipome

épithélioïde

- Tumeur mixte épithéliale et

stromale

- Tumeur à rénine

- Léiomyome de la capsule

Tumeurs malignes épithéliales

Carcinome à cellules claires

Carcinome papillaire

Carcinome chromophobe

Carcinome kystique à cellules claires Carcinome des tubes collecteurs de Bellini

Carcinome de la médullaire

Carcinome lié à une translocation Xp11

Carcinome associé au neuroblastome

Carcinome mucineux tubulaire et fusiforme

Carcinome rénal inclassable ou SAI

Tumeurs indifférenciées et du blastème

Néphroblastome de l’adulte

Sarcome à cellules claires

PNET

Tumeurs diverses :

Sarcomes, Lymphomes, Métastases

Classification OMS 2004

Protocole IRM pour les masses rénales

• Protocole minimal : – Séquence de déplacement chimique T1w en EG (Ip/Op)

– Séquence T2w en SE (axial)

– Séquence de diffusion (b=0,100,500,800)

– Séquence dynamique après PdC (NE, 40s, 90s, 120s, 250s): savoir utiliser les soustractions

• Optionnel : – Séquence T1w en SE ± suppression de graisse

– Séquence T2w en SE coronale ± suppression de graisse

– Séquence tardive T1w EG sequence ± suppression de graisse

– Séquence T2w “Balanced “ (sensible au flux)

– …

Peut-on faire le diagnostic de

masse solide bénigne ?

Aspect des AMLs typiques

Scanner : - Densités < -30UH

- Pas de calcification

- Pas de nécrose

Échographie : - Hyperéchogénicité ≥ sinus

- Atténuation postérieure

- Pas de kyste ni calcification

Aspect IRM des AMLs typiques

T1

T1SG

L’IRM n’apporte rien / scanner

Hypersignal en SpT1

Chute du signal en SpT1 avec saturation des

graisses ou en excitation sélective

Hypersignal en imagerie de la graisse

(« Dixon fat-only image »)

T1

T1SG

T1 Im G

T1

Aspect IRM des AMLs typiques

T1 in-ph T1 opp-ph

Imagerie de déplacement chimique

En opposition de phase, artéfact

en « encre de chine » à l’interface

tumeur-rein pour les tumeurs à

prédominance graisseuse

T1 in-ph T1 opp-ph

Diagnostic différentiel :

Kyste hémorragique

Aspect IRM des AMLs typiques

Imagerie de déplacement chimique

Si le contingent tissulaire augmente / au

contingent graisseux, une extinction de

signal est possible en opp de phase

AMLs atypiques

• AML à faible contingent graisseux - AMLfcg

– Pas de graisse macroscopique visible en scanner

• AML épithelioide - AMLE

– Variante rare avec risque de malignité

• AML avec kyste épithélial – AMLEC

– Variante rare

AMLs à faible contenu graisseux

La plupart des AML atypiques ont un faible contingent graisseux

L’IRM peut-elle aider au diagnostic ?

(1) Milner J et al, J Urol 2006; 176: 905

(2) Lane B et al, J Urol 2008; 180: 836

(3) Kim JK et al, Radiology 2004; 230:677

(4) Milner J et al, J Urol 2006; 176:905

• Découverts dans 2.5%-5% des cas après chirurgie (1,2)

• la plupart sont de petite taille (20-

35 mm)(3-4)

AMLs à faible contenu graisseux

Critères morphologiques :

1- Aspect d’« interface angulaire » avec le parenchyme rénal

Verma SK et al, Radiology 2010;255:501

Interface angulaire rencontré dans : - 79% des masses bénignes (kystes bénins et AMLs)

- 76% des AMLs

- 3/3 des AMLfcg

Prédictif de bénignité pour les masses indéterminées ≥ 2cm : - 78% SS, 100% SP, 100% PPV, 87%NPV

Imagerie

03-11-2011

AMLs à faible contenu graisseux

Le cornet de glace

Critères morphologiques :

2- Aspect de « cornet de glace »

AMLs à faible contenu graisseux

Une pseudocapule se rencontre en cas de carcinome ou d’oncocytome

mais jamais en cas d’AML

Roy C et al, AJR 2005;184:113

Critères morphologiques :

3- Aspect de « pseudocapsule » en SpT2

AMLs à faible contenu graisseux

1. Imagerie de déplacement chimique

Absence ou discrète chute de signal en opp de phase variable selon l’importance

du contingent graisseux microscopique

AMLs à faible contenu graisseux

Kim JK et al, Radiology 2006; 239:174

SI index : [(TSI in-TSI opp)/(TSI in)]x100

SS,SP,PPV,NPV: 96%, 93%,93%, and 96%

Tumor-to-spleen ratio:

{[(TSI opp/SSI opp)/(TSI in/SSI in)]-1}x100

SS,SP,PPV,NPV: 88%, 97%, 96%,90%,

25%

-32%

1. Imagerie de déplacement chimique

Le problème vient de certains carcinomes qui peuvent présenter aussi une chute

de signal en opp de phase : existe-t-il un seuil discriminant ?

AMLs à faible contenu graisseux

1. Imagerie de déplacement chimique

Cependant !

Carcinomes rénaux

SI index= 72%

T/S ratio= -70%

SI index= 73%

T/S ratio= -73%

AMLs à faible contenu graisseux

1. Imagerie de déplacement chimique

Pas de différence significative !

Hindman N et al, Radiology 2012; 265:468

SI index : [(TSI in-TSI opp)/(TSI in)]x100

Tumor-to-spleen ratio:

{[(TSI opp/SSI opp)/(TSI in/SSI in)]-1}x100

AMLs à faible contenu graisseux

2. L’IRM de diffusion

Taouli B et al, Radiology 2009

109 tumeurs – 10 AMLs avec graisse

b values of 0, 400, and 800 sec/mm2

Mais pas de valeur seuil

AMLs à faible contenu graisseux

Les AMLs sont caractérisés par :

- un % de rehaussement de signal significativement

plus élevé que dans les CCR à la phase vasculaire

(p =.0231) mais sans valeur seuil

- un wash-out +++ (78%)

Vargas HA et al, Radiology 2012;264:779

Dynamiques de rehaussement

152 tumors – 9 AMLs (5 pauvres en graisse)

AMLs à faible contenu graisseux

Combinaison : T2 SI-ratio <0.9 et A-D enhancement-ratio >1.5

73% SS, 99%SP et 93% fiabilité pour différencier

AML et CCR

Sasiwimonphan K et al, Radiology 2012;263:160

• T2 ratio = tumor to renal cortex SI on T2w

• T1 ratio = tumor to renal cortex SI on T1w

• SI index = (SIin-SIopp/SIin) x100

• AD ratio = arterial to delayed (3’) enhancement

81 tumeurs – 10 AMLs

Les AMLfcg sont hypo en T2 et hyperartérialisés

AMLfcg : messages à retenir

• Sur le plan morphologique, ils sont volontiers :

– Non encapsulés

– Avec une interface angulaire, ± boule de glace

• La chute de signal en opp de phase :

– doit évoquer le diagnostic mais non spécifique (CCR)

– Son absence n’élimine pas le diagnostic

• Ils sont :

– Hypointenses en T2

– Hyperartérialisés avec un lavage précoce

– En restriction de diffusion

T2 ratio = 0,57

A-D enhancement ratio = 1,7

AML à faible contingent graisseux

Les oncocytomes

• Aspects typiques

– Volontiers volumineux

– Bien limités

– Rehaussement en rayon de roue

– Cicatrice fibreuse centrale (40%)

E. Comperat, Paris

Oncocytome vs carcinome

• Petites tumeurs sans cicatrice en TDM

– 10 oncocytomes vs 98 CCRs

– Inversion de contraste au temps

néphrographique (3-5’)

– Territoires à contenu hyalin se rehaussant

tardivement

– SS 80%, SP 99%, VPP 89%, VPN 98%

Kim JI et al, Radiology 2009

Rozenkrantz AB et al. AJR 2009

• Tumeurs en IRM, avec ou sans cicatrice

– 28 oncocytomes vs 15 CCph

– Inversion de contraste au temps

néphrographique (3-5’)

– Observé dans 10% des cas (Onc et CCph)

Tumeurs avec zone centrale : Oncocytome (cicatrice fibreuse) vs carcinome (nécrose)

• Tumeurs avec zone centrale en SpT2

– 19 oncocytomes, 43 CCRs, 1 léiomyome

– Coupes tardives après injection de Gd (5-15’)

– Inversion complète de la zone centrale :

• 14 oncocytomes et 5 CCRs

• SS 74%, SP 88%, VPP 74%, VPN 88%

– Inversion complète + déplacement chimique nég : • SS 36%, SP 55%, VPP 95%, VPN 97%

Cornelis F et al, AJR 2013;200:830-8

Oncocytome

A B

D E F

C

G

15’

C

E

A B

D F

C

G

Carcinome à cellules rénales

Oncocytomes vs carcinomes

Taouli B et al, Radiology 2009;251:398

IRM de Diffusion

109 tumors – 6 oncocytomas

Oncocytome vs carcinome : - AUC = 0.854

- 90%SS, 83%SP

b values of 0, 400, and 800 sec/mm2

1.91 10-3 mm2/sec

±0.97 1.54 10-3 mm2/sec

±0.69

P<.0097

Seuil : 1.66 x 10-3 mm2

Les oncocytomes ont un ADC élevé

Oncocytomes vs carcinomes

Les oncocytomes sont plus vascularisés que les

carcinomes papillaires et chromophobes :

- Pas de valeur seuil

Vargas HA et al, Radiology 2012;264:779

Dynamiques de rehaussement

152 tumors :

- 16 oncocytomes

- 77 CCC

- 18 CCh

- 28 CP

- 9 AMLs

Oncocytome vs carcinome chromophobe

• Cicatrice centrale : NON DISCRIMINANT

• Présente dans 40% des oncocytomes et 10% des CCh

• Son rehaussement avec inversion complète est possible

• Absence de chute de signal en opp de phase : NON

DISCRIMINANT

• La diffusion : OUI (seuil à déterminer)

• La perfusion : OUI (seuil à déterminer)

Mais une tumeur avec cicatrice centrale qui se rehausse

tardivement, sans effet en opp de phase avec un ADC élevé et

une hyperartérialisation, a toutes les chances d’être un

oncocytome

Oncocytomatose

• Définie par :

– Oncocytomes multiples, bilatéraux

– Bénins +++

• Parfois intégrée dans le syndrome de Birt-Hogg-Dubé (BHD)

– Oncocytomes, carcinomes chromophobes, tumeurs hybrides, autres tumeurs du rein

Caractérisation des sous-types de CCR

A. Vieillefond

Caractérisation des sous-types de CCR

Chute du signal « en phase »

– Liée à des dépôts intra-tumoraux

d’hémosiderine

– Serait spécifique du CP +++

IRM de déplacement chimique

Chute du signal « en opp de phase »

– Liée aux lipides intra-cellulaires

– Se rencontre en cas de :

• CCC : cytoplasme chargé en glycogène et en lipides

• CP : macrophages spumeux

• AML: faible contingent graisseux

in in out out

Caractérisation des sous-types de CCR

• Intensité de signal en T2 :

– 94% des carcinomes papillaires sont en hyposignal en T2

(Roy C. et al Eur Radiol 2007)

– Un rapport de SI tumeur-sur-cortex en T2 ≤ 0.66 a une spécificité de

100% et une sensibilité de 54% pour le CP vs CCC (Oliva MR. et al, AJR 2009)

CCC Pap C

Les CP sont hypointenses en T2

Caractérisation des sous-types de CCR

Les CCC sont hyperartérialisés

Les carcinomes papillaires et chromophobes

sont faiblement vascularisés (Pas de valeur seuil)

Vargas HA et al, Radiology 2012;264:779

Dynamiques de rehaussement

152 tumors :

- 16 oncocytomes

- 77 CCC

- 18 CCh

- 28 CP

- 9 AMLs

Caractérisation des sous-types de CCR

Rehaussement de contraste en IRM dynamique

Sun MRM et al, Radiology 2009

- Une valeur seuil de 84% de rehaussement de signal à la phase CM permet de

distinguer CCC des CC et CP avec une sensibilité de 93% et une spécificité de 96%

- On ne peut distinguer CC et CP entre eux

84%

Caractérisation des sous-types de CCR

IRM de diffusion

• Avec b=0 et 800 :

– ADC CCC vs CP (p<0,001)

– ADC CCC vs CC (p<0,001)

• Valeur seuil : 1.281x10-3 mm2

96%SS – 94%SP pour différencier

CCC des autres

Wang H et al, Radiology 2010

85 tumeurs étudiées à 3T

Les CCC ont un ADC élevé

Synthèse

• Carcinome papillaire :

– Hypointenses en T2 (T2R<0.66)

– Chute du signal possible « en opp de phase » ou, mieux, « en phase »

– Hypovascularisés : faible rehaussement aux phases artérielle et néphrographique

– ADC bas / rein

• Carcinome à cellules rénales conventionnelles (cellules claires) :

– Hyperintense en T2

– Chute du signal possible en « opp de phase »

– Hyperatérialisé (> 84% à la phase vasculaire)

– ADC élevé, proche du rein (> 1.281x10-3 mm2 )

• Carcinome chromophobe :

– T2, ADC et perfusion intermédiaire

– Pas de chute du signal possible « en opp de phase »

Carcinome à cellules claires

?

Carcinome papillaire

?

Carcinome papillaire

?

Carcinome Chromophobe

?

Imagerie et grade de Fuhrman

• IRM de Diffusion

Rosenkrantz AB et al, AJR 2010;195:344

• Séquence : b= 0, 400 – b= 0, 800

• Faible grade : Fuhrman 1 & 2

• Haut grade : Fuhrman 3 & 4

__ b=0-400:AUC=.801

--- b=0-800: AUC=.824

Impact sur le site de biopsie ?

Conclusion

• L’IRM multiparamétrique peut aider à

caractériser les tumeurs rénales

• La définition de seuils est encore nécessaire

pour certains items

• Une fois définis, la validation des critères devra

être entreprise sur de larges cohortes