Imagerie Haute Résolution en pathologie de l’oreille et de la base du crâne, High Resolution Imaging in ear and skull base pathology

Sous la direction de Olivier Ernst
Thèse soutenue le 08 décembre 2010: Lille 2
Depuis le début des années 1990, l'imagerie de l'oreille et de la base du crâne s'est considérablement développée. Des pathologies récentes, mal connues ont été explorées en imagerie, en particulier en IRM. L'objectif de mes travaux de recherche, a été de développer des séquences Haute Résolution (HR) sur l'oreille et la base du crâne permettant une analyse sémiologique fine et une caractérisation de ces différentes pathologies dans l’objectif d’une prise en charge plus adaptée. Le début de mes travaux a été orienté vers le conduit auditif interne. Mon but initial a été de mettre point et de développer une séquence 3 HR T2 sur l'oreille interne et le conduit auditif interne ainsi qu’une séquence spin écho T1 HR en coupes fines. Ces séquences ont permis l’analyse précise de l'extension des schwannomes vestibulaires dans le fond du conduit auditif interne. Cette étude a permis de dégager des critères intéressants en imagerie dans le choix thérapeutique (chirurgie versus radio-chirurgie) et dans le choix de la voie d'abord chirurgicale. Mon travail s’est également orienté vers le développement des séquences de diffusion en base du crâne, le but était de développer une séquence de diffusion HR dans le suivi des cholestéatomes opérés de l'oreille moyenne. Les récidives de cholestéatome sont fréquentes et les oreilles opérées sont parfois difficiles à analyser en TDM en cas de comblement de la cavité opératoire. Des séquences IRM spécifiques sont alors nécessaires pour différencier une récidive de cholestéatome, du tissu fibro-inflammatoire fréquemment présent. Plusieurs auteurs avaient montré l'intérêt des séquences de diffusion du fait de coefficients de diffusion très différents entre le tissu fibro-inflammatoire et le cholestéatome. Cependant ces premières séquences de diffusion EPI basse résolution, étaient peu adaptées au rocher et la base du crâne. Notre travail a été de mettre au point et de développer une séquence de diffusion HR Turbo Spin écho adaptée à l'oreille et à la base du crâne permettant le dépistage des récidives de cholestéatome et de valider cette séquence par comparaison au gadolinium tardif et à la chirurgie. Mon travail sur la base du crâne haute résolution m'a également permis de développer des séquences Spin Echo T1 et 3D Echo de gradient T1 en Haute Résolution avec saturation de la graisse permettant une analyse fine des extensions tumorales périnerveuses à la base du crâne principalement dans les cancers du nasopharynx. Ces travaux ont permis de définir les voies d'extension précises de ces tumeurs afin de ne pas sous-évaluer le stade initial de ces tumeurs dans la classification TNM de l'UICC. Ces travaux associés à ceux d'autres chercheurs ont permis de mettre à jour récemment cette classification UICC des tumeurs du nasopharynx. Une de mes principales voies de recherche a été le dépistage, l'analyse et la description des pathologies de l’oreille interne. Une étude longitudinale menée de 1998 à 2008 incluant toutes les pathologies intra-labyrinthiques découvertes au CHU de Lille, a permis de définir et de caractériser trois grands types de pathologies distinctes: les schwannomes intra-labyrinthiques, les labyrinthites, les hémorragies intra-labyrinthiques. Ces pathologies nécessitent des prises en charge différentes. Nous avons pu également définir des critères pronostics en particulier des critères de gravité nécessitant une prise en charge rapide adaptée. Dans le cadre ce travail de recherche sur les pathologies de l’oreille interne, nous nous sommes également intéressés au Syndrome de déhiscence du canal semi-circulaire supérieur, syndrome clinique récemment décrit par Minor en 1998. Une étude précise des cas découverts entre 2007 et 2009, associant le scanner HR de l’oreille et la fusion des images HR en IRM (fusion entre une séquence d’angio-IRM HR et la séquence 3D HR T2), a permis de mettre en évidence une variante de la forme classique, correspondant, non pas à une déhiscence osseuse isolée du canal semi-circulaire supérieur, mais à une déhiscence du sinus pétreux supérieur venant au contact du labyrinthe membraneux au niveau du canal semi-circulaire supérieur. La prise en charge chirurgicale étant très différente en cas de déhiscence vasculaire. Mon travail sur la base du crâne et l'imagerie haute résolution m'a également conduit à m'intéresser aux outils d'aide à la planification et à la prise en charge chirurgicale des tumeurs de la base du crâne. En effet, ces tumeurs, souvent bénignes, sont d'accès difficile en raison de l'importance des rapports nerveux et vasculaires à ce niveau. Le but est de développer une méthode de reconstruction tridimensionnelle de ces tumeurs dans leur environnement vasculaire et nerveux permettant au chirurgien de modéliser et de choisir sa voie d'abord. Ces reconstructions 3D des tumeurs de la base du crâne et de leur environnement montrent l’intérêt de l’imagerie HR de la base du crâne non seulement pour les radiologues mais également pour les chirurgiens et pour l’enseignement de cette région.
-Imagerie tête et cou
Since the beginning of the 1990s, the imaging of the ear and skull base has grown considerably. Recently, poorly known pathologies have been investigated by imaging, in particular with MRI. The objective of my research works was to develop high resolution (HR) sequences dedicated to the ear and the skull base, allowing a fine semiological analysis and a characterization of these various pathologies. The purpose is to contribute to a more appropriate medical management. The beginning of my work was directed towards the internal auditory canal. My initial purpose was to determine and develop a three-dimensional HR T2 sequence for the inner ear and the internal auditory canal as well as a spin echo T1 HR with thin slices. These sequences allowed the precise analysis of the extension of vestibular schwannomas in the fundus of the internal auditory canal. This study has indentified a relevant criteria for the therapeutic choice (surgery versus radiosurgery) and for the choice of the surgical approach. My work has also aimed to the development of diffusion sequences dedicated to the skull base. The purpose was to develop a HR diffusion sequences in the follow-up of operated cholesteatoma of the middle ear. Recurrence of cholesteatoma is frequent and the operated ears are sometimes difficult to analyze on CT, particularly when the postoperative cavity is completely filled. Specific MRI sequences are then necessary to differentiate a recurrent cholesteatoma from fibro-inflammatory tissue. The fact that the diffusion coefficient between fibro-inflammatory tissue and cholesteatoma is different has been shown by several authors. However these early sequences of echoplanar imaging (EPI) diffusion with low resolution were poorly suited to the temporal bone and the skull base. Our work was to finalize and develop a sequence of turbo spin echo HR diffusion, adapted to the ear and skull base for the screening of recurrent cholesteatoma and validate this sequence by comparison with delayed post gadolinium spin echo T1 sequence and surgery. My work on the HR imaging of the skull base also enabled me to develop some other sequences: spin echo T1 and 3D HR gradient echo T1 with fat saturation allowing for the detailed analysis of perineural spread to the skull base, mainly in nasopharyngeal cancers. This work helped to define the precise pathways of extension of these tumours in order not to underestimate the initial stage of these tumours in the TNM UICC classification. This work together with those of other researchers allowed the recent update of the UICC classification in nasopharyngeal tumours. One of my main research topics has been the screening, analysis and description of the pathologies of the inner ear. A longitudinal study from 1998 to 2008, including all the intralabyrinthine pathologies discovered to the University Center of Lille, allowed to define and characterize three major different pathologies: intralabyrinthine schwannoma, labyrinthitis and intralabyrinthine hemorrhage. These pathologies require different treatments. We were also able to define prognostic criteria in particular criteria of severity requiring a rapid and adapted medical management. Within the framework of my research on the pathologies of the inner ear, we were also interested in the syndrome of dehiscence of the superior semicircular canal. This clinical syndrome was recently described by Minor in 1998. A retrospective study of the cases discovered between 2007 and 2009, included a HR TDM of the temporal bone and a HR MRI (in particular imaging fusion between the 3D HR time-of-flight (TOF) and the 3D HR T2 sequences), enabled to identify a variant of the classic form of dehiscence. This form was not an isolated osseous dehiscence of the superior semicircular canal but a dehiscence of the superior petrous sinus in contact with the membranous labyrinth at the level of the superior semicircular canal. The surgical management is very different in case of dehiscence of vascular origin. My work on the skull base and the HR imaging also stimulated my interest in tools dedicated for the planning and surgical management of these skull base tumours. Indeed these tumours which are often benign have difficult access surgically because of the importance of the nervous and vascular connections in this region. The purpose is to develop a method of three-dimensional reconstruction of these tumours in their vascular and nervous environment, allowing the surgeon to plan and choose the most suitable approach. These 3D reconstructions of the skull base tumours and their environment show the advantages of HR imaging not only for the radiologists but also for the surgeons. They also have an educational value.
Source: http://www.theses.fr/2010LIL2S035/document