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Diagnostic radiologique des métastases hépatiques
Hervé Dahan, Laurence Monnier-Cholet - Service de Radiologie, Hôpital Saint-Antoine Paris

Cours du Diplôme d'Université Faculté de Médecine Saint Antoine
CHU Saint - Antoine 7 au 11 Juin 1999

Mis en ligne le 22 décembre 1999 par Bruno Bour MD        Maîtres Toiles

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Généralités

Le foie est l'organe le plus souvent touché par les métastases qui constituent la première cause de tumeurs hépatiques malignes. Les principaux cancers qui donnent des métastases hépatiques sont les cancers du sein, du poumon et les cancers digestifs.
Pour le cancer du sein, l'incidence moyenne des métastases hépatiques est de 10 les métastases étant le plus souvent métachrones et localisées uniquement au foie dans 10 % à 20 % des cas; les possibilités thérapeutiques sont généralement d'ordre systémique et le pronostic est en général sombre (14 à 20 mois de survie moyenne).
Pour le cancer du colon, l'incidence des métastases hépatiques varie de 40 à 50 %, les métastases étant fréquemment synchrones (20 à 34 % des cas) (1) et localisées uniquement au foie dans 20 % des cas ; les possibilités thérapeutiques sont d'ordre chirurgical selon certains critères (age, état général, absence d'atteinte extrahépatique, absence d'adénopathies locorégionales, 3 à 5 métastases au plus de diamètre inférieur à 5 cm, 1 cm de marge de sécurité de parenchyme sain) et/ou systémique (7).
Différentes méthodes d'imagerie sont à notre disposition pour détecter ces métastases, réaliser un bilan préthérapeutique et permettre un suivi évolutif. Ces méthodes sont souvent complémentaires et l'absence de « gold standard » ainsi que les conditions locales de chaque institution rend difficile la détermination des sensibilités et spécificités respectives (1).

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D'un point de vue général, la détection d'une métastase dans le foie dépend de plusieurs facteurs:

- Sa taille (< ou > à 1 cm); en considérant un seuil de détection d'un centimètre pour les techniques actuelles, la découverte d'une lésion unique supérieure à 1 cm pose le problème de n'en pas méconnaître au moins une autre en cas de cancer colique et quatre en cas d'autre cancer.
- Ses limites plus ou moins nettes; une lésion bien limitée est plus facile à détecter qu'une lésion infiltrante.
- Son contraste par rapport au parenchyme adjacent, variable avec la technique d'imagerie, l'utilisation de produit de contraste, et la présence d'une hépatopathie (stéatose, hémochromatose)

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Echographie

La sensibilité de l'échographie est très difficile à évaluer du fait de son caractère opérateur-dépendant, peu reproductible. Les chiffres trouvés dans la littérature font part d'environ 50% d'examens faussement négatifs (7). Les aspects échographiques des métastases sont très polymorphes et souvent peu spécifiques.
Cependant, certains aspects sont plus fréquents voire caractéristiques de la tumeur primitive:

- Les métastases de cancer digestif sont volontiers hyperéchogènes entourées d'un halo hypoéchogène réalisant une image en « cible » ou en « oeil de boeuf »; il s'agit d'une fine couronne hypoéchogène < à 3 mm d'épaisseur correspondant à du tissu tumoral périphérique et/ou du parenchyme hépatique comprimé; ce halo traduit en général une croissance lésionnelle rapide et est très spécifique d'une lésion maligne. La présence d'un serai d'échos très échogènes au centre est très évocateur d'un adénocarcinome mucoïde. Laspect de miliaire hyperéchogène se rencontre dans les cancers endocrines du pancréas, les tumeurs carcinoïdes, les cancers médullaires de la thyroïde, et les cancers du rein, donnant souvent des métastases d'allure pseudo-angiomateuse (22).
- Les métastases de cancer du sein sont principalement hypoéchogènes, sous la forme de nodules multiples (miliaire hypoéchogène) ou de lésions confluentes hétérogènes d'aspect infiltrant. L'aspect de miliaire hypoéchogène se rencontre également dans les cancers du pancréas exocrine, les carcinomes urothéliaux et le mélanome.
- Les métastases spontanément calcifiées se rencontrent dans les cancers du colon, le cancer médullaire de thyroïde et les cancers ovariens papillaires en particulier. Après chimiothérapie, toutes les métastases peuvent se calcifier.
- Les métastases kystiques se rencontrent dans les tumeurs de l'ovaire, les léiomyosarcomes, le carcinome endométrial et les métastases hypervasculaires (tumeurs endocrines et carcinoïdes).
- Les métastases nécrosées se rencontrent fréquemment dans les sarcomes, le schwannome malin, les carcinomes ovariens, les adénocarcinomes mucoïdes, les mélanomes, et les dysembryomes malins; l'orientation étiologique est alors guidée par l'analyse sémiologique des zones tissulaires non nécrotiques.

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Certains auteurs ont étudié en écho-Doppler l'index de perfusion hépatique (rapport du débit artériel sur le débit portal) en montrant qu'un index > 0.3 était pathologique et prédictif du développement de métastases hépatiques infraradiologiques, ce résultat étant expliqué par une augmentation de la perfusion artérielle hépatique due à la vascularisation tumorale.

L'étude échographique permet d'apprécier l'extension intrahépatique des métastases, de dépister des complications (thrombose portale rare, dilatation des voies biliaires), d'apprécier l'existence ou non d'adénopathies pédiculaires hépatiques et coeliaques. Elle est en revanche peu sensible pour la détection de lésions péritonéales. Elle permet parfois par une analyse minutieuse de l'ensemble de la cavité abdominale de retrouver le cancer primitif (grosse tumeur colique, lésion pancréatique).

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Diagnostics différentiels

-Angiomes hépatiques avec les métastases hyperéchogènes
- Stéatose hépatique nodulaire
- Ilôt de foie sain sur foie stéatosique

Échographie per-opératoire

Cette technique est à part car elle ne concerne à fortiori que des patients sélectionnés pour une chirurgie. Réalisée à l'aide d'une sonde haute fréquence, elle a une très bonne sensibilité estimée entre 80 et 96% (7, 21). C'est une technique également opérateur-dépendante ce qui explique certainement en partie le fait que son apport dans la décision chirurgicale soit controversé dans la littérature (15, 21).

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Tomodensitométrie spiralée

Cette technique est la plus utilisée dans le bilan des métastases. Sa sensibilité est difficile à préciser car elle dépend de nombreux facteurs techniques (machine, injection, épaisseur de coupe .... ) mais aussi et surtout de la taille des lésions dépistées. Elle est estimée en moyenne à 80% dans la littérature (12). Un examen tomodensitométrie à la recherche de métastases ne devrait plus se concevoir sans la technologie spiralée ou hélicoïdale puisqu'elle seule permet une étude de tout le parenchyme en coupes fines, en une seule apnée, offrant un contraste optimal et une homogénéité de la phase d'acquisition.
Lors de l'examen initial, il est habituellement recommandé d'effectuer une acquisition sans injection de produit de contraste (controversée par certains) (14,16) pour localiser les lésions spontanément hypodenses, reconnaître des lésions spontanément hyperdenses (calcifications), et déterminer si elles surviennent sur un foie stéatosique. Une acquisition à la phase portale (50 à 70 s après le début de l'injection) est ensuite réalisée. Certains auteurs ont ajouté une acquisition à la phase artérielle (20 à 30 s après le début de l'injection) et une acquisition à la phase dite d'équilibre (1 min 30 à 2 min après le début de l'injection) afin &'augmenter la sensibilité et la spécificité de l'examen. En fait, il semblerait que la phase artérielle soit réservée au bilan initial et surtout aux cancers susceptibles de donner des métastases hypervasculaires (cancers du rein, sarcomes, mélanomes, tumeurs carcinoïdes, tumeurs endocrines du pancréas et de la thyroïde).
L'aspect des métastases en tomodensitométrie est polymorphe, dépendant de leur taille, de leur caractère hypo ou hypervasculaire, de la phase d'acquisition.

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Métastases hypovasculaires (cancers colorectaux)
Elles sont le plus souvent hypodenses avant injection. Elles peuvent avoir des calcifications centrales dans 15 % des cas (tumeurs productrices de mucine). Après injection, le rehaussement est faible, périphérique, annulaire. La tumeur s'imprègne progressivement sur les temps tardifs, de façon hétérogène et incomplète le plus souvent; un halo hypodense périphérique est parfois rapporté.

Métastases hypervasculaires (cancers endocrines)
Elles posent le problème du diagnostic différentiel avec une lésion angiomateuse. Ces lésions se rehaussent globalement à la phase artérielle de l'injection avec souvent l'apparition d'une hypodensité globale à la phase portale. Ce rehaussement doit être distingué de la prise de contraste en motte intense typique des angiomes (10). Quand elles sont plus volumineuses, elles peuvent apparaitre nécrosées en leur centre avec une périphérie hypervascularisée (anneau hyperdense). De plus, certaines lésions ne sont visibles qu'à la phase artérielle, d'autres qu'à la phase portale, ce qui est évocateur de lésions hypervasculaires.

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La même approche que celle effectuée en Doppler a fait l'objet d'études similaires en tomodensitométrie spiralée. Ces études ont montré des valeurs de rehaussement artériel du foie différentes entre les patients métastatiques et non métastatiques. Une augmentation de la perfusion artérielle du foie est indicatrice de l'apparition potentielle de métastases alors que la diminution du flux portal est indicatrice d'une progression de la maladie (9).

Portoscanner

Le portoscanner est réalisé au temps de retour portal de l'injection de produit de contraste par un cathéter positionné dans l'artère mésentérique supérieure (ou dans l'artère splénique), alors que le rehaussement hépatique est important et que le contraste foie/lésion est optimal. Toute lésion hépatique, avasculaire ou dont la vascularisation est principalement artérielle (métastases), devient hypodense au sein d'un parenchyme hépatique très hyperdense. C'est actuellement la méthode d'imagerie la plus sensible pour le bilan préopératoire des métastases hépatiques (métastases métachrones des cancers colo-rectaux). La littérature rapporte des taux de sensibilité compris entre 85 et 93% selon les séries (7, 8, 13, 17, 18). Du fait de son caractère invasif, il n'est réalisé que si une résection hépatique est envisagée par les autres méthodes d'imagerie. Une technique rigoureuse est indispensable pour une interprétation optimale (6).
Les limites de la méthode sont sa faible spécificité concernant les lésions tumorales et la présence de nombreux défauts de perfusion non tumoraux (3, 19). Ceux-ci sont maintenant bien connus et mieux compris. Les sites classiques sont en avant de la branche porte droite, le long du ligament falciforme ou sous-capsulaires.
Ils ont généralement une forme triangulaire ou aplatie. Us sont liés soit à de la stéatose focale, soit à un drainage veineux aberrant (veine coronaire stomachique, veine cystique).

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IRM

De nombreuses séries ont comparé les performances de L'IRM et du portoscanner dans la détection des métastases hépatiques. La sensibilité de cette méthode est difficile à évaluer car elle dépend de Yintensité du champ magnétique et des séquences utilisées. Il semble néanmoins qu'en général, la sensibilité de L'IRM (environ 80 %) soit inférieure à celle du portoscanner (7).
L'aspect IRM des métastases dépend du type de tumeur primitive. On distinguera également dans ce chapitre les métastases des cancers colorectaux des métastases endocrines hypervasculaires.

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Métastases hypovasculaires (cancers colorectaux)
En séquence pondérée en Tl, elles présentent un hyposignal avec parfois un aspect de nécrose centrale apparaissant en hyposignal plus intense (aspect en « beignet »). En séquence pondérée en T2, elles présentent un hypersignal intermédiaire (>foie, <LCR) dont l'intensité décroit sur les échos successifs, souvent hétérogène avec un centre plus hypointense (nécrose de coagulation) ou plus hyperintense (nécrose de liquéfaction) que la périphérie. Il existe fréquemment un halo d'hypersignal périlésionnel plus marqué sur la séquence T2. Après injection de Gadolinium, la prise de contraste est précoce et transitoire en périphérie (« wash out »). Le centre de la lésion fixe parfois tardivement le Gadolinium avec dans ce cas un hyposignal. périphérique (11).

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Métastases hypervasculaires (tumeurs endocrines)
Leur aspect, nettement hypointense en Tl et fortement hyperintense en T2 rappelle celui des angiomes. Le diagnostic est d'autant plus difficile que les lésions sont petites et peu nombreuses.
Quand elles sont plus volumineuses, le signal central devient hétérogène avec une zone nécrotique dont l'hypersignal en T2 est plus marqué et les contours anfractueux. C'est l'injection de Gadolinium avec réalisation de séquences rapides, en écho de gradient qui permet de distinguer ces métastases des angiomes. En effet, la prise de contraste au temps très précoce est périphérique mais ne réalise pas les images en mottes caractéristiques des angiomes. La zone centrale se rehausse ensuite plus ou moins rapidement.
Une comparaison porto-IRM et portoscanner n'a pas montré de supériorité de l'une ou l'autre méthode (20).

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D'autres produits de contraste sont actuellement étudiés pour sensibiliser la recherche de métastases en IRM La ferrite, agent de contraste superparamagnétique, est capté sélectivement par le système réticulo-endothélial. Après injection, il s'accumule dans le foie sain dont le signal diminue nettement. Les métastases qui ne fixent pas la ferrite apparaissent donc en hypersignal relatif par rapport au foie. Le contraste lésion/foie sain est donc renforcé (24). La plupart des études ayant testé ces produits de contraste rapportent des taux de détection supérieurs grâce à la ferrite avec peu d'effets secondaires (2, 23). Certains ont même décrit une sensibilité supérieure au portoscanner (17). D'autres séries ne montrent pas de différence significative dans la détection avec ou sans ferrite (4).

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Bibliographie

1. Baker ME, Pelley R. Hepatic metastases : Basic principles and implications for radiologies. Radiology 1995; 197: 329-337

2. Bellin MF Zaim S, Auberton E et al.. Liver metastases : safety and effïcacy of detection with superparamagnetic iron oxide in MR imaging. Radiology 1994; 193 : 657-663

3. Bluemke DA, Soyer Ph, Fishman EK. Nontumorous low-attenuation defects in the liver on helical CT during arterial portography : frequency, location and appearance. AJR 1995; 164: 1141-1145

4. Denys A, Arrivé L, Servois V et al.. Hepatic tumors : detection and characterization at 1-T MR imaging enhanced with AMI-25. Radiology 1994; 193: 665-669

5. Fortunato L, Clair M, Hoffman J et al. Is CT potography (CTAP) really useful in patients with liver tumors who undergo intraoperative ultrasonography (IOUS)? Am Surg, 1995; 61: 560-565

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6. Freeny PC, Nghiem HV, Winter TC. Helical CT during arterial portography optimization of contrast enhancement and scanning parameters. Radiology 1995; 194 : 83-90.

7. Hagspiel KD, Neidl KFW, Eichenberger AC et al. Detection of liver metastases comparison of superparamagnetic iron oxide-enhanced and unenhanced MR imaging at 1.5 T with dynamic CT, intraoperative US and percutaneous US. Radiology 1995; 196: 471-478.

8. Heiken JP, Weyman Phj, Lee JK et al. Detection of focal hepatic masses prospective evaluation with CT, delayed CT, CT during arterial portography, and MR imaging. Radiology 1989; 171: 47-51.

9. Leggett DAC, Kelley BB, Bunce IH, Miles K. Colorectal cancer: diagnostic potential of CT measurements of hepatic perfusion and implications for contrats enhancement protocols. Radiology 1997; 205: 716-720

10. Leslie DF, Johnson CM, Ilstrup DM et al.. Distinction between cavemous hemangiomas of the liver and hepatic metastases on CT : value of contrast enhancement patterns. AJR 1995; 164: 625-629

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11. Mahfouz AE, Hamm B, Wolf KJ. Peripheral washout : a sign of malignancy on dynamic gadolinium enhanced MR images of focal liver lesions. Radiology 1994; 190 : 49-52

12. Moran BJ, ORourke N, Plant GR et al.. Computed tomographic portography in preoperative imaging of hepatic neoplasms. Br. J. Surg 1995; 82: 669-671

13. Nelson RC, Chezmar JL, Sugarbaker PH et al.. Hepatic tumors : comparison of CT during arterial portography, delayed CT and MR imaging for preoperative evaluation. Radiology 1989; 172: 27-34

14. Oliver JH, Baron RL, Federle UT, Jones BC, Sheng R. Hypervascular liver metastases: Do unenhanced and hepatic arterial phase CT images affect tumor detection? Radiology 1997; 205: 709715

15. Paul MA, Mulder LS, Cuesta MA et al.. Impact of intraoperative ultrasonography on treatment strategy for colorectal cancer. Br. J. Surg. 1994; 81: 1660-1663

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16. Patten, RM, Byun JY, Freeny P. CT of hypervascular hepatic tumors : are unenhanced scans necessary for diagnosis? AJR 1993; 161: 979-984

17. Senéterre E, Taourel P, Bouvier Y et al.. Detection of hepatic metastases ferumoxides-enhanced MR imaging versus unenhanced MR imaging and CT during arterial portography. Radiology 1996; 200: 785-792

18. Small WC, Mehard WB, Langmo LS et al.. Preoperative determination of the resectability of hepatic tumors: efficacy of CT during arterial portography. AJR 1993; 161:319-399

19. Soyer Ph, Bluemke DA, Hruban RH et al.. Hepatic metastases from colorectal cancer : detection and false-positive findings with helical CT during arterial portography. Radiology 1994; 193: 71-74

20. Soyer Ph, Laissy JP, Sibert A. et al.. Focal hepatic masses: comparison of detection during arterial portography with MR imaging and CE Radiology 1994; 190: 737-740

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21. Soyer P, Elias D, Zeitoun G et al.. Surgical treatment of hepatic metastases impact of intraoperative ultrasonography. AIR 1993; 160: 511-514

22 Taboury J. Pathologie hépatique tumorale in "Echographie abdominale" Masson, 3° ed 1989

23. Vogl TJ, Hammerstingl R, Schwarz W et al. Superparamagnetic iron oxideenhanced versus gadolinium-enhanced MR imaging for differential diagnosis of focal liver lesions. Radiology 1996; 198: 881-887

24. Weissleder R. Liver MR imaging with iron oxides : toward consensus and clinical practice. Radiology 1994; 193: 593-595

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