Mesure du décalage de la ligne médiane du cerveau et son automatisation : Une revue des techniques et des algorithmes

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2. Méthodes

2.1. Tomographie assistée par ordinateur

La tomographie assistée par ordinateur utilise un ordinateur pour reconstruire des images en coupe transversale à partir de mesures de la transmission des rayons X à travers de fines tranches de tissus du patient . La tomodensitométrie sans contraste est la modalité d’imagerie de choix pour les TBI en raison de sa disponibilité généralisée, de l’acquisition rapide de l’imagerie, des détails osseux supérieurs, de la capacité d’imagerie du corps entier chez les patients blessés multiples, des faibles coûts associés et de la compatibilité avec la plupart des dispositifs médicaux permettant l’examen de patients instables . Sur les images CT, il est possible de mesurer le MLS en utilisant le SP, la glande pinéale ou le V3 comme repère anatomique.

Généralement, le CT cérébral est réalisé pour les conditions neurologiques aiguës et l’IRM pour les cas subaigus ou chroniques. Outre le TBI, l’accident vasculaire cérébral est une autre affection neurologique aiguë importante nécessitant une imagerie cérébrale. Le score NIHSS (National Institutes of Health Stroke Scale) est souvent utilisé pour quantifier l’atteinte neurologique. La tomodensitométrie sans contraste est l’examen d’imagerie initial privilégié pour les patients victimes d’un AVC, car elle permet d’identifier une hémorragie hyperdense et de la différencier d’un infarctus cérébral, guidant ainsi une intervention immédiate en même temps que le score NIHSS. Cependant, les signes précoces des infarctus sur le scanner sont subtils et l’identification précise de la zone infarcie est généralement impossible .

L’émergence d’un œdème cérébral est la conséquence potentiellement mortelle la plus redoutée d’un accident vasculaire cérébral ischémique de grand territoire. Le terme d’infarctus malin de l’artère cérébrale moyenne (ACM), introduit en 1996, a été défini à l’origine comme un infarctus de l’ensemble du territoire de l’ACM, ou même de zones plus grandes, apparaissant comme des zones d’atténuation réduite (hypodensités) sur le scanner dans les 48 heures . La détérioration neurologique survient généralement chez la plupart des patients dans les 72 à 96 heures, mais certains patients peuvent subir une détérioration au cours des jours suivants. La tomodensitométrie est également la modalité de choix pour les patients instables présentant un infarctus de l’ACM avec un gonflement nécessitant une imagerie de suivi. Le degré du MLS est couramment utilisé comme point de référence pour la détérioration radiographique. Cependant, la définition varie selon les études. Une fois l’infarctus de l’ACM diagnostiqué, la craniectomie décompressive (DC) avec duroplastie expansive est le seul traitement efficace. La DC est également couramment pratiquée seule ou en conjonction avec l’ablation de l’hématome chez les patients présentant une augmentation de la PIC après un TBI .

Pullicino et al. ont mesuré plusieurs paramètres sur un CT axial réalisé dans les 48 heures suivant l’apparition de l’infarctus chez 118 patients consécutifs présentant un AVC hémisphérique aigu grave . Les facteurs de risque bruts pour la mortalité à 14 jours, qui est survenue chez 46 patients, étaient un volume de lésion de 400 ml ou plus, un SP MLS de 9 mm ou plus, un MLS pinéal de 4 mm ou plus, une hémorragie intraventriculaire et un coma à l’admission. Seul le MLS SP était significativement corrélé à la survie dans l’analyse multivariée, mais les deux mesures du MLS étaient fortement corrélées avec un coefficient de corrélation de 0,82.

Lam et al. ont analysé les caractéristiques de la tomodensitométrie axiale réalisée dans les 24 heures suivant l’apparition des symptômes chez 55 patients présentant un infarctus étendu aigu de l’ACM . Les auteurs ont classé la mesure du MLS en 3 groupes : pas de MLS, MLS inférieur à 10 mm et MLS supérieur à 10 mm. Ils n’ont pas non plus décrit quel point de repère a été utilisé pour mesurer le MLS. L’analyse d’une seule variable explicative a montré que le NIHSS, la présence d’une MLS, une MLS supérieure à 10 mm, l’étendue de l’infarctus, la présence d’une hydrocéphalie, l’effacement de l’espace sous-arachnoïdien ou de la cella media, et la perte de différenciation corticomédullaire étaient associés à la mortalité à 30 jours (14 patients). L’analyse de régression logistique a montré que l’étendue de l’infarctus et le NIHSS étaient les seuls facteurs prédictifs indépendants. Comme l’œdème cérébral se développe généralement plus tard, les auteurs ont considéré que le MLS « précoce » le premier jour était un signe hautement spécifique mais peu sensible.

Park et al. ont utilisé l’IRM pondérée par diffusion (DWI) dans les 14 heures et le CT 24 ± 4 heures après le début de l’AVC chez 61 patients pour évaluer le volume de l’infarctus et le MLS au SP . Le degré d’atrophie cérébrale a également été évalué à l’aide du ratio de bicaudie. Pour les patients qui ont présenté un infarctus hémisphérique aigu, un volume d’infarctus supérieur à 220 ml ou un MLS supérieur à 3,7 mm sur le CT de suivi environ 24 heures après le début de l’AVC prédit un infarctus malin, qui a été noté chez 21 patients. Pour les patients victimes d’un infarctus dont le cerveau est moins atrophié, défini par un rapport bicaudé inférieur à 0,16, un volume initial de l’infarctus supérieur à 160 ml dans un DWI dans les 14 heures suivant le début de l’AVC est hautement prédictif d’une évolution maligne.

L’HIC spontanée est le sous-type le plus courant d’AVC hémorragique. La décision de savoir si et quand enlever chirurgicalement l’HIC dépend généralement du volume et de la localisation de l’hématome . Comme pour l’hématome traumatique, le volume de l’HIC spontané est estimé à l’aide de la formule ABC . Le MLS mesuré au niveau du SP ou de la glande pinéale est également utilisé pour quantifier la progression de l’effet de masse après une HIC. Zazulia et al. ont trouvé 17 cas de progression de la MLS, définie comme une augmentation de plus de 2 mm, chez 76 patients ayant subi des tomographies répétées après une HIC supratentorielle spontanée. Parmi eux, 10 sont survenus dans les 2 jours et étaient associés à l’élargissement de l’hématome, et 7 sont survenus plus tard et étaient associés à la progression de l’œdème. La progression de l’effet de masse dû à l’œdème s’est produite avec des volumes d’hémorragie plus importants. Comparé au MLS pinéal, le MLS du SP était une mesure plus sensible. Cependant, la signification clinique de l’œdème tardif et le résultat pour le patient n’ont pas été rapportés.

Song et al. ont corrélé le coma (score GCS de 8 ou moins) et l’anisocorie avec les résultats du scanner chez 118 patients présentant une HIC supratentorielle spontanée. Une analyse univariée a révélé que le volume de l’hématome, le score de l’hémorragie intraventriculaire et l’amplitude du MLS étaient liés au coma et à l’anisocorie. L’amplitude moyenne du MLS était de 1,3, 5,9 et 10,1 mm chez les patients sans coma, ceux avec coma mais sans anisocorie et ceux avec coma et anisocorie, respectivement. Les auteurs n’ont pas mentionné si un point de repère spécifique avait été utilisé pour mesurer le MLS. La mortalité à 30 jours était de 33,9 % et il n’a pas été indiqué si un patient avait subi une intervention chirurgicale. De plus, leurs résultats cliniques n’étaient pas corrélés aux résultats.

L’hématome sous-dural chronique (HSCD) est composé d’un liquide noir épais comme de l’huile de moteur contenant un caillot sanguin lysé. Il est généralement rencontré chez les personnes âgées et l’évolution d’un SDH aigu à un cSDH prend plusieurs semaines . Les symptômes et les signes cliniques de l’HCD sont moins dramatiques que ceux de l’HCD aiguë, qui est rapidement mortelle si elle n’est pas traitée. Sur les images tomodensitométriques, l’HDC apparaît comme une collection de faible intensité à l’extérieur du cerveau. La MLS peut être importante, notamment chez les patients dont le cerveau est atrophié. Sur le plan clinique, la plupart des patients atteints d’HDFc présentent des maux de tête ou une légère faiblesse des membres (hémiparésie), même si la MLS est importante. La cSDH bilatérale est fréquente. Lorsqu’elle se produit, la ligne médiane est repoussée dans sa position normale, ce qui rend le MLS moins utile chez ces patients. D’autres caractéristiques d’imagerie doivent être ajoutées pour évaluer correctement l’effet de masse.

Au lieu de la mortalité, le MLS est corrélé à d’autres variables chez les patients atteints de cSDH. Jukovic et Stojanovic ont évalué 83 patients avec 53 cSDH unilatéraux et 30 bilatéraux pour déterminer le seuil de MLS pour l’hémiparésie . Les auteurs n’ont pas décrit comment ils ont mesuré le MLS. Leurs résultats suggèrent que dans le cas d’un SDHc unilatéral, le seuil du MLS pourrait être de 10 mm ; pour le SDHc bilatéral, le seuil était de 4,5 mm. Il est intéressant de noter que les patients souffrant d’un SDHC unilatéral sont plus susceptibles de présenter à la fois une hémiparésie (44 patients) et un MLS (48 patients), mais la courbe caractéristique d’exploitation du récepteur était plus petite que celle dérivée des patients souffrant d’un SDHC bilatéral. Les auteurs n’ont pas rapporté comment leurs patients ont été traités mais ont trouvé une hémiparésie controlatérale au côté de la couche d’hématome la plus épaisse dans les cSDH bilatéraux. Certains de leurs patients pourraient avoir des lésions « bilatérales » distribuées de manière asymétrique qui se comportent comme un SDHC unilatéral cliniquement et radiologiquement.

Chez certains patients atteints de SDHC, la conscience est altérée. Sucu et al. ont évalué 45 patients atteints de cSDH qui ont subi une craniostomie par burr-hole ou twist-drill . Ils ont comparé le niveau de conscience des patients mesuré par le score GCS, le MLS au niveau de la glande pinéale, et le SP à la fois dans la période préopératoire et postopératoire précoce. Chez chaque patient, le MLS pinéal était presque toujours plus petit que le MLS du SP sur les images CT pré et postopératoires. Les tomographies postopératoires ont été évaluées juste après le retrait des cathéters de drainage, 2 à 4 jours après l’opération. Sur les 45 patients inclus, 28 avaient des troubles de la conscience définis par un score GCS inférieur à 15. La moitié d’entre eux avaient des scores GCS de 13 (8 patients) et 14 (6 patients). Chez les patients présentant une HDCS et une altération de la conscience, ils ont constaté que la probabilité que le GCS revienne à 15 après l’opération était augmentée si la MLS du SP était de 10 mm ou plus. Les auteurs ont conclu que l’évacuation d’une HDCS a peu de chances de rétablir la conscience si le MLS associé n’est pas assez grand pour expliquer un mauvais état de conscience. En d’autres termes, une petite MLS rend plus probable l’existence d’une cause distincte. Dans les deux études sur le SDHc, les seuils MLS sont considérablement plus élevés que ceux utilisés chez les patients souffrant de TBI ou d’infarctus de l’ACM. De telles différences peuvent s’expliquer par une physiopathologie différente et un degré plus élevé d’atrophie cérébrale chez les patients atteints de HSCT.

L’abcès cérébral est défini comme un processus suppuratif focal au sein du parenchyme cérébral. Dans les stades précoces de l’abcès cérébral appelé cérébrite, la lésion suppurative est mal délimitée du cerveau environnant. Lorsque la capsule de l’abcès se forme à des stades plus avancés, la tomodensitométrie et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) avec prise de contraste montrent une bordure de rehaussement bien définie, généralement lisse et fine (rehaussement annulaire). Demir et al. ont évalué rétrospectivement les images CT et IRM de 96 patients ayant reçu un diagnostic clinique d’abcès cérébral. Ils ont recueilli les caractéristiques d’imagerie en termes de nombre, de localisation et de taille des lésions, ainsi que la présence et l’étendue de l’œdème périlésionnel et du MLS. Un indice de gravité de l’imagerie a été construit en conséquence. Parmi ces patients, 86 ont été opérés, le plus souvent par aspiration (72 patients). Les auteurs ont probablement mesuré le MLS près du SP ou du V3, comme le montrent leurs figures, mais ils n’ont pas fourni de détails. Ils ont classé le MLS en léger (moins de 5 mm), modéré (entre 5 et 10 mm) ou sévère (plus de 10 mm) et ont ensuite additionné les scores obtenus à partir d’autres paramètres. Ils ont montré une corrélation négative entre l’indice de gravité de l’imagerie et l’état de conscience général initial. Il y avait une différence significative entre les paramètres cliniques et d’imagerie des patients ayant un événement indésirable par rapport aux patients ayant une bonne récupération.

Après un DC pour un TBI ou un infarctus malin de l’ACM, les patients présentent de larges défauts du crâne. Ils subissent une cranioplastie après la disparition de l’œdème cérébral pour des raisons de protection et d’esthétique. En plus de déterminer si une DC est nécessaire, le MLS a également été utilisé pour prédire l’amélioration neurologique après une cranioplastie. Lin et al. ont recruté 56 patients pour une cranioplastie, 35 avec une MLS allant de 1 à 12 mm et 21 sans MLS, et ont analysé leurs caractéristiques cliniques. Quarante-six de leurs patients avaient subi une DC pour un TBI ou une HIC spontanée et 10 pour un infarctus important ou une infection intracrânienne . Tous avaient subi une DC unilatérale de grande envergure avec des diamètres de défaut crânien supérieurs à 100 mm. Des améliorations significatives ont été constatées dans les scores de GCS, de puissance musculaire des bras et de puissance musculaire des jambes un an après la cranioplastie. Une amélioration significativement plus importante du score GCS a été observée dans le groupe MLS. Huit patients du groupe MLS présentaient un cerveau enfoncé, ce qui implique une lésion antécédente plus importante causée par un TBI ou un AVC. Les lésions cérébrales de grande taille sont fréquemment liées au syndrome du trépané (ST) après un DC lorsque l’œdème cérébral se résorbe avec le temps. Les auteurs attribuent l’amélioration neurologique à la résolution du ST, mais ils n’ont pas rapporté combien des 9 patients avec MLS et amélioration du score GCS avaient un cerveau enfoncé.

2.2. Imagerie par résonance magnétique

L’IRM est une technique qui produit des images tomographiques au moyen de champs magnétiques et d’ondes radio . Elle fournit un contraste exceptionnel des tissus mous, sensiblement meilleur que toute autre modalité d’imagerie, y compris le scanner et l’US. Chez tout patient chez qui un néoplasme ou une infection intracrânienne est envisagé, l’IRM avec prise de contraste est l’étude préférée car ces lésions peuvent être identifiées par un rehaussement anormal. Le signal IRM étant très faible, un temps d’imagerie prolongé et la coopération du patient sont souvent nécessaires, ce qui la rend moins adaptée à l’examen de patients instables. Reconstruites à l’aide de plans orthogonaux standard, à savoir les plans axial, sagittal et coronal, les images IRM axiales présentent un angle légèrement différent de celui de leurs homologues CT, qui sont reconstruites parallèlement à la ligne orbitoméatique. Malgré cette différence, la mesure du MLS sur les images IRM et sur les images CT est essentiellement le même processus. Une fois que la tranche contenant le repère anatomique pertinent est sélectionnée, le MLS peut être déterminé en mesurant la distance entre cette structure et l’iML, ou la moitié de la largeur de l’espace intracrânien, comme décrit dans la section 1.3.

Par rapport à la CT, l’IRM DWI détecte le volume infarci dans les premières heures, ce qui permet une identification précoce du territoire impliqué et la prédiction de l’œdème cérébral, y compris l’infarctus malin de l’ACM. Cependant, le scanner reste le pilier du diagnostic de l’œdème cérébral lors de l’imagerie de suivi en cas d’aggravation clinique. Dans une étude de cohorte prospective, multicentrique et observationnelle, Thomalla et al. ont étudié des patients ayant subi un infarctus aigu de l’ACM en utilisant des techniques d’IRM, notamment l’imagerie par diffusion de l’eau, l’imagerie de perfusion et l’angiographie par résonance magnétique, dans les 6 heures suivant l’apparition des symptômes. Sur les 140 patients inclus, 27 ont développé un infarctus malin de l’ACM, défini comme une aggravation du score NIHSS et un infarctus important de l’ACM sur l’IRM ou le CT de suivi d’au moins deux tiers de son territoire avec compression des ventricules ou du MLS. Dans cette étude, le MLS est utilisé comme un point final plutôt que comme un prédicteur de résultat. Une fois qu’il est détecté en même temps que l’infarctus de grande taille sur l’IRM ou le CT, l’infarctus malin de l’ACM peut être diagnostiqué. Cependant, aucune définition quantitative du MLS n’a été donnée. Bien que la tomodensitométrie soit l’examen le plus sûr pour les patients instables présentant une détérioration neurologique, certains patients pourraient avoir un MLS détecté sur l’IRM de suivi avant l’aggravation clinique. Le seuil préspécifié d’un volume de lésion DWI supérieur à 82 ml a permis de prédire une infection maligne avec une spécificité élevée, mais la sensibilité était faible. Les auteurs ont conclu que, dans un sous-ensemble de patients présentant de petits volumes initiaux de lésions DWI, des tests diagnostiques répétés sont nécessaires. Pour la même raison, un suivi systématique par tomodensitométrie avec mesure du MLS a également été effectué par Park et al. comme décrit précédemment dans la section 2.1 .

La thrombose veineuse cérébrale (CVT) est un sous-type d’AVC rare dont l’évolution clinique est très variable. Yii et al. ont mené une étude rétrospective sur 106 patients consécutifs présentant une CVT confirmée par imagerie entre 1997 et 2010 . Leur étude a montré que les infarctus veineux et l’hyperintensité en DWI étaient associés à une détérioration clinique. Les autres caractéristiques d’imagerie, notamment l’hémorragie parenchymateuse, l’œdème vasogénique, la MLS et la localisation de la thrombose, n’étaient pas prédictives de la détérioration clinique. Ces résultats indiquent que la TVC a une histoire naturelle différente de l’infarctus de l’ACM.

Un néoplasme intracrânien et un abcès peuvent avoir une histoire subaiguë similaire et un déficit neurologique focal. L’abcès et la tumeur présentent tous deux un œdème périfocal (environnant), mais le premier a tendance à présenter un rehaussement annulaire sur les images CT et IRM, tandis que le second peut être solide ou kystique avec une paroi épaisse et irrégulière. Demir et al. ont effectué une IRM avec prise de contraste sur des patients ayant un diagnostic clinique d’abcès cérébral lorsqu’il n’y avait pas de contre-indication. Sur l’IRM, le MLS peut être mesuré en utilisant la même technique que sur le CT. Ces résultats peuvent être directement comparés et rassemblés pour une analyse statistique ultérieure, comme décrit dans la section 2.1.

Baris et al. ont examiné les images IRM de 40 patients atteints de tumeurs cérébrales supratentorielles primaires et de 40 patients atteints de tumeurs cérébrales métastatiques intra-axiales . Le groupe de tumeurs cérébrales solitaires primaires supratentorielles a également été subdivisé en sous-groupe glioblastome multiforme (GBM) (24 patients) et sous-groupe autre que GBM (16 patients). Le MLS, le volume de la tumeur, le volume de l’œdème périfocal et le rapport entre l’œdème et la tumeur ont été mesurés. Les diagnostics pathologiques des tumeurs primaires autres que le GBM comprennent des tumeurs de grade inférieur et de sous-type moins agressif. Les auteurs ont utilisé des images axiales FLAIR pour mesurer l’hernie subfalcine, qui semble être synonyme de MLS. Cependant, ils n’ont pas indiqué si un point de repère spécifique, tel que le SP, a été utilisé. Le degré de MLS a été classé comme hernie de grade 1 lorsque le MLS était inférieur à 5 mm et comme hernie de grade 2 lorsque le MLS était supérieur. Leurs résultats ont montré que le MLS et le volume tumoral du groupe de la tumeur primaire étaient plus importants que ceux du groupe des métastases, tandis que le volume de l’œdème par rapport au volume tumoral était plus faible. La MLS supérieure à 5 mm était plus fréquente dans les tumeurs primaires. Comme les tumeurs plus grandes ont un MLS plus grand et un espace supplémentaire plus petit pour l’œdème, la différence de taille de la tumeur entre les groupes peut contribuer à ces différences.

Par rapport aux tumeurs malignes, les tumeurs cérébrales bénignes ont un comportement biologique et une histoire naturelle différents. Zeidman et al. ont examiné 21 personnes ayant subi des examens cérébraux IRM en série pour déterminer le taux de croissance des méningiomes non opérés. La décision de ne pas opérer a été prise en fonction de l’absence de symptômes ou de signes neurologiques associés et de la crainte d’un risque opératoire élevé de déficience neurologique. Ils ont conclu que le taux de croissance volumétrique moyen était significativement plus élevé que le taux de croissance planimétrique. Bien qu’ils aient également enregistré des caractéristiques d’imagerie spéciales, notamment la calcification, l’hypointensité T2, la queue durale, l’effet de masse et le MLS, aucune d’entre elles n’a été corrélée au taux de croissance. Les méningiomes étant pour la plupart des tumeurs bénignes à croissance lente, la PIC reste normale jusqu’à ce que la tumeur devienne très importante. Par conséquent, le MLS joue peu de rôle dans le suivi des patients atteints de méningiomes.

2.3. Ultrasons

L’imagerie par ultrasons est réalisée en utilisant la technique de l’écho pulsé. Le transducteur US convertit l’énergie électrique en une brève impulsion sonore à haute fréquence qui est transmise aux tissus du patient, puis il devient un récepteur, détectant les échos de l’énergie sonore réfléchie. Au lieu d’imager le volume anatomique entier et de reconstruire des coupes axiales, sagittales et coronales standardisées, les images US sont produites dans n’importe quel plan anatomique en ajustant l’orientation et l’angulation du transducteur et la position du patient. La visualisation des structures anatomiques par l’US est limitée par les os et par les structures contenant du gaz, comme le crâne et les intestins.

Sauf chez les nourrissons, l’US n’est pas l’outil diagnostique de première ligne pour l’imagerie cérébrale. Les patients souffrant de troubles neurologiques subissent d’abord un examen par tomodensitométrie ou par IRM. Ensuite, l’US peut être utilisé pour évaluer les carotides ou pour évaluer les vaisseaux intracrâniens avec des techniques de sonographie Doppler couleur transcrânienne (TCCS). Un avantage important de l’US est la commodité de l’examen au chevet du patient, ce qui est utile pour les patients instables qui peuvent avoir des ventilateurs, des moniteurs et des pompes intraveineuses, ce qui rend le transport à la fois encombrant et risqué.

Seidel et al. ont effectué un examen TCCS au chevet du patient pour étudier les schémas de flux de l’ACM chez les patients victimes d’un AVC . Ils ont conclu que le TCCS peut fournir des données rapides et fiables concernant le sous-type et le mécanisme de l’AVC immédiatement après son apparition, mais l’examen n’a pas pu être effectué en raison d’une fenêtre acoustique temporelle insuffisante chez 17 de leurs 84 patients. En outre, ils ont également été les premiers à mesurer le MLS à l’aide de l’US, avec l’aide du TCCS. Après avoir identifié les artères du cercle de Willis, la profondeur de la fenêtre d’insonation a été ajustée de sorte que le mésencéphale au centre de l’image et le crâne controlatéral deviennent visibles. À partir de cette position, le transducteur a été incliné vers le haut de 10 degrés pour identifier le V3 en utilisant ses bords hyperéchogènes et le thalamus hypoéchogène et la glande pinéale hyperéchogène qui l’entourent. Bien que légèrement incliné, le plan de balayage US est approximativement horizontal. Les distances entre la sonde US et le centre du V3 ont été mesurées des deux côtés de la tête. Ces deux distances, et , peuvent ensuite être utilisées pour calculer la MLS selon la formule . Mathématiquement, cette formule est la même que la formule MLS décrite dans la section 1.3.

Dans les cerveaux atteints de maladies dégénératives, il est possible de trouver le V3 et de mesurer son diamètre en utilisant l’image transcrânienne en mode B . Cependant, lorsque les ventricules sont comprimés, le TCCS aide à trouver le V3 et à mesurer le MLS. Par conséquent, nous utilisons le terme « US » pour représenter l’ensemble du processus de mesure, y compris l’identification du flux artériel à l’aide du TCCS dans les sections suivantes. Pour valider la mesure du MLS par l’US, une image CT correspondante dans une fenêtre temporelle donnée, généralement des heures, est utilisée comme étalon-or. Comme le plan de balayage de l’US est approximativement horizontal, les mesures MLS sonographiques et MLS CT ont généralement été comparées directement sans aucune transformation ou conversion.

Stolz et al. ont recruté prospectivement 61 patients présentant un infarctus supratentoriel (45 patients) ou une hémorragie intracérébrale (16 patients) . Un total de 122 mesures échographiques du MLS au chevet du patient ont été comparées aux données de la tomodensitométrie dans une fenêtre temporelle de 12 heures. Le coefficient de corrélation global était de 0,93. Pour les 50 mesures échographiques prises dans une fenêtre de 3 heures, la corrélation était encore meilleure. L’intervalle de confiance global de 95 % de la différence MLS entre les mesures TCCS et CT était de ±1,78 mm. Toutes les différences étaient inférieures à 2 mm. En plus de valider leurs résultats, les auteurs ont conclu que l’US est particulièrement adaptée aux patients gravement malades qui ne sont pas aptes au transport. Ils n’ont pas indiqué si un patient avait été exclu en raison d’une fenêtre acoustique temporelle insuffisante.

Après avoir confirmé la précision de la mesure sonographique de la MLS, ces auteurs ont recruté 42 patients présentant un accident vasculaire cérébral hémisphérique aigu et sévère, défini comme ayant un score inférieur à 35 points sur l’échelle scandinave des accidents vasculaires cérébraux . Un CT et une sonographie duplex carotidienne ont été réalisés à l’admission. Le TCCS a été effectué 8 ± 3, 16 ± 3, 24 ± 3, 32 ± 3 et 40 ± 3 heures après le début de l’AVC. La taille de l’infarctus a été déterminée à partir du CT de suivi. Douze de leurs patients sont morts à la suite d’une hernie cérébrale et 28 ont survécu. Deux hommes ont reçu du DC 27 et 30 heures après l’AVC et ont survécu. Ils ont été exclus de l’analyse ultérieure. La MLS était significativement plus élevée dans le groupe hernie dès 16 heures après le début de l’AVC. La mortalité était de 100 % lorsque la MLS échographique était supérieure à 2,5, 3,5, 4,0 et 5,0 mm après 16, 24, 32 et 40 heures, respectivement. Seize des 42 patients étaient sous sédation et sous ventilation artificielle pendant les 48 premières heures, ce qui rendait la surveillance clinique extrêmement difficile. Les auteurs ont suggéré que la surveillance TCCS au lit du MLS est une alternative diagnostique chez les patients gravement malades, qui ne peuvent pas être autrement surveillés de manière adéquate.

Tang et al. ont évalué 51 patients consécutifs avec une HIC supratentorielle spontanée aiguë en utilisant l’US . Dix-huit patients ont été exclus en raison d’une mauvaise fenêtre osseuse acoustique temporale sur au moins un côté du crâne. En plus du MLS, ils ont également mesuré l’indice de pulsatilité (PI) de l’ACM et l’ont comparé aux données de la tomodensitométrie, y compris le MLS et le volume de l’hématome calculé à l’aide de la formule. Le coefficient de corrélation entre le MLS par US et par CT était de 0,91. Par rapport au volume de l’HIC inférieur à 25 ml, ceux dont le volume était plus important avaient un MLS plus grand et un IP plus élevé de l’ACM ipsilatérale. Grâce à l’échographie, le MLS était plus sensible et plus spécifique que l’IP pour détecter les HIC de grande taille et prédire les mauvais résultats. Les auteurs ont confirmé la précision de la mesure échographique du MLS et ont également conclu que la surveillance du MLS par US peut détecter l’expansion de l’hématome et prédire le résultat fonctionnel à court terme. Ils ont fourni un patient dont l’expansion de l’hématome a été détectée par l’US et confirmée par la CT de suivi, mais il n’a pas été rapporté si d’autres patients ont eu des parcours similaires.

Llompart Pou et al. ont mené prospectivement 60 études TCCS au chevet de 41 patients TBI avec un intervalle de temps moyen entre la CT crânienne et les études TCCS de 322 ± 216 min . Selon la classification de Marshall (TCDB), 11 de leurs 60 études CT étaient de type V (masse évacuée). Cependant, les auteurs n’ont pas donné de détails supplémentaires sur les interventions chirurgicales effectuées. Aucun patient n’a été exclu en raison d’une fenêtre acoustique insuffisante. Le coefficient de corrélation entre le MLS mesuré par CT et par TCCS était de 0,88. Les différences entre eux allaient de +2,33 à -2,07 mm avec une moyenne de 0,12 mm. Il n’y avait aucune différence statistiquement significative dans aucun sous-groupe. Les auteurs sont arrivés à une conclusion similaire, à savoir que la mesure sonographique du MLS est précise et adaptée à la surveillance au chevet des patients souffrant de TBI.

Les mesures sonographiques du MLS utilisant le V3 comme point de repère sont précises par rapport aux coupes CT au niveau du V3 . Cependant, la comparaison directe des données sonographiques MLS avec les données CT MLS mesurées au niveau du SP est inappropriée car le diamètre antéro-postérieur maximal du V3 est caudal (inférieur) et postérieur au SP. Motuel et al. ont mené une étude prospective sur 52 patients consécutifs de l’unité de soins intensifs de neurochirurgie, dont 31 ont été admis pour un TBI grave. Sept patients avaient subi une intervention chirurgicale pour enlever une masse intracrânienne. Le MLS échographique a été mesuré dès que possible avant ou après la CT en utilisant le V3 comme point de repère. En plus de les comparer aux données CT MLS au V3 (méthode 1), les auteurs ont également comparé leurs données sonographiques MLS aux données CT MLS « standard » au SP (méthode 2). Le coefficient de corrélation était de 0,76 pour la méthode 1 et de 0,81 pour la méthode 2. La différence entre les mesures US et CT était en moyenne de 0,1 mm pour la méthode 1 et de 0,9 mm pour la méthode 2.

Bien que non statistiquement significatif, les auteurs ont rapporté un MLS légèrement plus petit mesuré par CT en utilisant le V3 comme point de repère (4,2 ± 5,5 mm) par rapport au MLS obtenu en utilisant le SP (4,7 ± 6,7 mm). La relation entre le MLS et la PIC a été étudiée en examinant les résultats des 30 patients avec un monitorage invasif de la PIC. Aucune corrélation significative n’a été trouvée entre la PIC et le MLS tel qu’évalué par les trois méthodes. Ces résultats suggèrent que le MLS n’est pas uniforme dans l’espace sous-falcin et que les contraintes anatomiques jouent un rôle dans la détermination du MLS au niveau des différents marqueurs anatomiques. De même, il y avait également des différences entre le MLS déterminé à l’aide du SP et le MLS à l’aide de la glande pinéale tel que mesuré sur les images CT, même lorsqu’ils sont sur la même tranche . Sur la base de ces résultats, les mesures MLS semblent être comparables uniquement lorsque le même point de repère est utilisé.

3. Algorithmes pour la mesure automatisée du décalage de la ligne médiane

Les systèmes de diagnostic par imagerie assistée par ordinateur ont des potentiels importants pour aider les experts humains à évaluer les images du cerveau. En plus de l’identification des lésions intracrâniennes, la mesure du MLS devrait être une composante importante de ces systèmes. Dans cette section, nous passons en revue les algorithmes qui peuvent mesurer automatiquement le MLS. La plupart d’entre eux sont basés sur des images CT mais peuvent être facilement modifiés pour fonctionner sur des images IRM.

Pour un spécialiste humain, la mesure du MLS sur les images d’une étude donnée est assez simple. Après avoir choisi la bonne coupe axiale ou le bon niveau et trouvé le point de référence déterminé soit par l’iML soit par le point médian de la largeur de l’espace intracrânien, le MLS peut être mesuré comme la distance perpendiculaire entre le point de repère (le SP ou la glande pinéale) et le point de référence. Il est facile pour un système informatique de mesurer des distances sur des images numériques. Cependant, des techniques spécialisées de prétraitement et d’extraction de caractéristiques doivent être appliquées pour trouver les points pertinents sur les images d’entrée avant de mesurer réellement la MLS. Un certain nombre de méthodes qui détectent le plan midsagittal intact (iMSP) sur une étude complète du cerveau par tomodensitométrie peuvent être utilisées pour fournir des informations sur l’iML sur la tranche unique utilisée pour mesurer le MLS. De plus, pour mesurer le MLS « normalisé » au niveau de la FM, la tranche correcte doit être correctement identifiée manuellement ou automatiquement.

Les algorithmes qui mesurent le MLS sont classés en deux types : ceux basés sur la symétrie et ceux basés sur les repères. Dans les algorithmes basés sur la symétrie, la reconnaissance de repères anatomiques spécifiques est inutile. Au lieu de cela, une courbe reliant toutes les structures déplacées et déformées est recherchée. Puisque certaines structures, comme le PS et la pinéale, sont déplacées par une masse intracrânienne, tandis que d’autres, comme les ventricules et le corps calleux, sont déformées, nous utilisons le terme « ligne médiane déformée (LMD) » pour décrire collectivement cette courbe. Dans les algorithmes basés sur les points de repère, des structures spécifiques, souvent des parties des ventricules latéraux, sont reconnues en premier. Dans les régions (ventriculaires) données, le SP ou un autre point de repère est identifié et le MLS est mesuré en conséquence.

3.1. Méthodes basées sur la symétrie

Liao et al. ont proposé une méthode automatisée pour reconnaître le dML sur des coupes CT au niveau du FM . Comme le montre la figure 2(b), le dML a été décomposé en trois segments : les segments droits supérieur et inférieur (lignes noires) représentant des parties du falx cerebri dur séparant deux hémisphères cérébraux, et le segment central incurvé formé par une courbe de Bézier quadratique (courbe blanche), représentant le tissu cérébral mou intermédiaire. Les auteurs ont supposé que la LMD est la courbe présentant une symétrie bilatérale maximale, calculée en minimisant la somme des carrés des différences entre tous les pixels de la ligne médiane sur une plage horizontale (gauche-droite) de 24 mm. Pour simplifier davantage le calcul, les segments supérieurs et inférieurs de la falx ont été supposés immobiles, ce qui les transforme en lignes verticales. Un algorithme génétique a été appliqué pour dériver les valeurs optimales des quatre variables déterminant les positions des trois points de contrôle de la courbe de Bézier. L’algorithme a été répété trois fois avec les valeurs maximales autorisées de MLS fixées à 15, 22,5 et 30 mm. Si les résultats étaient stables, le MLS était facilement déterminé par la position du point de contrôle central après détection du dML. Dans le cas contraire, ils étaient considérés comme des échecs.

Notre algorithme a été évalué sur les images pathologiques de 81 patients consécutifs traités dans un seul institut sur une période d’un an. Cinquante-quatre de ces patients avaient subi un TBI et 25 une HIC spontanée. Notre algorithme a été capable de mesurer le MLS de 65 (80%) patients. Chez 62 (95%) d’entre eux, la différence était inférieure à 1 mm. Les trois résultats inexacts sont survenus sur des images dont le MLS était supérieur à 10 mm. Bien que le taux de réussite des mesures du MLS diminue avec l’augmentation du MLS, la plupart des patients avec un MLS supérieur à 5 mm ont été correctement mesurés. Un inconvénient majeur de notre algorithme était le taux d’échec plus élevé sur les images d’HIC spontanée, qui se produit souvent au niveau des ganglions de la base, près de la ligne médiane. En utilisant les données MLS mesurées manuellement et automatiquement, nous avons également effectué une analyse des résultats chez les patients souffrant de TBI. Bien que cela ne soit pas statistiquement significatif, le MLS semble être un facteur prédictif de la mortalité. La prédiction du décès en utilisant un MLS de 3,5 mm comme seuil était sensible à 76 % (13/17) et spécifique à 71 % (24/34). Pour la prédiction de la mortalité, notre algorithme automatisé n’a pas été moins performant que la mesure manuelle du MLS.

Chen et al. ont proposé une méthode automatique pour estimer le dML sur des images IRM chez des patients atteints de gliome . Les auteurs ont construit un modèle de Voigt amélioré qui a prédit l’emplacement du dML sur la tranche axiale portant le diamètre maximal de la tumeur en utilisant la taille et l’emplacement de la lésion. Ils ont utilisé un coefficient d’élasticité et un coefficient de viscosité du tissu cérébral issus de la littérature. Une métrique composite de symétrie locale combinant la symétrie d’intensité locale et la symétrie de gradient d’intensité locale est proposée pour affiner la ligne médiane prédite dans une fenêtre locale dont la taille est déterminée selon un modèle de caméra sténopé. Sans preuve théorique, les auteurs ont essayé différentes valeurs du facteur de modulation de manière empirique et le candidat présentant la somme maximale de symétrie locale composite a été traité comme la LMD « prédite » dans chaque cas. Ensuite, cette LMD a été raffinée et lissée selon la symétrie locale.

La méthode proposée a été validée sur 30 jeux de données IRM provenant du défi de segmentation multimodale des tumeurs cérébrales lors de la conférence MICCAI 2013. Les auteurs ont choisi manuellement la tranche axiale présentant un MLS maximal, tout en considérant qu’elle correspond à la tranche présentant un rapport tumeur-cerveau maximal. Le MLS sur ces tranches d’IRM était compris entre 0 et 6 mm. Bien que le LMD délimité ne soit pas au niveau couramment utilisé pour l’évaluation  » standardisée  » du LMD et l’évaluation des résultats, l’auteur a obtenu des résultats précis. Par rapport aux LMD tracés manuellement, leur méthode a donné une différence moyenne de 0,61 ± 0,27 mm et une différence maximale moyenne de 1,89 ± 1,18 mm.

3.2. Méthodes basées sur les points de repère

Yuh et al. ont développé une suite d’algorithmes informatiques, dans l’environnement de programmation MATLAB 7.0.1, pour évaluer la tomodensitométrie à la recherche de signes de TBI . L’algorithme semblait détecter le crâne et l’iMSP en premier, mais les détails n’ont pas été fournis. Ensuite, les pixels de sang et de LCR ont été détectés en utilisant des seuils de densité CT appropriés, un filtrage spatial et une analyse de groupe. Une fois les pixels contenant du sang identifiés, ils sont classés comme EDH, SDH, ICH, SAH ou IVH en fonction de leur emplacement par rapport au crâne. Afin de calculer le MLS, la symétrie des pixels du liquide céphalorachidien dans les ventricules latéraux a été évaluée par rapport au iML déterminé par l’axe de symétrie du crâne. Le volume de l’amas de pixels de LCR basal a été calculé pour déterminer l’état des citernes basales. Cependant, les auteurs n’ont pas indiqué comment les pixels de LCR ont été identifiés comme ventricules ou citernes. Le logiciel a ensuite été appliqué à un échantillon de validation de plus de 200 patients évalués pour suspicion de TBI aigu. La détection automatisée de la présence d’au moins un signe radiologique de TBI aigu a démontré une sensibilité élevée de 98%. Les auteurs n’ont pas rapporté les résultats de la mesure quantitative du MLS. Ils ont rapporté une sensibilité de 100 % et une spécificité de 98 % pour la détection des MLS de plus de 5 mm. Comme il n’y avait que 9 patients avec de tels résultats et que 4 autres patients ont des résultats faussement positifs, le taux de prédiction positive de leur méthode de détection du MLS n’était que de 70%.

Xiao et al. ont proposé une procédure qui peut mesurer le MLS en reconnaissant le SP dans l’étude CT donnée . Toutes les tranches de l’étude ont été introduites dans un système de prétraitement qui a reconnu le crâne, et l’iMSP et dépouillé de toutes les régions extracrâniennes en utilisant une combinaison de filtres dans une approche multirésolution. Ensuite, la tranche contenant les FHs et le SP a été sélectionnée parmi toutes les régions ventriculaires par des règles expertes et une méthode d’ensemble de niveaux binaires multirésolution. L’iML a été défini comme l’intersection entre l’iMSP, calculé par la méthode de Liu, et le plan de cette coupe. Enfin, le SP est reconnu comme un segment de ligne isodense au sein des FH hypodenses en utilisant la transformée de Hough, pondérée par une érosion morphologique répétée. Le point le plus éloigné sur le SP, perpendiculaire à l’iML, a été utilisé pour mesurer le MLS. En général, il s’agissait du point le plus postérieur.

Notre système a été testé sur les images de 96 patients consécutifs admis dans l’unité de soins intensifs neurochirurgicaux . Les résultats sont évalués par des experts humains. Notre algorithme n’a pas réussi à reconnaître les FH sur les images de 16 patients, tous présentant un hématome intracrânien important (13 SDH, 1 EDH et 2 ICH) avec une déformation cérébrale marquée. Dans 2 cas avec cavum septum pellucidum, où le SP a une séparation entre ses deux feuillets, notre algorithme a reconnu seulement un des deux feuillets. Chez les 78 autres patients, la différence moyenne entre les mesures automatiques et manuelles du MLS est de 0,23 ± 0,52 mm. Une déviation marquée du SP a été reconnue avec succès et la MLS jusqu’à 30 mm a été mesurée avec précision. La différence entre la mesure automatique et la mesure manuelle du MLS était inférieure à 1 mm dans 70 des 78 cas et inférieure à 0,5 mm dans 60 cas. L’erreur n’a pas augmenté avec la taille du MLS. Notre méthode est robuste et peut être appliquée en urgence et en routine. Trente patients ont été opérés. Leur MLS moyen était beaucoup plus grand que ceux qui n’ont pas été opérés (9,2 ± 7,1 contre 1,7 ± 1,3 mm, ), confirmant l’utilité du MLS pour guider une intervention chirurgicale immédiate.

Chen et al. ont présenté un système automatisé basé sur des images CT qui peut estimer le MLS et dépister une augmentation de la PIC . Leur méthode était basée sur leur travail précédent de détection des ventricules . Les pixels du LCR ont été détectés à l’aide d’un modèle de mélange gaussien pour chaque tranche de CT afin de classer les pixels en quatre types de tissus : os ou hématome, matière grise, matière blanche et LCR. À partir de ces pixels, les ventricules ont été détectés en utilisant des critères de taille et de localisation. Pour estimer le MLS, les auteurs ont d’abord effectué une estimation iML basée sur la symétrie du crâne, le falx et le sillon interhémisphérique. Ensuite, la segmentation des ventricules à partir de la tomodensitométrie a été réalisée et utilisée comme guide pour l’identification du dML par correspondance de forme. Les auteurs ont considéré que ces processus imitaient le processus de mesure par les médecins et ont montré des résultats prometteurs lors de l’évaluation.

Des ensembles de données CT contenant 391 tranches provenant de 17 patients TBI ont été testés pour la détection de l’iML et du dML, ainsi que pour la mesure du MLS et l’estimation de la PIC. Dans la plupart des tranches (plus de 80%), les erreurs entre l’iML estimé par leur cadre de méthode et l’annotation manuelle étaient d’environ 2 pixels, soit environ 1 mm. Pour le dML, plus de 80% a moins de 2,25 mm de différence à condition que la qualité de la segmentation ventriculaire soit relativement bonne, définie comme un résultat de segmentation permettant la mesure manuelle du MLS. En d’autres termes, la méthode a également échoué lorsque les ventricules n’ont pas pu être identifiés en raison d’une déformation marquée du cerveau.

Liu et al. ont présenté une autre méthode basée sur les points de repère pour détecter et quantifier automatiquement le déplacement du MLS sur les images CT TBI . Après discrétisation de l’histogramme, les pixels des images ont été classés comme crâne, hématome, cerveau ou LCR. La  » tranche médiane « , probablement la tranche au niveau du FM, a été détectée à partir de toutes les images de l’étude donnée en utilisant une carte de probabilité contenant les FH, le V3 et la citerne périmésencéphalique. Sur cette tranche, les attaches antérieures et postérieures du falx ont été détectées dans une fourchette donnée en fonction de l’épaisseur du crâne. Un processus de regroupement par mélange gaussien a été utilisé pour détecter les régions de LCR et les pixels repères à l’intérieur de celles-ci. Les candidats multiples de falx ont été détectés en utilisant une chaîne directionnelle à connexion unique après détection des bords. Les relations spatiales entre ces marqueurs ont été entraînées à partir des données de 200 patients. La distribution de probabilité est apprise à partir des données d’entraînement de la tranche médiane de 200 patients en utilisant un modèle de mélange gaussien.

Les auteurs ont testé leur méthode sur un ensemble de données expérimentales contenant 565 patients avec environ 12 tranches de CT par patient. Le fait que les données de formation se chevauchent avec les données d’essai n’a pas été signalé. Plus de 100 patients présentaient des MLS supérieures à 5 mm. Leur méthode a atteint une erreur de distance maximale de 4,7 ± 5,1 mm. L’auteur a conclu que leur méthode était plus performante que les méthodes précédentes, en particulier dans les cas d’HIC de grande taille et de ventricules manquants.

4. Applications plus récentes : Au-delà de l’aide au diagnostic et du guidage du traitement

4.1. Mesure du décalage de la ligne médiane après traitement

Les lésions intracrâniennes diagnostiquées sur le scanner ou d’autres images évoluent avec le temps. Leur forme et leur taille sont également modifiées par les traitements médicaux ou chirurgicaux. Après ces traitements, le MLS peut toujours être mesuré en utilisant les mêmes méthodes que celles décrites dans la section 1.3. Les patients subissant une DC se voient retirer des parties de leur crâne, ce qui rend difficile la mesure de la largeur de l’espace intracrânien. Cependant, l’iML peut toujours être identifié et utilisé pour mesurer le MLS. Après un traitement réussi, le MLS devrait diminuer. Nous avons défini le retour de la ligne médiane (MLR) comme suit : MLR = , où et désignent le MLS mesuré à partir des images post-traitement et celui des images de base, respectivement . En outre, nous avons proposé certains paramètres d’imagerie quantitative pour l’évaluation des efforts de décompression et des effets de la décompression. L’effort de DC, le volume de craniectomie, peut être estimé par la méthode ABC . D’autre part, le volume d’hernie cérébrale transcalvaire (HTC), correspondant à l’effet de traitement créé par l’ablation du crâne et la duroplastie expansive, est modélisé comme la différence entre deux calottes sphériques .

Takeuchi et al. ont examiné rétrospectivement les images CT préopératoires et postopératoires de 186 patients consécutifs qui ont subi une intervention chirurgicale pour TBI et ont étudié les facteurs pronostiques des nouveaux résultats CT apparaissant moins de 24 heures après la chirurgie . Bien qu’il n’y ait pas de règle standardisée ou établie pour le moment du scanner postopératoire, 139 des 186 patients ont subi un scanner dans l’heure suivant la chirurgie, dont 138 en suivi de routine. Au total, 30 nouvelles découvertes sur le scanner postopératoire ont été observées chez 29 patients (15,6 %), y compris des SDH chez 11 patients (10 controlatéraux, 1 ipsilatéral), des contusions cérébrales chez 11 (9 controlatéraux, 2 ipsilatéraux), des EDH controlatéraux chez 5 et une ischémie cérébrale totale chez 3. Les auteurs n’ont pas signalé de MLS postopératoire sur les examens de suivi par scanner. Dix patients présentant de nouveaux résultats ont subi au total 11 interventions chirurgicales ultérieures, et 7 d’entre eux ont subi une DC. Une analyse univariée a montré que le score de Glasgow de 8 ou moins, la SDH comme indication principale de la chirurgie, le MLS, la citerne basale oblitérée et la DC étaient significativement associés à un risque plus élevé de nouvelles découvertes. Comme la DC a été pratiquée comme première intervention chez 26 des 29 patients présentant de nouveaux résultats, 24 d’entre eux ont subi une ablation de SDH avec effet de masse, y compris une grande (9,0 ± 5,7 mm) MLS et une oblitération de la citerne basale, et ces facteurs étaient en effet étroitement liés. L’analyse de régression logistique multiple a révélé que le DC, le faible GCS et l’oblitération de la citerne basale étaient des facteurs de risque significatifs.

Sucu et al. ont évalué 45 patients atteints de SDH c qui ont subi une craniostomie par burr-hole ou twist-drill . Bien que le MLS ait été mesuré à la fois sur les images CT préopératoires et postopératoires précoces, seul le MLS préopératoire était corrélé avec l’amélioration chez 28 patients présentant des troubles de la conscience avant l’opération. Cependant, les auteurs ont observé une réduction du MLS, ou MLR, à la fois au niveau du SP et de la glande pinéale chez la plupart des patients. La RLM contribue probablement à l’amélioration de symptômes autres que la récupération de la conscience, comme l’hémiparésie ou les maux de tête. La mesure de la MLS postopératoire seule joue probablement un rôle plus faible dans la cSDH car une amélioration clinique peut être obtenue même avec une évacuation partielle laissant une cSDH et une MLS résiduelles .

Jeon et al. ont étudié 70 patients avec un infarctus malin de l’ACM qui ont subi une DC . Le MLS a été mesuré au niveau du SP et de la glande pinéale sur les dernières images CT préopératoires et postopératoires avec un intervalle médian moyen de 8,3 heures. La réduction du MLS, ou MLR, était associée à des scores GCS postopératoires plus élevés et à une mortalité plus faible 6 mois après l’AVC, après ajustement pour l’âge, le sexe, le score NIHSS et le MLS préopératoire. Les diamètres antérieur-postérieur des lambeaux osseux créés par DC étaient d’environ 130 mm. Le « volume de renflement extracrânien », c’est-à-dire le volume du tissu cérébral au-delà de la surface formée par le bord de la fenêtre crânienne créée par la DC, était significativement lié à la réduction de la MLS. En moyenne, les patients avec une réduction de la MLS ont le plus petit volume d’infarctus et ceux avec une progression de la MLS ont le plus grand. Cependant, la différence n’était pas significative. On ne sait pas encore si un DC plus important peut conduire à une réduction plus importante du MLS. Au lieu de mesurer le volume du renflement extracrânien, notre modèle géométrique de l’HCT peut fournir une estimation plus précise de l’effet décompressif.

Missori et al. ont évalué les images CT préopératoires et postopératoires précoces de 73 patients avec un DC unilatéral. Le MLS postopératoire précoce a été mesuré sur des images obtenues dans les 3 jours postopératoires. Les raisons de la DC étaient un accident vasculaire cérébral hémorragique ou ischémique dans 48 cas, un traumatisme crânien dans 22 cas et une infection dans 3 cas. Le seul facteur associé à la survie 12 mois après la chirurgie était une réduction du MLS postopératoire au niveau du SP, passant d’une moyenne préopératoire de 9,2 ± 3,8 mm à 2,3 ± 2,7 mm chez 42 patients survivants. En revanche, la MLS s’est réduite moins efficacement, de 11,5 ± 4,8 mm à 4,7 ± 4,8 mm, chez 31 patients décédés. Les auteurs ont prélevé des lambeaux osseux relativement petits, avec des surfaces de 7643 mm2 chez les patients survivants et de 7372 mm2 chez les patients décédés. Ils ont suggéré que certains patients auraient dû avoir un DC plus large pour augmenter la probabilité de survie, probablement en diminuant davantage la PIC et en réduisant la MLS. Pour aider à la prise de décision pré- et peropératoire, notre formule fournit une méthode facile pour estimer le volume du lambeau osseux proposé, c’est-à-dire l’effort de décompression .

En plus du DC, le MLS a également été utilisé comme prédicteur neuroanatomique du réveil chez les patients en coma aigu. Kowalski et al. ont réalisé une étude observationnelle prospective qui incluait tous les patients nouvellement comateux admis dans l’unité de soins intensifs de neurosciences pendant 12 mois consécutifs . Les tomodensitogrammes ont été analysés indépendamment au début du coma, après le réveil et lors du suivi. La MLS a été mesurée au niveau du SP et de la glande pinéale. Sur les 85 patients étudiés, l’âge moyen était de 58 ± 16 ans, 51% étaient des femmes, et 78% avaient une étiologie cérébrovasculaire du coma. Les auteurs n’ont pas décrit comment ils ont traité ces patients, que ce soit médicalement ou chirurgicalement. Au total, 43 patients se sont réveillés. Sur le scanner examiné au début du coma, l’étendue du MLS pinéal était moins prononcée chez les patients qui se sont réveillés. Le temps écoulé entre la TDM de début de coma et la TDM de suivi était similaire pour les patients qui se sont réveillés (médiane de 4 jours) et ceux qui ne se sont pas réveillés (médiane de 3 jours). Lors du CT de suivi, un MLS inférieur à 6 mm au niveau du SP et de la glande pinéale était associé à la sortie du coma. L’inversion ou la limitation du déplacement latéral du cerveau est associée au réveil aigu des patients comateux. Les auteurs suggèrent que le MLS peut être un paramètre objectif pour guider le pronostic et le traitement chez ces patients. D’autres prédicteurs indépendants du réveil étaient un âge plus jeune, un score GCS plus élevé au début du coma et une étiologie de coma non traumatique.

4.2. Développement de nouvelles caractéristiques d’imagerie de l’effet de masse

Dérivées des études sur les TBI, la compression cisternale périmésencéphalique et le MLS sont des caractéristiques d’imagerie représentant l’effet de masse. Par définition, l’effet de masse, qui provoque par lui-même une augmentation de la PIC et une altération de la perfusion cérébrale, est secondaire à une masse intracrânienne telle que l’EDH ou la SDH. Une telle « lésion secondaire » est pathophysiologiquement différente des dommages infligés par la masse intracrânienne, ou « lésion primaire ». Par conséquent, les caractéristiques d’une masse intracrânienne, telles que son volume ou son épaisseur, et celles de l’effet de masse, sont traitées comme des variables différentes qui affectent les résultats du patient de manière indépendante et sont listées comme des éléments séparés dans une directive. Mizutani et al. ont effectué une analyse de régression multiple pour étudier la relation entre la PIC initiale et les résultats de la première tomodensitométrie chez 100 patients consécutifs ayant subi un traumatisme crânien modéré à sévère. Ils ont été en mesure d’estimer la PIC chez 80 % des patients. Par ordre d’importance, les caractéristiques de la tomodensitométrie qui ont contribué à l’estimation de la PIC sont la compression cisternale, la taille de l’HSA, la taille du ventricule, le statut de l’HSA, le statut de la contusion cérébrale, la MLS et l’index ventriculaire. Ces variables peuvent être regroupées entre celles représentant une lésion primaire et celles représentant une lésion secondaire.

Toutefois, Quattrocchi et al. ont trouvé une interaction entre la taille de l’hématome et le MLS . Lorsque les résultats des patients et les taux de mortalité sont pris en compte, leur étude indique qu’un MLS hors de proportion avec l’épaisseur de l’hémorragie intracrânienne, mesuré radialement à partir de la table interne du crâne, était un prédicteur très utile de mauvais résultats pour les patients après un TBI. Une interaction similaire a été redécouverte par Bartels et al. . Ils ont constaté que la MLS en relation avec l’épaisseur de l’HID prédisait la mortalité. Ils ont inclus un total de 59 patients subissant une évacuation du SDH et un traitement intensif pour une augmentation de la PIC, dont 29 sont décédés. Ils ont trouvé une forte corrélation entre un SDH dépassant l’épaisseur de l’hématome de 3 mm ou plus et la mortalité ultérieure. Chez ces 8 patients, il semble que le traumatisme ait causé plus de dommages qu’un simple SDH aigu. Comme dans le cas des grands infarctus de l’ACM, ces dommages supplémentaires font gonfler le cerveau, ce qui aggrave le MLS. Les auteurs ont conclu que la relation entre la MLS et l’épaisseur de l’hématome pourrait être incluse comme un facteur distinct pour la prédiction du résultat.

Puisque la MLS est mesurée au SP, elle est certainement affectée par les changements de formes et de tailles des ventricules. Toth et al. ont réalisé une rétrospective chez 76 adultes ayant subi un traumatisme contondant grave nécessitant une ventriculostomie . Ils ont quantifié les volumes ventriculaires latéraux gauche et droit par des mesures volumétriques manuelles assistées par ordinateur. Soixante patients n’avaient pas ou peu (moins de 5 mm) de MLS sur le scanner initial. Parmi eux, 15 patients ont développé ultérieurement des MLS de plus de 5 mm. Un rapport de taille ventriculaire latérale (LVR) supérieur à 1,67 à l’admission s’est avéré prédictif d’une MLS ultérieure de grande taille avec une sensibilité de 73,3 % et une spécificité de 73,3 %. Ils ont conclu que l’analyse du LVR est simple et rapide à réaliser et peut permettre des interventions plus précoces pour atténuer les MLS ultérieures. La question de savoir si la ventriculostomie modifierait leur mesure n’a pas été discutée.

5. Conclusions et orientations futures

Le décalage de la ligne médiane est un signe d’imagerie composite bien éprouvé qui peut être mesuré sur le CT, l’IRM et l’US. La normalisation de la mesure du MLS facilite la communication et la comparaison entre les différents évaluateurs et permet une automatisation plus poussée. Nous avons résumé l’état actuel de l’art dans la mesure du MLS et sa relation avec d’autres paramètres cliniques et d’imagerie. Nous avons passé en revue les caractéristiques, les limites et la validation des algorithmes automatisés qui aident à mesurer le MLS. Nous avons également mis en évidence de nouveaux paramètres d’imagerie ou leurs combinaisons qui pourraient permettre de mieux comprendre le déplacement et la déformation du cerveau ainsi que leurs implications cliniques. En plus d’affiner la pratique actuelle de la mesure du MLS sur des images axiales de CT, IRM et US, l’évaluation du MLS sur des coupes coronales ou des volumes tridimensionnels fournira des informations supplémentaires qui pourront être utilisées pour optimiser les traitements médicaux ou chirurgicaux de la masse intracrânienne et de son effet de masse.

Conflits d’intérêts

Les auteurs déclarent qu’il n’y a pas de conflits d’intérêts concernant la publication de cet article.

Reconnaissance

Ce travail a été soutenu par le ministère de la Science et de la Technologie de Taiwan (subvention 106-2314-B-002-082).