Imagerie de susceptibilité magnétique: Quelle séquence pour quelle indication?

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Marie-Claude Gilbert
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1 Imagerie de susceptibilité magnétique: Quelle séquence pour quelle indication? C Iosif, C Rodriguez, C Mellerio, M Petkova, E Meary, S Rodrigo, C Oppenheim, JF Méder Service d'imagerie Morphologique et Fonctionnelle, Centre Hospitalier Sainte-Anne 1 rue Cabanis, PARIS cedex 14

2 Objectifs 1. Connaître les différentes techniques d imagerie de susceptibilité magnétique 2. Connaître leurs avantages respectifs pour l exploration de l encéphale 3. Savoir laquelle choisir selon la symptomatologie neurologique

3 Qu est ce qu une séquence de susceptibilité magnétique? C est une séquence qui s appuie sur des différences de susceptibilité magnétique des divers tissus (sang, fer, calcification) pour produire, après accentuation des effets de susceptibilité, des images sensibles aux substances paramagnétiques Imagerie de susceptibilité magnétique (SWI): Séquence qui combine des informations d amplitude et de phase d une séquence en écho de gradient T2 Cet exposé ne concerne que l imagerie morphologique. Les exploration fonctionnelle (IRMf), reposant sur des séquences echo planar T2* ne sera pas abordée. * Reichenbach, J.R., et al., Small vessels in the human brain: MR venography with deoxyhemoglobin as an intrinsic contrast agent. Radiology, (1): p

4 Quelles sont les types des séquences T2*? T2* «classique» Autres séquences : 2D EPI¹, SWI² 2D ou 3D (SWAN³) T2* «classique» 2D EPI SWAN ¹ EPI = echo planar imaging (imagerie en echo-planar) ² SWI = susceptibility weighted imaging ³ SWAN = susceptibility weighted angiography (GE Health Care)

5 écho de gradient T2 (T2*) Intérêt : Durée variable (50 sec à 6 minutes) Détection des produits de dégradation d hémoglobine et autres produits paramagnétiques (fer, mélanine ) Séquence importante pour la recherche d hématome 1 ou de mélanine (cf. tumeurs) Artefacts de susceptibilité magnétique (métal, air) =>solution= TE courts Paramètres: Flip Angle 25 FOV 24.0 TE 17.0, TR Epaisseur 5.0 T2* ¹ Meilleur sensibilité pour la détection d hémorragie que le scanner (AJNR, 2004)

6 Imagerie Echo-planaire (EPI) Une acquisition/impulsion d excitation : Acquisition sur toute la période d évolution du gradient de lecture qui oscille rapidement d une amplitude positive à négative décrivant chaque ligne du plan de Fourier dans un sens puis dans le sens inverse Gradient de codage de phase : petits blips qui permettent de passer d une ligne à la suivante. Attention, il existe deux types depi d EPI En Spin écho (SE) ex. Séquence b0 couplée à la diffusion En écho de gradient (EG) IRMf (activation) Séquence de perfusion (1 ier passage) 10 s Seq. EPI EG pour l étude de la perfusion

7 EPI SE (b 0 ) Hématome aigu Paramètres indicatifs: Flip Angle 90, FOV 28.0, TR , TE 25.0, épaisseur 3.0 Technique d écho-planar: pour réduire le temps et les artéfacts de mouvement EPI SE (b=0) Intérêts : Détection de thrombose, d hémorragie Inconvénient : artefact sur les rochers EPI= echo planar imaging (imagerie en echo-planar)

8 séquences SWI Intérêts : Visualisation des lésions vasculaires à bas débit (cavernomes, télangiectasies) Caractérisation des saignements chroniques Visualisation des accumulations de fer (sujets âgés) TE: TR: minimum flip angle: 20 Epaisseur : 2mm Durée: 5 minutes 3D SWAN SWI= susceptibility weighted imaging (imagerie en susceptibilité magnétique)

9 Aspect normal T2* 2D EPI 3D SWAN

10 Applications cliniques

11 Hémorragie intracrânienne Pathologie Vasculaire Meilleure visualisation en SWAN et 2D EPI, Évaluation des microsaignements, sidérose sousarachnoïdienne Exemple d hématome thalamique. Hyposignal plus marqué sur les séquences 2DEPI et 3D SWAN. Une seconde hémorragie est retrouvée uniquement sur la 3D SWAN ( )

12 Microsaignements «microbleeds» Pathologie Vasculaire Petits saignements punctiformes chroniques d origine vasculaire marqueur de pathologie vasculaire¹ Augmentation du risque: d hématome cérébral spontané d hématome cérébral sous aspirine de transformation hémorragique d AVC * SWI ¹.Am J Neuroradiol, D EPI SWAN

13 Intérêt de SWI dans l AVC ischémique Pathologie Vasculaire Site d occlusion M1 Intérêt : Meilleure détection du thrombus et des transformations hémorragiques Inconvénient: Temps d acquisition plus long 1.Kim et al. AJR Am J Roentgenol, Wycliffe et al. J Magn Reson Imaging, Wu et al. J Cereb Blood Flow Metab, 2007.

14 Imagerie des dépôts ferriques

15 Hémorragie piale chronique Pathologie Vasculaire Femme de 80 ans Signes d hémorragies chroniques: sidérose corticale superficielle ( * ), sidérose sous-arachnoïdienne ( * ), Micro saignements ( * ) T2* 2D EPI * 3D SWAN * * * * * ¹Association between cerebral microbleeds on T2*-weighted MR images and recurrent hemorrhagic stroke in patients treated with warfarin following ischemic stroke. AJNR Am J Neuroradiol, 2008.

16 Pathologie Vasculaire Lésions vasculaires à bas débit Cavernomes de petit taille Télangiectasies capillaires Anomalies veineuses de développement Etude possible sans produit de contraste

17 FLAIR T2* 3D SWAN 3D T1+Gd Intérêt de SWI dans les lésions vasculaires Pathologie Vasculaire Anomalie veineuse de développement

18 Intérêt de SWI dans les lésions vasculaires Cavernomes Pathologie Vasculaire T2* SWI = la meilleure séquence pour la détection : Des lésions multiples (33 à 50% des cas) Des lésions profondes (ex protubérance..) Des lésions associées (10-30%) : télangiectasies, anomalie veineuse de développement Des lésions de petite taille 3D SWAN minip

19 Intérêt de SWI dans les lésions vasculaires Pathologie Vasculaire Thrombose veineuse La thrombose se manifeste en hyposignal sur les images SWI Sag 3D T1 Sag 3D T1+Gd 3D SWI

20 Intérêt de SWI dans les lésions vasculaires Thrombose veineuse Pathologie Vasculaire Inconvénient : l hyposignal marqué se confond avec celui de la voute

21 SWI et maladie Alzheimer Pathologie Dégénérative Détection des plaques séniles (plaques d amyloïde) Topographie : Cortex frontal, pariétal inferieur, temporal supérieur, hippocampique Quelques données: Prévalence d angiopathie amyloïde (AA) chez les patients avec Alzheimer : 80% to 100% *1 APOE4 génotype associé à une coexistence de les deux entités: démence mixte Vasculaire-Alzheimer *2 Imagerie des microsaignements chez les patients avec Alzheimer peut servir comme outil de diagnostic et de classification *3 *1 Cerebral amyloid angiopathy: prospects for clinical diagnosis and treatment. Neurology, (3): p *2 Cerebral infarction in Alzheimer's disease is associated with severe amyloid angiopathy and hypertension. Arch Neurol, (7): p *3 Cerebral microbleeds in the population based AGES-Reykjavik study: prevalence and location. J Neurol Neurosurg Psychiatry, (9): p

22 Intérêt de SWI dans la maladie Alzheimer Pathologie Dégénérative Plaques de senile, IRM 7T, SWI Plaques de sénile, pigment microscopie pt 81ans avec Alzheimer MR in vivo microscopie avec imagerie de SWI possibilité de distinguer les plaques séniles Fleche blanc=élargissement des espaces sous-arachnoïdiens 18ans, control normal In vivo visualization of senile-plaque-like pathology in Alzheimer's disease patients by MR microscopy on a 7T system. J Neuroimaging, 2008

23 Intérêt de SWI en neuro-oncologie (1) Pathologie Tumorale H, 31ans: crises temporales depuis septembre 2007, découverte d'un processus expansif temporo-insulaire droit Questions : FLAIR Calcifications? Hémorragie? Vascularisation? T2 DIFFUSION

24 Intérêt de SWI en neuro-oncologie (2) Réponses 3DT2* (sans utilisation de Gd): Pathologie Tumorale 3D T1+Gd * Pas de calcifications Pas de stigmate hémorragique Vascularisation par une artère ( * ) qui «entoure» la tumeur 3D SWAN Tumeur hypoperfusée PWI raw CBV Vaisseau refoulé par le tumeur 3D SWAN

25 Les séquences de susceptibilité magnétiques (2D ou plus récemment 3D), malgré un temps d acquisition encore long, sont plus sensibles aux effets de susceptibilité magnétique que les séquences existantes. Du fait de leur bonne résolution spatiale, les séquences 3D SWAN ont des nombreuses applications : imagerie du sujet âgé, des AVC, veinographie sans injection de produit de contraste. Service d'imagerie Morphologique et Fonctionnelle, Centre Hospitalier Sainte-Anne, rue Cabanis, PARIS

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