IRM de diffusion du pancréas normal : reproductibilité et variations de la mesure du coefficient de diffusion apparent à 1,5 et 3 teslas

Journal de Radiologie Diagnostique et Interventionnelle (2013) 94, 433—443

ARTICLE ORIGINAL / Digestif

IRM de diffusion du pancréas normal : reproductibilité et variations de la mesure du coefficient de diffusion apparent à 1,5 et 3 teslas夽 M. Barral a, P. Soyer b,∗,c,d, W. Ben Hassen a, É. Gayat c,e, M. Aout f, M. Chiaradia a,g,h, A. Rahmouni a,g,h, A. Luciani a,g,h a

Service de radiologie, groupe Henri-Mondor—Albert-Chenevier, Assistance publique—Hôpitaux de Paris, 51, avenue du Maréchal-de-Lattre-de-Tassigny, 94010 Créteil cedex, France b Service de radiologie viscérale et vasculaire, hôpital Lariboisière, Assistance publique—Hôpitaux de Paris, 2, rue Ambroise-Paré, 75010 Paris, France c Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité, 10, avenue de Verdun, 75010 Paris, France d UMR Inserm 965-Paris-7 « Angiogenèse et recherche translationnelle », 2, rue Amboise-Paré, 75010 Paris, France e Département d’anesthésie-réanimation, hôpital Lariboisière, Assistance publique—Hôpitaux de Paris, 2, rue Ambroise-Paré, 75010 Paris, France f Unité de recherche clinique, hôpital Lariboisière, Assistance publique—Hôpitaux de Paris, 2, rue Ambroise-Paré, 75010 Paris, France g Faculté de médecine, université Paris-Est Créteil, 94010 Créteil, France h Inserm unité U 955, équipe 17, 94010 Créteil, France

MOTS CLÉS IRM de diffusion ; Imagerie par résonance magnétique ; Coefficient de diffusion apparent ; Pancréas ; Évaluation de la reproductibilité

Résumé Objectifs. — Évaluer la reproductibilité et les variations de la mesure du coefficient de diffusion apparent (ADC) dans le parenchyme pancréatique normal à 1,5 et 3 teslas (T) et déterminer s’il peut exister des différences entre les quatre segments du pancréas. Patients et méthodes. — Imagerie par résonance magnétique de diffusion du pancréas à 1,5 T chez 20 patients et à 3 T chez 20 autres patients strictement appariés en sexe et en âge, avec les mêmes valeurs de b (0, 400 et 800 s/mm2 ). Deux observateurs indépendants ont positionné les régions d’intérêt dans les quatre segments du pancréas afin de procéder à la mesure de l’ADC aux deux champs magnétiques. Nous avons utilisé la méthode de Bland-Altman pour apprécier la concordance intra- et inter-observateurs des mesures de l’ADC et avons comparé les valeurs d’ADC obtenues aux deux champs magnétiques avec des tests non paramétriques.

DOI de l’article original : http://dx.doi.org/10.1016/j.diii.2012.12.007. Ne pas utiliser, pour citation, la référence franc ¸aise de cet article, mais celle de l’article original paru dans Diagnostic and Interventional Imaging, en utilisant le DOI ci-dessus. ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (P. Soyer). 夽

2211-5706/$ — see front matter © 2012 Éditions françaises de radiologie. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. http://dx.doi.org/10.1016/j.jradio.2012.09.013

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M. Barral et al. Résultats. — Nous n’avons observé aucune différence significative, d’une part, entre les mesures répétées de l’ADC et, d’autre part, entre les mesures d’ADC obtenues à 1,5 et à 3 teslas (T). La concordance intra-observateur de l’ADC avait les limites à 95 % suivantes : 2,3—22,7 % à 1,5 T et 1—24,2 % à 3 T ; la concordance inter-observateurs avait comme limites 1,9—14 % à 1,5 T et 8—25 % à 3 T. À 3 T, les valeurs d’ADC étaient semblables dans tous les segments pancréatiques, tandis qu’à 1,5 T, l’ADC était plus bas dans la queue du pancréas. Conclusion. — La mesure de l’ADC offre un degré élevé de reproductibilité intra- et interobservateurs. L’ADC a une distribution homogène dans les quatre segments pancréatiques à 3 T. © 2012 Éditions françaises de radiologie. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

L’imagerie par résonance magnétique pondérée en diffusion (IRM de diffusion) avec mesure quantitative des valeurs du coefficient de diffusion apparent (ADC) a un rôle bien établi dans la détection et la caractérisation de diverses anomalies abdominales [1—7]. Concernant la maladie pancréatique, plusieurs chercheurs ont démontré que l’IRM de diffusion avec mesure de l’ADC s’avérait utile dans la détection et la caractérisation précise des lésions pancréatiques focales [8—11] et des maladies pancréatiques diffuses [12,13]. Il est toutefois indispensable d’explorer les valeurs d’ADC du pancréas normal, ainsi que leur reproductibilité, avant de considérer la mesure de l’ADC comme un critère discriminant fiable. En outre, le fait que la mesure de l’ADC puisse être affectée par la puissance du champ magnétique constitue une limite potentielle de l’IRM de diffusion [1]. Plusieurs travaux ont étudié la reproductibilité de la mesure de l’ADC d’un grand nombre de viscères abdominaux et des variations nettes ont été mises en évidence, tant à 1,5 qu’à 3 teslas (T) [5,14,15]. En revanche, les données sur la reproductibilité de la mesure de l’ADC du pancréas sont rares. Une étude récente n’a trouvé aucune différence significative entre les ADC du pancréas obtenus à 1,5 T et ceux obtenus à 3 T [16]. Cependant cette étude n’a pas examiné la variabilité intra- et inter-observateurs des mesures d’ADC à chaque champ magnétique [16]. Une autre étude a rapporté l’absence de différence significative entre les mesures d’ADC du pancréas normal à 3 T, mais elle ne comportait pas de comparaison avec les résultats obtenus à 1,5 T [15]. Compte tenu du manque de résultats dans la littérature et de l’influence possible de la puissance du champ magnétique sur la valeur d’ADC obtenue et sur la reproductibilité des mesures, une étude portant sur ces points est indispensable. C’est pourquoi l’étude que nous avons réalisée avait deux objectifs. En premier lieu, nous avons essayé d’analyser la variabilité intra et inter-observateurs des mesures de l’ADC du pancréas à 1,5 et à 3 T. En second lieu, nous avons souhaité évaluer les variations possibles de l’ADC dans les différents segments du pancréas chez des patients ne présentant pas de maladie pancréatique.

Patients et méthodes Patients Cette étude rétrospective monocentrique a rec ¸u l’avis favorable de notre comité d’éthique, qui a autorisé la

dispense de consentement éclairé. De janvier 2011 à janvier 2012, nous avons interrogé de fac ¸on rétrospective notre base de données d’imagerie par résonance magnétique afin d’identifier tous les patients qui avaient bénéficié d’un examen d’IRM abdominale à 3 T. Parmi ces patients, nous avons sélectionné ceux dont l’examen n’avait pas été motivé par une maladie du pancréas, qui n’avaient pas de maladie du pancréas visible et pas d’atrophie pancréatique avec remplacement graisseux à l’IRM ; l’IRM de diffusion devait couvrir le pancréas dans sa totalité. Après examen des dossiers cliniques, nous avons exclu les patients qui avaient un indice de masse corporelle supérieur à 25 kg/m2 , des antécédents de cancer ou de chimiothérapie systémique ou qui étaient atteints de diabète, de dysfonction pancréatique exocrine ou endocrine, de mucoviscidose, de maladie hépatique chronique ou de stéatose hépatique. Chez tous les patients sélectionnés, les analyses sanguines étaient normales, notamment les taux sériques de lipase et de glucose. Vingt patients (10 hommes et 10 femmes), âgés en moyenne de 47,7 ± 14,5 ans (DS) (plage : 19 à 78 ans) qui avaient bénéficié d’une IRM de l’abdomen à 3 T avec exploration du pancréas, répondaient aux critères d’inclusion. Ils ont été strictement appariés en sexe et en âge à 20 autres patients (10 hommes et 10 femmes) d’un âge moyen de 47,7 ± 14,5 ans (DS) (plage : 19—78 ans) ayant bénéficié d’une IRM abdominale à 1,5 T pendant la même période et remplissant les mêmes critères d’inclusion et d’exclusion.

Protocole d’IRM Tous les patients ont bénéficié d’un examen de l’abdomen sur IRM 1,5 T (Magnetom Avanto, Siemens Healthcare, Erlangen, Allemagne, avec logiciel Syngo MR B15) ou sur IRM 3 T (Magnetom Verio, Siemens Healthcare, avec logiciel Syngo MR B13). En plus de la séquence d’imagerie de diffusion, une séquence en écho de spin rapide pondérée en T2, en respiration libre, en haute résolution, avec synchronisation respiratoire et correction des mouvements (PACE) et une séquence 3D VIBE (volumetric interpolated breath-hold gradient-echo) ont été obtenues chez tous les patients avant puis après injection intraveineuse d’un chélate de gadolinium. Toutes les acquisitions à 1,5 T ont été effectuées avec deux antennes réceptrices souples en réseau phasé (Torso), l’une antérieure et l’autre postérieure, comportant chacune neuf canaux. Toutes les acquisitions à 3 T ont été effectuées avec deux antennes réceptrices souples en réseau phasé

IRM de diffusion du pancréas normal

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(Torso), l’une antérieure et l’autre postérieure, comportant chacune 16 canaux. Les examens IRM ont été pratiqués en position couchée. L’imagerie de diffusion a été effectuée selon une technique Single-Shot Spin-Echo Echo-Planar Imaging (SS SE-EPI) avec suppression du signal de la graisse, dans le plan axial, avec dix facteurs de gradient (valeurs de b = 0, 10, 20, 30, 50, 80, 100, 200, 400 et 800 s/mm2 ) dans la même acquisition. Les gradients de diffusion ont été appliqués dans trois directions orthogonales le long des trois axes principaux du tunnel. La lecture SS EPI a été précédée d’un bloc de déphasage et de rephasage consistant en deux impulsions RF de 180◦ . L’imagerie parallèle avec technique Generalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisition (GRAPPA) a été utilisée avec un facteur d’accélération (ou facteur de réduction) de 2. Tous les examens d’imagerie de diffusion ont été pratiqués avec suppression du signal de la graisse par la technique de saturation spectrale de la graisse. Chez tous les patients, l’imagerie de diffusion a été obtenue par une acquisition synchronisée à la respiration et avant l’injection d’un chélate de gadolinium. Les protocoles d’imagerie de diffusion utilisés sont décrits dans le Tableau 1.

Analyse des images Les cartes d’ADC ont été obtenues à partir des données source, sur une station de travail disponible dans le commerce (MMWP avec logiciel Syngo, Siemens Healthcare). Les valeurs d’ADC ont été calculées avec trois valeurs de b,

Tableau 1 3 T.

b = 0, 400 et 800 s/mm2 , et avec ajustement sur un modèle de décroissance mono-exponentielle du signal, sur la base de ln (SI) en fonction de la valeur de b, où SI est l’intensité du signal du segment du pancréas. Étant donné que la valeur b = 0 était incluse dans le calcul de l’ADC, l’ADC obtenu était l’ADCtotal et nous n’avons pas distingué les effets de perfusion des effets de diffusion réelle [16]. Deux observateurs indépendants (un interne de quatrième année en radiologie, désigné ci-après lecteur no 1, et un radiologue ayant 21 ans d’expérience dans l’interprétation d’IRM de l’abdomen, désigné ci-après lecteur no 2) ont placé des régions d’intérêt (ROI) dans chaque segment du pancréas sur les images pondérées en diffusion obtenues avec la valeur b = 0 s/mm2 (Fig. 1). Les ROI ont été définies en prenant particulièrement soin d’éviter les vaisseaux pancréatiques, les canaux pancréatiques et les artéfacts. Des ROI circulaires d’une taille minimale de 100 pixels ont été placées sur chacun des quatre segments du pancréas par chaque observateur. La taille des ROI variait cependant en fonction des dimensions axiales du segment analysé. Les ROI ont été transférées depuis les images b0 sur les cartes d’ADC. Les ADC ont été mesurés trois fois par chaque observateur et la moyenne des trois mesures a été calculée pour chaque segment du pancréas sur les examens de diffusion obtenus à 1,5 T. La même approche a été appliquée aux mesures d’ADC à 3 T. Pour l’évaluation de la variabilité intra-observateur, le lecteur no 1 a calculé deux fois les ADC, lors des deux sessions distinctes séparées d’un intervalle de trois semaines afin d’éviter tout biais de mémorisation.

Paramètres d’acquisition d’imagerie par résonance magnétique pour deux séquences de diffusion à 1,5 et à

Puissance du champ

1,5 T

3T

IRM Canaux de réception Intensité du gradient (mT/m)/pente de gradient maximale (T/m/s) Technique EPI

Magnetom Avanto VB15 18 45/200

Magnetom Verio B13 32 70/200

SS SE-EPI avec suppression du signal de la graisse Valeurs de b = 0, 10, 20, 30, 50, 80, 100, 200, 400 et 800 s/mm2 1300/52 0,83 1,347 300 26 104 Oui 2 340 2,5 × 2,5 × 7 104 × 128 7 0

SS SE-EPI avec suppression du signal de la graisse Valeurs de b = 0, 10, 20, 30, 50, 80, 100, 200, 400 et 800 s/mm2 2911/66 0,95 1,346 310 30 104 Oui 1 290 2,3 × 2,3 × 5,0 104 × 128 5 0,5

Facteurs de gradient TR (ms)/TE (ms) Espace inter-écho (ms) Bande passante (Hz/pixel) Temps d’acquisition (s) Nombre de coupes axiales Facteur d’EPI Synchronisation respiratoire Nombre de moyennes de signaux Champ de vue (mm) Taille de voxel (mm3 ) Matrice Épaisseur de coupe (mm) Espace intercoupe (mm)

TR : temps de répétition ; TE : temps d’écho ; EPI : imagerie écho-planaire ; T : tesla.

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M. Barral et al.

Figure 1. Imagerie par résonance magnétique de diffusion du pancréas : a : une région d’intérêt (ROI) circulaire (flèche) est placée sur la queue du pancréas en utilisant l’image pondérée en diffusion globale (image trace) obtenue avec b = 0 s/mm2 pour un positionnement optimal ; b : la ROI (flèche) est transférée de l’image b0 sur la carte d’ADC pour le calcul de l’ADC.

Les quatre segments du pancréas se définissaient comme suit : la tête correspondait au segment situé entre la veine mésentérique supérieure et l’artère gastroduodénale, cheminant à droite de l’artère mésentérique supérieure ; l’isthme, ou col, désignait la portion rétrécie séparant la tête et le corps de la glande, en avant de la confluence de la veine mésentérique supérieure avec la veine splénique, qui creusent une gouttière sur la face postérieure du pancréas ; le corps constituait la partie le plus longue, s’étendant entre l’isthme et la queue, à gauche des vaisseaux mésentériques supérieurs ; la queue représentait la partie finale du pancréas gauche, passant en avant du rein gauche et se terminant dans le hile de la rate [17].

Analyse statistique Les résultats des mesures d’ADC dans chaque segment du pancréas étaient exprimés en médianes, premiers quartiles (q1), troisièmes quartiles (q3) et plages de valeurs. La concordance intra- et inter-observateurs des mesures de l’ADC à 1,5 et 3 T a été déterminée par la différence absolue moyenne (biais) et l’intervalle de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) selon la méthode de Bland et Altman [18] et était exprimée en pourcentages de valeurs médianes d’ADC. Les résultats obtenus par le lecteur no 1 ont servi à l’évaluation de la variabilité intraobservateur. Nous avons comparé deux à deux les valeurs d’ADC obtenues par les deux observateurs avec le test de Wilcoxon ; pour cette comparaison, nous avons utilisé les résultats des premières mesures d’ADC du lecteur no 1. Pour chaque segment du pancréas, les valeurs d’ADC obtenues à 1,5 T ont été comparées à celles obtenues à 3 T avec le test de Mann-Whitney ; nous avons utilisé pour cette comparaison les résultats des premières mesures d’ADC du lecteur no 1. Les valeurs d’ADC obtenues à 1,5 T ont été comparées segment à segment avec le test de Kruskal-Wallis pour une comparaison globale ; nous avons utilisé le test de Wilcoxon lorsque la comparaison globale était significative. La

même comparaison a été effectuée avec les valeurs d’ADC obtenues à 3 T. Pour l’analyse statistique, nous avons utilisé le logiciel R, version 2.8 (R Foundation, http://www.r-project.org/). Tous les tests statistiques étaient bilatéraux et le seuil de signification statistique était défini à p < 0,05.

Résultats Variabilité intra-observateur Les valeurs d’ADC calculées pour les quatre segments du pancréas lors des deux mesures répétées du lecteur no 1 effectuées à 1,5 T et à 3 T sont présentées dans les Tableaux 2 et 3. Aucune différence significative n’a été mise en évidence entre les mesures d’ADC de chacun des quatre segments du pancréas considérés à 1,5 et 3 T. À 1,5 T, la différence absolue moyenne (biais) et les intervalles de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) pour la tête, l’isthme, le corps et la queue étaient de 0,003 × 10−3 mm2 /s [−0,234 × 10−3 —0,240 × 10−3 ], 0,029 × 10−3 mm2 /s [−0,162 × 10−3 —0,220 × 10−3 ], 0,009 × 10−3 mm2 /s [−0,174 × 10−3 —0,191 × 10−3 ] et −3 2 0,012 × 10 mm /s [−0,124 × 10−3 —0,149 × 10−3 ], respectivement. Les limites à 95 % de la concordance entre les valeurs d’ADC obtenues par le lecteur no 1 lors des examens de diffusion répétés étaient égales à 2,3 % de la valeur d’ADC moyenne pour la tête, 22,7 % pour l’isthme, 7,5 % pour le corps et 11 % pour la queue. Une représentation graphique de Bland-Altman de ces données est présentée sur la Fig. 2. À 3 T, la différence absolue moyenne (biais) et les intervalles de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) pour la tête, l’isthme, le corps et la queue étaient de −0,001 × 10−3 mm2 /s [−0,139 × 10−3 —0,137 × 10−3 ], −0,014 × 10−3 mm2 /s [−0,219 × 10−3 —0,192 −3 −3 2 × 10 ], 0,008 × 10 mm /s [−0,143 × 10−3 —0,160 × 10−3 ]

IRM de diffusion du pancréas normal

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Figure 2. Reproductibilité intra-observateur de la mesure de l’ADC (× 10−3 mm2 /s) des quatre segments du pancréas à 1,5 T. Représentations graphiques de Bland-Altman de la différence entre les mesures d’ADC (en ordonnée) par rapport à la mesure moyenne de l’ADC (en abscisse), avec différence absolue moyenne (biais) (ligne continue) et intervalle de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) (lignes pointillées).

Figure 3. Reproductibilité intra-observateur de la mesure de l’ADC (× 10−3 mm2 /s) à 3 T pour les quatre segments du pancréas. Représentations graphiques de Bland-Altman de la différence entre les mesures d’ADC (en ordonnée) par rapport à la mesure moyenne de l’ADC (en abscisse), avec différence absolue moyenne (biais) (ligne continue) et intervalle de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) (lignes pointillées).

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M. Barral et al.

Tableau 2 Valeurs d’ADC (× 10−3 mm2 /s) obtenues à 1,5 T dans les quatre segments du pancréas en deux mesures répétées effectuées par le même lecteur (lecteur no 1, comparaison intra-observateur). Première mesure

Seconde mesure

Valeur p

Tête

1,239 (1,155 ; 1,455) [0,802—1,819]

1,268 (1,125 ; 1,414) [0,735—1,844]

0,7510

Isthme

1,311 (1,107 ; 1,480) [0,725—1,660]

1,286 (1,007 ; 1,447) [0,799—1,575]

0,2043

Corps

1,171 (1,064 ; 1,315) [0,757—1,617]

1,175 (1,034 ; 1,353) [0,734—1,523]

0,6012

1,018 (0,946 ; 1,256) [0,749—1,663]

0,993 (0,930 ; 1,226) [0,785—1,599]

0,3317

Queue

Les données sont exprimées en médianes, les nombres entre parenthèses sont les premiers quartiles (q1) et les troisièmes quartiles (q3), les nombres entre crochets sont les plages de valeurs. Les comparaisons ont été effectuées avec le test de Wilcoxon.

Tableau 3 Valeurs d’ADC (× 10−3 mm2 /s) obtenues à 3 T dans les quatre segments du pancréas en deux mesures répétées effectuées par le même lecteur (lecteur no 1, comparaison intra-observateur).

Tête

Isthme

Corps

Queue

Première mesure

Seconde mesure

Valeur p

1,286 (1,154 ; 1,415) [0,909—1,883]

1,292 (1,140 ; 1,464) [0,842—1,887]

0,9702

1,300 (1,115 ; 1,454) [0,746—1,643]

1,322 (1,107 ; 1,480) [0,725—1,660]

0,7369

1,222 (1,006 ; 1,374) [0,852—1,719]

1,165 (1,005 ; 1,376) [0,792—1,607]

0,6950

1,202 (0,936 ; 1,323) [0,805—1,501]

1,150 (0,966 ; 1,302) [0,798—1,451]

0,1304

Les données sont exprimées en médianes, les nombres entre parenthèses sont les premiers quartiles (q1) et les troisièmes quartiles (q3), les nombres entre crochets sont les plages de valeurs. Les comparaisons ont été effectuées avec le test de Wilcoxon.

et 0,028 × 10−3 mm2 /s [−0,148 × 10−3 —0,203 × 10−3 ], respectivement. Les limites à 95 % de la concordance entre les valeurs d’ADC obtenues par le lecteur no 1 lors des examens de diffusion répétés étaient égales à 1 % de la valeur d’ADC moyenne pour la tête, 11 % pour l’isthme, 6,7 % pour le corps et 24,2 % pour la queue. Une représentation graphique de Bland-Altman de ces données est présentée sur la Fig. 3.

Tableau 4 Valeurs d’ADC (× 10−3 mm2 /s) obtenues à 1,5 T dans les quatre segments du pancréas, mesurées par deux lecteurs indépendants (comparaison interobservateurs). Lecteur no 1

Lecteur no 2

Valeur p

Tête

1,239 (1,155 ; 1,455) [0,802—1,819]

1,228 (1,149 ; 1,425) [0,808—1,829]

0,2702

Isthme

1,311 (1,107-1,480) [0,725-1,660]

1,256 (1,073-1,477) [0,728-1,610]

0,0739

Corps

1,171 (1,064 ; 1,315) [0,757—1,617]

1,170 (1,060 ; 1,337) [0,758—1,609]

0,5879

Queue

1,018 (0,946 ; 1,256) [0,749—1,663]

1,015 (0,949 ; 1,259) [0,779—1,641]

0,6547

Les données sont exprimées en médianes, les nombres entre parenthèses sont les premiers quartiles (q1) et les troisièmes quartiles (q3), les nombres entre crochets sont les plages de valeurs. Les comparaisons ont été effectuées avec le test de Wilcoxon.

Tableau 5 Valeurs d’ADC (× 10−3 mm2 /s) obtenues à 3 T dans les quatre segments du pancréas, mesurées par deux lecteurs indépendants (comparaison inter-observateurs). Lecteur no 1

Lecteur no 2

Valeur p

Tête

1,286 (1,154 ; 1,415) [0,909—1,883]

1,293 (1,224 ; 1,402) [0,901—1,827]

0,9702

Isthme

1,300 (1,115-1,454) [0,746-1,643]

1,330 (1,189-1,421) [0,802-1,598]

0,8813

Corps

1,222 (1,006 ; 1,374) [0,852—1,719]

1,224 (1,012 ; 1,300) [0,806—1,551]

0,9702

Queue

1,202 (0,936 ; 1,323) [0,805—1,501]

1,145 (1,006 ; 1,258) [0,822—1,411]

0,1506

Les données sont exprimées en médianes, les nombres entre parenthèses sont les premiers quartiles (q1) et les troisièmes quartiles (q3), les nombres entre crochets sont les plages de valeurs. Les comparaisons ont été effectuées avec le test de Wilcoxon.

IRM de diffusion du pancréas normal

Variabilité inter-observateurs Les valeurs d’ADC calculées pour les quatre segments du pancréas par les deux lecteurs à 1,5 T et à 3 T sont présentées dans les Tableaux 4 et 5. Aucune différence significative n’a été mise en évidence entre les mesures d’ADC de chacun des quatre segments du pancréas considéré à 1,5 et 3 T. À 1,5 T, la différence absolue moyenne (biais) et les intervalles de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) pour la tête, l’isthme, le corps et la queue étaient de 0,018 × 10−3 mm2 /s [−0,110 × 10−3 —0,146 × 10−3 ], 0,018 × 10−3 mm2 /s [−0,69 × 10−3 —0,106 × 10−3 ], −0,005 × 10−3 mm2 /s [−0,084 × 10−3 —0,074 × 10−3 ] et 0,003 × 10−3 mm2 /s [−0,015 × 10−3 —0,019 × 10−3 ], respectivement. Les limites à 95 % de la concordance entre les valeurs d’ADC obtenues par les deux lecteurs étaient égales à 13,8 % de la valeur d’ADC moyenne pour la tête, 14 % pour l’isthme, 4,2 % pour le corps et 1,9 % pour la queue. Une représentation graphique de Bland-Altman de ces données est présentée sur la Fig. 4. À 3 T, la différence absolue moyenne (biais) et les intervalles de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) pour la tête, l’isthme, le corps et la queue étaient de −0,001 × 10−3 mm2 /s [−0,148 × 10−3 —0,146 × 10−3 ], 0,001 × 10−3 mm2 /s [−0,218 × 10−3 —0,215 × 10−3 ], −0,003 × 10−3 mm2 /s [−0,200 × 10−3 —0,195 × 10−3 ] et 0,026 × 10−3 mm2 /s [−0,205 × 10−3 —0,257 × 10−3 ], respectivement. Les limites à 95 % de la concordance entre les valeurs d’ADC obtenues par les deux lecteurs étaient égales à 8 % de la valeur d’ADC moyenne pour la tête, 8 % pour

439 Tableau 6 Valeurs p des comparaisons deux à deux des valeurs d’ADC obtenues dans les quatre segments du pancréas à 1,5 et 3 T.

Tête vs. Isthme Tête vs. Corps Tête vs. Queue Isthme vs. Corps Isthme vs. Queue Corps vs. Queue

1,5 T

3T

0,925 0,430 0,039 0,430 0,053 0,430

0,99 0,51 0,41 0,69 0,51 0,92

Les comparaisons ont été effectuées avec le test de Wilcoxon.

l’isthme, 25 % pour le corps et 22,5 % pour la queue. Une représentation graphique de Bland-Altman de ces données est présentée sur la Fig. 5.

Comparaison des valeurs d’ADC à 1,5 et 3 T Les valeurs d’ADC obtenues à 1,5 T dans chaque segment du pancréas étaient semblables à celles obtenues dans le même segment à 3 T (tête : 1,239 × 10−3 mm2 /s vs. 1,286 × 10−3 mm2 /s, p = 0,8666 ; isthme : 1,311 × 10−3 mm2 /s vs. 1,300 × 10−3 mm2 /s, p = 0,9405 ; corps : 1,171 × 10−3 mm2 /s vs. 1,222 × 10−3 mm2 /s, p = 0,6542 ; queue : 1,018 × 10−3 mm2 /s vs. 1,202 × 10−3 mm2 /s ; p = 0,1169) (Tableaux 4 et 5) (Fig. 6).

Figure 4. Reproductibilité inter-observateurs de la mesure de l’ADC (× 10−3 mm2 /s) à 1,5 T pour les quatre segments du pancréas. Représentations graphiques de Bland-Altman de la différence entre les mesures d’ADC (en ordonnée) par rapport à la mesure moyenne de l’ADC (en abscisse), avec différence absolue moyenne (biais) (ligne continue) et intervalle de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) (lignes pointillées).

440

M. Barral et al.

Figure 5. Reproductibilité inter-observateurs de la mesure de l’ADC (× 10−3 mm2 /s) à 3 T pour les quatre segments du pancréas. Représentations graphiques de Bland-Altman de la différence entre les mesures d’ADC (en ordonnée) contre la mesure moyenne de l’ADC (en abscisse), avec différence absolue moyenne (biais) (ligne continue) et intervalle de confiance à 95 % de la différence moyenne (limites de concordance) (lignes pointillées).

À 1,5 T, il existait une différence significative entre les valeurs d’ADC des quatre segments du pancréas (p = 0,014) (Fig. 7). Cette différence était due à une valeur médiane d’ADC plus faible dans la queue du pancréas, comparativement à la tête (Tableau 6). À l’inverse, à 3 T, il y avait aucune différence significative entre les valeurs d’ADC des différents segments du pancréas (p = 0,16).

Discussion

Figure 6. Le schéma montre la comparaison des valeurs moyennes d’ADC (× 10−3 mm2 /s) obtenues à 1,5 T à celles obtenues à 3 T pour les quatre segments du pancréas. Aucune différence significative n’a été trouvée entre la tête (p = 0,94), l’isthme (p = 0,86), le corps (p = 0,14) et la queue (p = 0,49).

Les résultats de notre étude démontrent la reproductibilité intra- et inter-observateurs des mesures d’ADC dans les quatre segments du pancréas. Les données que nous avons obtenues peuvent servir de référence en termes de marges d’erreur des mesures d’ADC, pour de prochaines études sur l’imagerie de diffusion du pancréas. On peut raisonnablement penser que cette technique sera de plus en plus utilisée pour faciliter la détection et la caractérisation des anomalies pancréatiques. Nous avons évalué la reproductibilité des mesures de l’ADC en considérant la variabilité entre observateurs et la variabilité chez un même observateur. Les limites à 95 % de la concordance des valeurs d’ADC obtenues par des mesures répétées étaient de 1 % et 24,2 % pour la variabilité intra-observateur et de 4,2 % et 25 % pour la variabilité inter-observateurs. Ces résultats variaient peu à 1,5 T et à 3 T. Nous avons cependant constaté que la queue du pancréas était le segment présentant la plage de variations la plus importante en termes de reproductibilité de la mesure de l’ADC.

IRM de diffusion du pancréas normal

441

Figure 7. Le schéma montre la comparaison des valeurs moyennes d’ADC (× 10−3 mm2 /s) obtenues pour les quatre segments du pancréas à 1,5 T et à 3 T.

Des études récentes ont évalué le potentiel discriminant de la mesure de l’ADC pour différencier les pathologies pancréatiques malignes des pathologies bénignes ; d’autres ont déterminé dans quelle mesure les valeurs de l’ADC facilitaient la stadification des pancréatites chroniques [10—12]. À cet égard, certains auteurs ont observé que les tumeurs pancréatiques avaient des valeurs d’ADC significativement plus faibles que celles du parenchyme pancréatique normal [11]. Toutefois, ces études n’ont pas pris en compte les limites des marges d’erreur dans la détermination des valeurs seuils qui permettaient de distinguer les différentes pathologies comparées. Notre étude montre que la mesure de l’ADC du parenchyme pancréatique normal est sujette à des variations ; aussi, les différences absolues des valeurs d’ADC doivent être interprétées avec prudence. Des études précédentes ont rapporté des valeurs d’ADC du pancréas normal obtenues en imagerie parallèle à 1,5 et 3 T et des variations nettes ont été trouvées entre ces études. En appliquant une technique en respiration libre sans synchronisation respiratoire et en intégrant la valeur b0 dans le calcul de l’ADC (0 s/mm2 ≤ b ≤ 800 s/mm2 ), Rosenkrantz et al. ont obtenu des valeurs moyennes d’ADC de 1,26 × 10−3 mm2 /s à 1,5 T et de 1,39 × 10−3 mm2 /s à 3 T pour le parenchyme pancréatique normal, résultats proches des valeurs d’ADC que nous avons obtenues [16]. À l’inverse, en recourant à l’apnée pendant l’acquisition à 1,5 T et en utilisant deux valeurs de b, 50 et 500 mm2 /s, Wiggermann et al. ont trouvé une valeur moyenne d’ADC très basse égale à 0,17 × 10−3 mm2 /s [10]. Avec des séquences en respiration libre à 1,5 T et trois valeurs de b (0, 500 et 1000 mm2 /s), un autre groupe de chercheurs a trouvé des valeurs d’ADC comprises entre 1,59 × 10−3 mm2 /s et 1,68 × 10−3 mm2 /s pour le parenchyme pancréatique normal, et aucune différence significative entre les trois segments du pancréas (tête, corps et queue) [19]. Il a été avancé que les variations des valeurs d’ADC pouvaient être attribuables aux différences de population de patients, de séquences d’imagerie, à l’inclusion ou non de valeurs de b spécifiques dans le calcul de l’ADC ou à d’autres paramètres techniques [19,20].

Comme Dale et al., nous avons trouvé aucune différence entre les valeurs d’ADC pancréatiques obtenues à 1,5 T et celles obtenues à 3 T [21]. En outre, nos résultats étaient compris dans les plages de valeurs rapportées par ces chercheurs [21]. Le calcul des valeurs d’ADC peut être influencé par l’inclusion de valeurs b basses, comme l’explique le modèle théorique IVIM [22,23]. Pour une ROI donnée, nous avons obtenu une valeur d’ADC total consistant en la somme des résultats des effets de diffusion et de microperfusion. L’effet de la microperfusion sur l’ADC total obtenu est plus saillant avec des valeurs b basses [24]. Dans notre étude, nous avons observé que le pancréas présentait une distribution homogène des valeurs d’ADC dans ses quatre segments à 3 T. Cela concorde avec les résultats de Braithwaite et al. [15]. En revanche, nous avons trouvé des différences significatives entre les segments à 1,5 T, s’expliquant par une valeur d’ADC plus basse dans la queue du pancréas, par comparaison avec les trois autres segments. Un résultat identique a été rapporté par Yoshikawa et al. qui ont observé une valeur d’ADC faible dans la queue du pancréas (1,65 × 10−3 mm2 /s ± 0,34) en comparaison avec la tête (1,82 × 10−3 mm2 /s ± 0,40) et le corps (1,81 × 10−3 mm2 /s ± 0,41) [25]. Yoshikawa et al. ont suggéré que d’éventuelles différences dans les tissus voisins pourraient expliquer ces valeurs d’ADC plus faibles dans la queue du pancréas à 1,5 T [25]. Toutefois, actuellement, aucune explication plausible ne rend compte de la différence observée à 1,5 et à 3 T entre les valeurs d’ADC de la queue du pancréas. Quelques travaux ont étudié le degré de reproductibilité des mesures de l’ADC dans le pancréas. Les degrés élevés de reproductibilité pourraient en partie s’expliquer par le fait qu’à l’exception de la queue, le pancréas n’est pas affecté par les mouvements respiratoires. À l’inverse, on observe une variabilité de 20 % lorsque les mesures d’ADC sont effectuées dans des viscères abdominaux soumis aux mouvements du diaphragme pendant la respiration, comme le lobe gauche du foie [16].

442 Notre étude comporte plusieurs limites. En premier lieu, les valeurs d’ADC que nous avons obtenues ne traduisent pas nécessairement la variabilité des valeurs d’ADC pouvant être obtenues dans une population plus générale, étant donné que nous avons exclu les patients présentant une transformation graisseuse du tissu pancréatique ou une atrophie pancréatique ou en raison de la tranche d’âge spécifique de notre population [26—28]. Nous convenons que nous aurions pu obtenir des valeurs différentes avec une population de patients moins restreinte. L’objectif de notre étude était toutefois d’évaluer la reproductibilité des mesures de l’ADC dans le pancréas normal. En deuxième lieu, les examens d’imagerie de diffusion à 1,5 T et à 3 T ont été pratiqués sur deux groupes différents de patients, source potentielle de biais en cas de comparaison plus poussée. Nous convenons également qu’une comparaison des valeurs d’ADC obtenues à 1,5 et 3 T dans le même groupe de patients aurait fourni une étude plus significative. Cependant, nos deux groupes étaient constitués de patients strictement appariés en âge et en sexe et nous avions exclu les patients ayant un indice de masse corporelle supérieur à 25 kg/m2 . En outre, aucun d’eux n’était atteint de maladie pancréatique, ce qui limite ce biais potentiel. En troisième lieu, nous avons utilisé dix facteurs b pour l’imagerie de diffusion, mais seulement trois valeurs de b ont été obtenues pour le calcul de l’ADC et nous avons donc calculé que l’ADCtotal . Nous considérons que d’autres études sont indispensables pour améliorer ce point et le modèle IVIM devrait être utilisé pour évaluer la reproductibilité de la fraction de perfusion (f) et celle du coefficient de diffusion pure (D) dans le parenchyme du pancréas normal [29,30]. De même, d’autres travaux sont nécessaires pour étudier dans quelle mesure le nombre de valeurs de b pourrait affecter la reproductibilité des mesures de l’ADC [1,5].

Conclusion Notre étude permet de conclure que les mesures de l’ADC du parenchyme pancréatique normal présentent des degrés acceptables de variabilité intra- et inter-observateurs. Cependant, les limites de concordance à 95 %, supérieures et inférieures, sont sujettes à des variations et peuvent constituer des facteurs confondants si les valeurs d’ADC sont utilisées comme critères discriminants. Il importe de garder cet élément à l’esprit lorsque les mesures de l’ADC servent à caractériser une maladie pancréatique ou à stadifier une pancréatite chronique.

POINTS CLÉS • La mesure de l’ADC pancréatique présente un degré élevé de reproductibilité, tant chez un même observateur, qu’entre observateurs. • Les segments du pancréas ont des valeurs d’ADC semblables à 1,5 et 3 T. • Les limites à 95 % de la concordance intraobservateur des mesures d’ADC sont de 2,3—22,7 % à 1,5 T et de 1—24,2 % à 3 T.

M. Barral et al. • Les limites à 95 % de la concordance interobservateurs des mesures d’ADC sont de 1,9—14 % à 1,5 T et de 8—25 % à 3 T.

Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.

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