Fiabilité de l’imagerie du signe de la veine centrale avec FLAIR* 3T dans une étude multicentrique

Contexte académique

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire chronique du système nerveux central caractérisée par la formation de lésions de la substance blanche (White Matter Lesions, WMLs). L’IRM (imagerie par résonance magnétique) est un outil essentiel pour le diagnostic et le suivi de la SEP, en particulier les images pondérées en T2 avec inversion-récupération de liquide (T2-FLAIR), couramment utilisées pour identifier les lésions de la substance blanche cérébrale. Cependant, les lésions non spécifiques de la substance blanche sont également fréquentes dans d’autres maladies neurologiques, ce qui peut entraîner des erreurs de diagnostic de la SEP.

Ces dernières années, le signe de la veine centrale (Central Vein Sign, CVS) a été proposé comme un nouveau biomarqueur diagnostique. Le CVS fait référence à la caractéristique pathologique des lésions de la SEP se formant autour de petites veines, se manifestant en IRM par une veine centrale hypointense dans la lésion. Grâce à l’imagerie de susceptibilité magnétique à haute résolution (comme l’imagerie pondérée en T2*), il est possible de détecter de manière non invasive le CVS à différents champs magnétiques. Cependant, l’imagerie de susceptibilité magnétique présente une sensibilité plus faible pour la détection du CVS, et il peut être difficile de distinguer les lésions périventriculaires du liquide céphalo-rachidien (LCR) dans certains cas. Pour résoudre ces problèmes, la technique d’imagerie FLAIR* a été développée, combinant la suppression efficace du LCR par T2-FLAIR et la détection supérieure des veines par l’imagerie pondérée en T2*, offrant ainsi un contraste élevé pour les lésions et les veines.

Bien que des études antérieures aient montré que le FLAIR* 3T permet de distinguer avec précision la SEP d’autres maladies, sa fiabilité dans un environnement multicentrique et avec différents équipements IRM n’avait pas encore été validée quantitativement. De plus, l’effet de l’agent de contraste au gadolinium (Gd) sur la visibilité du CVS n’avait pas été clairement établi. Par conséquent, cette étude visait à évaluer la fiabilité de la visibilité du CVS avec le FLAIR* 3T dans différents centres d’imagerie et avec différents équipements IRM, ainsi qu’à explorer l’effet du contraste au Gd sur la visibilité du CVS.

Source de l’article

Cet article a été rédigé par Melissa Lynne Martin et ses collègues de l’University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, du Cedars-Sinai Medical Center, des National Institutes of Health et d’autres institutions. L’article a été publié en 2025 dans le Journal of Neuroimaging, sous le titre “Reliability of Central Vein Sign Imaging with 3T FLAIR* in a Multicenter Study”.

Méthodologie de l’étude

1. Conception de l’étude

Cette étude est une étude observationnelle transversale et multicentrique visant à évaluer la fiabilité de la visibilité du CVS avec le FLAIR* 3T dans différents centres d’imagerie et avec différents équipements IRM. Au total, 97 patients adultes suspectés de SEP ont été recrutés dans 10 centres d’imagerie nord-américains. Finalement, les données de 87 participants ont été incluses dans l’analyse.

2. Acquisition des images

Tous les participants ont subi une imagerie cérébrale sur des appareils IRM 3T, provenant des fournisseurs Siemens Healthineers et Philips Healthcare. Les séquences d’imagerie comprenaient : - Imagerie pondérée en T1 avec préparation magnétique et gradient rapide (T1-MPRAGE) : résolution isotropique de 1 mm. - T2-FLAIR : résolution isotropique de 1 mm. - Imagerie pondérée en T2* 3D en écho planaire segmentée (T2* 3D-EPI) : résolution isotropique de 0,65 mm, acquise avant et après injection de contraste au Gd.

3. Traitement des images

Toutes les données IRM ont été téléchargées sur la plateforme cloud Qmenta, Inc. et ont subi un contrôle de qualité. Les étapes de traitement des images comprenaient : 1. Alignement des images : alignement des images T2* 3D-EPI sur l’espace du modèle de l’Institut neurologique de Montréal (MNI). 2. Enregistrement des images : enregistrement des images T2-FLAIR avec les images T2* 3D-EPI alignées, en utilisant une fonction sinc fenêtrée pour l’interpolation. 3. Génération des images FLAIR* : génération des images FLAIR* par multiplication voxel par voxel des images T2-FLAIR et T2* 3D-EPI enregistrées.

4. Segmentation des lésions et des veines

Les étapes de traitement suivantes ont été réalisées à l’aide de logiciels existants dans l’environnement statistique R : 1. Correction du biais N4 : correction des images T1-MPRAGE, T2-FLAIR et T2* 3D-EPI. 2. Suppression du crâne : suppression des voxels extracérébraux des images T1-MPRAGE en utilisant une méthode multi-atlas. 3. Segmentation de la substance blanche : segmentation de la substance blanche en utilisant une méthode de fusion d’étiquettes multi-atlas. 4. Segmentation des lésions : segmentation des lésions de la substance blanche en utilisant la méthode MIMOSA, avec correction manuelle si nécessaire. 5. Segmentation des veines : application d’un filtre de vaisseaux de Frangi binarisé aux images T2* pour segmenter les veines.

5. Analyse des données

Le rapport de contraste sur bruit entre les lésions et les veines (CNRlesion-to-vein) a été calculé comme mesure quantitative de la visibilité du CVS. Des tests t appariés ont été utilisés pour comparer les valeurs de CNRlesion-to-vein avant et après injection de Gd, et des analyses de variance (ANOVA) ont été utilisées pour comparer les valeurs de CNRlesion-to-vein entre les centres et les équipements.

Résultats principaux

1. Cohérence de la visibilité du CVS entre les centres

Les résultats ont montré que le CVS était hautement visible sur les images FLAIR* 3T dans tous les centres. Les valeurs de CNRlesion-to-vein avant et après injection de Gd ne présentaient pas de différences significatives entre les centres (p = 0,07 et 0,27 respectivement), indiquant que le FLAIR* 3T est cohérent entre les différents centres d’imagerie.

2. Cohérence de la visibilité du CVS entre les équipements

L’étude a également révélé qu’il n’y avait pas de différences significatives dans les valeurs de CNRlesion-to-vein entre les équipements Siemens et Philips (p = 0,11 et 0,34 respectivement), montrant que le FLAIR* 3T est cohérent entre les différents équipements IRM.

3. Effet du contraste au Gd sur la visibilité du CVS

Après injection de Gd, la visibilité du CVS sur les images FLAIR* a été significativement améliorée (p < 0,001), indiquant que le contraste au Gd améliore la visibilité du CVS.

Conclusion

Cette étude a validé quantitativement pour la première fois la fiabilité de la visibilité du CVS avec le FLAIR* 3T dans un environnement multicentrique et avec différents équipements IRM. Les résultats montrent que le FLAIR* 3T est cohérent entre les différents centres d’imagerie et équipements, et que le contraste au Gd améliore significativement la visibilité du CVS. Ces résultats soutiennent l’utilisation du FLAIR* 3T dans la pratique clinique pour le diagnostic de la SEP.

Points forts de l’étude

1. Validation multicentrique : Première validation de la fiabilité de la visibilité du CVS avec le FLAIR* 3T dans un environnement multicentrique et avec différents équipements IRM.
2. Rôle du contraste au Gd : Démonstration quantitative que le contraste au Gd améliore significativement la visibilité du CVS.
3. Valeur clinique : Les résultats soutiennent l’utilisation clinique du FLAIR* 3T pour le diagnostic de la SEP.

Autres informations utiles

Les limites de cette étude incluent : 1. Taille limitée de l’échantillon : Le nombre de participants par centre était relativement faible, ce qui pourrait affecter la puissance statistique. 2. Limites des équipements : Seuls les équipements de deux fournisseurs IRM ont été inclus, et les études futures devraient inclure davantage de fournisseurs. 3. Complexité du traitement des images : Le traitement des images FLAIR* n’est pas encore disponible cliniquement sur tous les équipements IRM.

Malgré ces limites, cette étude jette les bases pour une utilisation plus large du FLAIR* 3T dans le diagnostic de la SEP et fournit une référence importante pour les futures études multicentriques.