Bruot olivier CHU Brabois Nancy

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1 Bruot olivier CHU Brabois Nancy

2 1. Les principes l imagerie de diffusion 1. Principes physiques 2. Principes d interprétations 2. Protocole d acquisition 3. Réalisation et intérêts de la virtuel Pet MRI 4. Applications pratiques 1. Lésions bénignes 2. Lésions malignes primitives 3. Lésions secondaires 4. Autres 5. Conclusion

3 Imagerie fonctionnelle basée sur les mouvements des molécules d eaux au sein des tissus Ces mouvements sont normalement brownien, aléatoires dans le temps et dans l espace. Ils vont dépendre de la viscosité du milieu, des barrières physiques et de l environnement chimique. Pour quantifier ces mouvement il faudra se baser sur une imagerie rapide, le plus souvent représentée par une séquence d EPI SE (Echo Planar Imaging en Spin Echo), à laquelle on rajoute 2 gradients, l un de déphasage et l autre de rephasage.

4 Les protons immobiles sont déphasés par le premier gradient puis rephasés par le deuxième, ils sont source de signal.

5 Les protons mobiles sont déphasés par le premier gradient et ne sont pas rephasés par le deuxième, ils ne sont pas source de signal.

6 Le signal obtenu est fonction du «petit b». Plus le «b» est grand, plus on sensibilise la séquence aux phénomènes de diffusion. b = (g dg) * (T δ/3) g = rapport gyromagnétique G = Amplitude du gradient d = durée d application du gradient T = temps séparant l application des deux gradients de diffusion Le coefficient de diffusion apparent : ADC permet de quantifier le phénomène de diffusion des molécules d eaux

7 Interprétation : On obtient deux images Une b0 (pondérée T2) Une b600 ou b 1000 (pondérée T2 sensibilisée en diffusion) L image b 0 est pondérée T2. La bile, le LCR et la portion œdémateuses centrales de ces métastases endocrines sont en hypersignal L image b 600 pondérée T2 est sensibilisée en diffusion. Les liquides circulants (LCR, +/- bile), ainsi que la zone centrale œdémateuse, sont en hyposignals, les protons sont déphasés mais non rephasés A l inverse la portion périphérique, cellulaire et fibreuse, limite les mouvement des molécules d eaux, qui sont déphasées puis rephasées, elles apparaissent en hypersignal, c est le phénomène de restriction

8 Le signal de l image sensibilisée en diffusion (b 600), est la résultante de deux phénomènes: 1. La restriction à la diffusion des molécules d eaux. 2. L effet T2 encore appelé rémanence T2 ou T2-shine through Il existe deux possibilités pour quantifier la part de la diffusion dans le signal de l image. 1. Le coefficient de diffusion apparent (ADC) qui est calculer de manière cartésienne à partir du b0 et du b Le gradient de signal apparent qui correspond à la différence de signal entre l image sensibilisée en diffusion et l image en pondération T2 Le coefficient d ADC apparaît en pratique courante peu fiable en raison du manque de valeurs de références et de ses variation au sein même d un groupe de tumeurs d histologies équivalentes L analyse d un gradient de signal entre les différentes images obtenues nous parait finalement plus fiable même s il peut paraître au premier abords plus subjectif

9 Par exemple FSE T2 Diffusion T1 gado Gradient positif Un lésion tumorale maligne présente un signal T2 tissulaire modérément intense, et un signal élevé en diffusion du fait des phénomènes de restriction. FSE T2 Diffusion T1 gado FSE T2 Diffusion T1 gado Gradient négatif Gradient négatif Cette HNF ne présente aucun phénomène de restriction de diffusion des molécules d eaux, son signal est iso intense en T2 comme en diffusion L angiome n est pas plus en hypersignal en diffusion qu il ne l est déjà en T2. Il n existe donc pas de gradient de signal

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12 Les images de diffusion ne permettent qu une analyse fonctionnelle des lésions sans support anatomique. Le principe de la fusion d image va être de recaler les anomalies de signal de diffusion sur une séquence morphologique quelle qu elle soit (scanner, T2, T1 gadolinium, FIESTA), aboutissant à une image similaire à celle du morpho TEP. Cette fusion d image va être réalisée grâce au logiciel de traitement d image Osirix développé sur Macintosh.

13 En fusionnant les images de diffusion et la séquence de FSE T2 on localise très facilement cet adénocarcinome de la marge anal. Il s y associe des adénopathies iliaques externes bilatérales et inguinales gauches bien mieux visibles âpres fusion d image. Il est à noté que tout ganglion est en hypersignal diffusion du fait de sa densité cellulaire, sans que cela ne préjuge de sa nature maligne ou bénigne.

14 La similitude avec le morpho tep est encore plus évidente si la fusion est réalisée avec le scanner.

15 Bilan d extension d un cancer gastrique, doute sur lésions hépatiques au scanner

16 Les lésions bénignes se caractérises par l absence ou la faible valeur du gradient de signal T2 diffusion. En effet les kystes et les angiomes présentent un contraste liquidien en T2, le contraste sera quasi identique en diffusion du fait de l effet de rémanence T2 sans qu il existe d effet de restriction aux mouvements des molécules d eaux. Les lésions tissulaires bénignes dominées par l hyperplasie nodulaire focale et l adénome ont des structures histologique proche de celle du foie. La densité cellulaires y est souvent légèrement supérieure à celle du parenchyme normale, ce qui explique que leur signal en diffusion soit identique ou légèrement supérieure du foie sain.

17 Le kyste biliaire est en hypersignal en T2 ainsi qu en diffusion. Pas de gradient de signal

18 L angiome est lui aussi en hyper signal franc et T2. Il n existe pas de gradient de signal avec l imagerie de diffusion. Cette technique d analyse du signal n est donc valable que pour des lésions non en hypersignal T2 franc. En effet la rémanence T2 de l imagerie de diffusion est alors trop importante et ne permet pas d appréhender un éventuel phénomène de restriction

19 Poly HNF typique chez une jeune patiente. Les lésions sont en iso signal T2 avec une cicatrice centrale en hyper signal se rehaussant tardivement après contraste. Le signal en diffusion est légèrement intense témoignant d une restriction modérée

20 Jeune femme de 51 ans Cholangite sclérosante primitive avec lésion du segment VII et deux lésions filles du VI Les lésion présentent un signal modéré en T2 de type tissulaire,l imagerie de diffusion est significativement plus intense, il existe donc un phénomène de restriction avec gradient positif T2 diffusion, en faveur d une lésion maligne.

21 La prise de contraste fibreuse complète le diagnostic de cholangiocarcinome sur cholangite sclérosante primitive.

22 Les images de fusion mettent très bien en évidence l hypersignal tumorale qui s étend au péritoine viscérale en regard des segments VI et VII. La lésion de cholangiocarcinome est à la fois cellulaire et fibreuse ce qui explique des phénomène restrictifs important dans la diffusion des molécules d eau, et donc un signal élevé en diffusion

23 3D LAVA inj dynamique Patient cirrhotique avec CHC du segment IV. L hyper signal T2 et la prise de contraste précoce se «lavant» au temps portal est caractéristique. L imagerie de diffusion retrouve la lésion principale et en met en évidence une deuxième, sous jacente à la première.

24 La deuxième lésion présente la même cinétique de contraste. Il s agit également d une lésion hépato carcinomateuse. Le CHC se présente en microscopie avec des espace inter cellulaires relativement large ce qui explique que les phénomènes de restriction soit relativement modéré. Ainsi la plupart des CHC ont un signal parfois modéré en diffusion

25 Cet autre hépato carcinome est en iso signal en T2 et légèrement en hyper signal en diffusion. Le gradient de signal est donc positif. L injection confirme le diagnostic en montrant le wash out caractéristique.

26 Ces métastases de carcinomes endocrines présentent deux contingents, l un périphérique cellulaire hypervasculaire et une zone centrale œdémateuse. Le signal T2 ainsi que la prise de contraste en cocarde est caractéristique

27 Les plus petites lésions métastatiques sont bien visible en diffusion. Le signal est le résultat des deux phénomènes, à la fois restriction et rémanence T2. La séquence de diffusion s avére très performante dans la détection des métastases hépatiques, et nous la réalisons en pratique courante pour toute exploration de lésion focale hépatique

28 Les métastases de cancer colique du fait de leur caractère fibreux présentent des phénomènes restrictifs marqués à l origine de signal en diffusion

29 Jeune patient suivit pour cirrhose sur Budd Chiari chronique Les multiples nodules de régénération, ne sont pas source de signal en diffusion. Il n existe ni phénomène de restriction ni effet de rémanence T2.

30 Patiente de 65 ans avec AEG. Doute sur des métastases hépatiques au scanner. L IRM retrouve une dilatation des voies biliaires et des kystes biliaires. Le signal en T2 et en diffusion est identique.

31 La séquence de diffusion montre un hypersignal diffus des parois gastriques. Cet hypersignal concorde avec la prise de contraste tardive du corps de l estomac. Le diagnostic finale est celui de linite gastrique. La fusion d image localise parfaitement l hypersignal. L infiltration tumorale est à l origine de la dilatation des voies biliaires intra et extra hépatique.

32 Patient adressé pour bilan pré opératoire d une métastase du segment VIII. L imagerie T2 retrouve la lésion du segment VIII Cette lésion est en hypersignal en diffusion. Mais on retrouve en diffusion une deuxième lésion du segment III

33 5 + 8 = 13 métastases

34 Le calcul est bien visible en hyposignal T2 et T1 L infiltration tumorale vésiculaire et la lésion fille sont en hypersignal franc en diffusion Le contingent fibreux prend le contraste progressivement, et est à l origine des phénomènes de restriction des mouvements des molécules d eaux. Les images de fusions montrent très bien la lésion tumorale ainsi que l infiltration péritonéale remontant en regard du segment IV

35 Patient adressé pour empierrement cholédocien. On retrouve le matériel endo biliaire, avec discrète prise de contraste évoquant un processus tissulaire endo biliaire.

36 L imagerie de diffusion ici fusionnée avec la séquence FIESTA montre un hypersignal du matériel endo biliaire confirmant le caractère tumoral de la lésion. Il s agit d une papillomatose endo biliaire maligne.

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