Imagerie du cerveau du sujet âgé

Aspect normal

Troubles cognitifs

Capacité de gérontologieAvril 2013

Charles MELLERIO, Olivier NAGGARA, Jean-Francois MEDER

Départment de Neuroradiologie, Université Paris-Descartes,

INSERM U894, Hôpital Sainte AnneParis

- Généralités - Aspect normal - Déclin cognitif

1.Sujet âgé

Pourquoi étudier le sujet âgé ?

• Un Français sur 5 en 2011 a plus de 60 ans • En 2050, un Français sur 3 aura plus de 60 ans• 1 million de patients atteints de démence

• Dont >60% par Maladie d’Alzheimer

1. Sujet âgé - généralités

Pourquoi étudier le sujet âgé ?

• Un Français sur 5 en 2010 a plus de 60 ans • En 2050, un Français sur 3 aura plus de 60 ans• 1 million de patients atteints de démence

• Maladie d’Alzheimer > 60% des démences

1. Sujet âgé - généralités

Quel est l’aspect du cerveau

du sujet âgé « sain » ?

Quel est l’aspect du cerveau

du sujet âgé « sain » ?

W. ChurchillPremier ministre à 81 ans

« Baigneuse »P. Picasso, réalisé à 82 ans

1. Sujet âgé – aspect normal

Vieillissement cérébral « normal »

• Pas de limite nette entre normal et pathologique: - Absence de corrélation entre aspect et fonction - Qu’est ce qui est normal / pathologique ? - Les sujets témoins sont ils sains ?

Feuillet L et al. Brain of a white-collar worker. Lancet 2007; 21« Un cerveau normal n'est pas nécessaire pour avoir une vie normale ».

1. Sujet âgé – aspect normal

Le vieillissement cérébral « normal »

• Atrophie cérébrale

• Dilatation des espaces de Virchow et Robin

• Modifications de la substance blanche

• Microsaignements intra parenchymateux

• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux

• diminution physiologique du volume cérébral- du cortex (3 cm3 /an) : élargissement des sillons

- de la substance blanche (3 cm3 /an) : élargissement des ventricules

• Visible ≥ 50 ans, habituelle après 60 ans, sans démence associée• Phénomène visuellement harmonieux

« Atrophie cortico-sous corticale liée à l’âge »

« Elargissement des sillons et des espaces ventriculaires lié à l’âge »

Régions plus vulnérables ?

Coffey CE et al. Neurology 1992;42:527-36

Blatter DD et al. AJNR 1995;16:241-51

Resnick D et al. Neurosci 2003;23:3295–3301

Insula, lobe frontal et pariétal > lobe temporal et occipital

Substance grise Substance blanche

1. Sujet âgé – aspect normal

- cortex préfrontal- gyrus cingulaire antérieur- lobule pariétal inférieur- précuneus- gyrus temporal supérieur

Processus attentionnels

1. Sujet âgé – aspect normal

Insula, lobe frontal et pariétal > lobe temporal et occipital

Régions plus vulnérables ?

N = 465 sujets, Good CD, Neuroimage 2001

À l’abri du temps qui passe ? H. Salvador

en tournée à 90 ans

1. Sujet âgé – aspect normal

Nx amygdaliens, hippocampes, cortex entorhinal

Une atrophie temporale est elle « autorisée »chez le sujet âgé « normal » ?

Une atrophie temporale est elle « autorisée »chez le sujet âgé « normal » ?

§ Atrophie temporale (GTS ++) mais volume de l’hippocampe respecté (1)

§ Si diminution du volume de l’hippocampe: troubles cognitifs mineurs (2)

§ Attention : grande variabilité individuelle (3)

1. Sullivan EV et al. Neurobiol Aging 1995;16

2. Mungas D et al. Neurology. 2005; 23

3. Lupien SJ et al. Neuroimage 2007; 15 Sujets de 20 ans (3)

1. Sujet âgé – aspect normal

• ☺ Atrophie du sujet dément > atrophie sujet sain • L Grande variabilité individuelle • L Pas de limite individuelle entre normal et pathologique • L Pas de lien entre volume et fonction !!!

Sur l’imagerie, puis je dire:« atrophie normale (ou pathologique) pour l’âge » ?

Coffey CE et al. Relation of education to brain size in normal aging. Implication for the reserve hypothesis. Neurology 1999Wittelson SF et Al. Intelligence and brain size in 100 postmortem brains: sex, lateralization and age factors. Brain 2006

•Homogénéité de l’atrophie entre- SB et SG - les lobes•Peu d’atrophie temporale

1. Sujet âgé – aspect normal

Le vieillissement cérébral « normal »

• Atrophie cérébrale

• Dilatation des espaces de Virchow et Robin

• Modifications de la substance blanche

• Microsaignements intra parenchymateux

• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux

Dilatation des espaces périvasculaires de Virchow Robin

Vieillissement cérébral « normal »

• Extension des espaces sous-arachnoïdiens • Signal identique à celui du LCS• Hypersignal en T2, hyposignal FLAIR • Sans couronne en hypersignal (≠ lacune)

R Virchow député à 81 ans

G Salamon, 1971

Kwee RM et al. Radiographics 2007

Découverte fortuite (2% de la population)Incidence augmente avec l’âgeCorrélation aux troubles cognitifs ?

Vieillissement cérébral « normal »

Conséquences cliniques d’une dilatation des EVR ?

MacLullich AMJ et al. JNNP. 2004

Espace de Virchow

Lacune

Le vieillissement cérébral « normal »

• Atrophie cérébrale

• Dilatation des espaces de Virchow et Robin

• Modifications de la substance blanche

• Microsaignements intra parenchymateux

• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux

1. Fazekas F. MRI signal abnormalities in asymptomatic individuals: Their incidence and functional correlates. Eur Neurol. 1989

2. Hachinski vc et al. Leuko-araiosis : An Ancient Term for a New Problem. Can. J. Neurol. Sci 1986

Anomalies de la substance blanche

• 11 % à 40 ans, 90 % à 80 ans…sans fatalité (1)!

• Leucoaraïose (« raréfaction du blanc »)(2)

Hypodensités / hypersignaux en T2/FLAIR de la SB

1. Sujet âgé – aspect normal

Anomalies de la substance blancheAnomalies de la substance blanche

Anomalies périventriculaires ☺

• périfrontales

• en bandes

• inconstantes

• peu évolutives

• « normales » ≥ 40ansPerte de cellules épendymaires

Augmentation de la concentration périventriculaire de LCS

Fazekas F et al. Neurology 1993;43

Garde E et al. Lancet 2000; 356

1. Sujet âgé – aspect normal

Anomalies de la substance blancheAnomalies de la substance blanche

Anomalies confluentes L

• périventriculaires

• couronne rayonnante

• croissantes

• infarctus de la SB

• facteurs de risque vasculaire

Fazekas F et al. Neurology 1993;43

Takao M et al. J Neurol Sci 1999; 167

Schmidt R et al. Lancet 2003; 361

1. Sujet âgé – aspect normal

Hypothèse artérielle (1)

Hypothèse veineuse (2)

Anomalies de la substance blancheAnomalies de la substance blanche

1. Moody DM et al. Clin Neuropathol 1990, 37

2. Moody DM et al. Radiology 1995, 194

Collagénose périveineuse

Tortuosité artérielle

1. Sujet âgé – aspect normal Anomalies de la substance blanche: comment les quantifier ?

Anomalies de la substance blanche: comment les quantifier ?

Nombreuses classifications, contradictoires (1)

Analyse visuelle / volumétrique (2)

1. Brant-Zawadzki et al. (AJNR 1985), Fazekas et al (AJR 1987), Wahlund et al. (stroke 2001),

Mäntylä R et al. (stroke 1997) etc..

2. van den Heuvela et al. AJNR 2006

Anomalies de la substance blanche: classification de Fazekas

Fazekas F et al. AJNR 1987

Anomalies de la substance blanche: classification de Fazekas

Fazekas F et al. AJNR 1987

Périventriculaire« PVH »

Profonde « DWMH »

Sous-corticale

0 : Absent1 : Cornes2 : Halo3 : Irrégulières, extensives

0 : Absent1 : Points focaux2 : Confluence débutante3 : Large confluence

0 : Absent1 : Punctiforme2 : Points multiples3 : Diffus

VASCULAIRE : « DWMH » ≥ 2 ou Sous-corticale ≥ 2NON VASCULAIRE : « DWMH » < 2 et Sous-corticale < 2

FLAIR

Kappeler et al. Stroke. 2003. Pantoni et al. Stroke. 2002

☺

• « habituels, banals… » mais marqueur de risque : - de démence vasculaire- d’accident ischémique- d’hémorragie intracrânienne

• Et aussi – troubles de la marche, troubles urinaires – troubles de l’élocution, cognitifs – Syndrome dépressif – facteur prédictif de la mortalité

Implications cliniques Implications cliniques

Barkhof F et al. Cerebrovasc Dis 2002;13Kuller LH et al. Stroke. 2004;35reteler MM et al.Neurology 1994; 44Camicioli R et al. J Am Geriatr Soc 1999; 47Longstreth WT et al. Stroke 1996; 27Schmidt R et al. Neurology 1993; 43Thomas AJ et al.J Affect Disord 2004; 79

« HS de la SB incitant au contrôle des facteurs de risque

cardiovasculaires »

Conclusion du compte rendu :

☺ Le vieillissement cérébral « normal »

• Atrophie cérébrale

• Dilatation des espaces de Virchow et Robin

• Modifications de la substance blanche

• Microsaignements intra parenchymateux

• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux

• Définition

– Zones hypointenses de 2-5 mm

– Séquence en écho de gradient

– Séquences 3D > 2D à TE long

• Hémosidérine au contact de µvx rompus

• Siège :

- lacunes (NGC, tronc, cervelet)

- lobaire sous cortical

Sujet âgé et microsaignements

C Cordonnier et al. Brain. 2007;24MW Vernooij et al. Radiology. 2008

• Fréquence

Lien avec HTA pour la topographie profonde

Lien avec APOE ε4 pour la topographie lobaire

MW Vernooij et al. Prevalence and risk factors of cerebral microbleeds

Neurology, 2008; 70

Sujet âgé et microsaignements

Un microsaignement est asymptomatique…

Theo JTH et al. Can cerebral microbleeds cause an acute stroke syndrome? Neurol Clin Pract 2011;1;75

69 ans, vertige transitoire 78 ans, paresthésies brachiofaciale G

Augmentation du risque de- HC spontané (profond et lobaire) - Transformation hémorragique d’AVC- HC sous antiagrégants, anticoagulants

Nighoghossian N et al. Stroke. 2002;33

Kidwell CS et al. Stroke. 2002; 33

Senior K. Lancet. 2002;359

* Rothwell PM et al. Stroke. 2004Avril 2006 Mai 2007

« Candidates for new antithrombotic trials should be screened

for µbleeds before randomization ! »*

Sujet âgé et microsaignements

« microsaignements chroniques cérébraux (nombre, site) incitant àla réalisation d’un bilan tensionnel»

Conclusion du compte rendu :

☺ Le vieillissement cérébral « normal »

• Atrophie cérébrale

• Dilatation des espaces de Virchow et Robin

• Modifications de la substance blanche

• Microsaignements intra parenchymateux

• Modification de la distribution en fer et de la charge calcique des noyaux gris centraux

Augmentation de la teneur en fer

Pallidum

Noyaux rouges

Locus niger pr

Noyaux dentelés

Putamen: au-delà de 80 ans À partir de 25 ans

28a 29a

85a

Modification des noyaux gris centraux

Vieillissement cérébral « normal »

Calcifications

pointe des pallidums

Fréquentes, sans caractère pathologique

Modification des noyaux gris centraux

Vieillissement cérébral « normal »

Non pathologiques par elle mêmes

Leur fréquence augmente avec l’âge et les FDR cardiovasculaires (diabète +++, HTA, hypercholestérolémie)

Calcifications des artères cérébrales

Vieillissement cérébral « normal »

Dolichoectasie = Dysplasie

Histologie

Ø amincissement de la paroi

• raréfaction de la limitante élastique interne

• transformation fibreuse de la média

Ø athérosclérose éventuellement ajoutée

[formes acquises : iatrogènes, post-dissection,…]

Dysplasie des artères cérébrales

Vieillissement cérébral « normal »