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ÉCOLE NATIONALE VETERINAIRE D’ALFORT
Année 2010
IRM DU CARPE CHEZ LE CHEVAL : IMAGES DE
REFERENCE
THESE
Pour le
DOCTORAT VETERINAIRE
Présentée et soutenue publiquement devant
LA FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL
Le 08 avril 2010
par
Lucile Falque
Née le 6 janvier 1985 à Paris 12ème
JURY
Président :
Professeur à la Faculté de Médecine de CRETEIL
Membres
Directeur : M. Fabrice Audigié
Professeur à l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort
Assesseur : M. Henry Chateau
Maître de conférences à l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort
REMERCIEMENTS
Au professeur
de la Faculté de Médecine de Créteil,
qui nous fait l’honneur de présider notre jury de thèse, hommages respectueux.
A Monsieur le Professeur AUDIGIE
de l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort,
pour m’avoir fait participer à ce projet, pour sa disponibilité, sa patience et sa rigueur.
En témoignage de mon admiration et de ma reconnaissance pour son soutien
pédagogique et moral.
A Monsieur le maître de conférences CHATEAU
de l’Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort,
pour avoir accepté de s’intéresser à ce travail et d’y avoir apporté un jugement
éclairé.
Merci à David Didierlaurent pour sa participation à la réalisation des images et pour
ses explications savantes.
A mon père Dominique,
pour avoir été un modèle d’humilité et de sérieux, et pour m’avoir épaulée chaque
fois que j’en avais besoin.
A ma mère Marina,
pour son amour sans limite, sa générosité, l’attention continue qu’elle me porte et
pour toute l’énergie qu’elle me transmet depuis toujours.
A mes sœurs Camille et Mathilde,
à qui je ne dirai jamais assez combien je les aime, j’espère que rien ne nous séparera
jamais.
A mes grands-parents,
en témoignage de mon affection et de ma reconnaissance pour leur soutien.
A Davood,
mon âme sœur.
A mes amis, Louise, Lila, Camille, Julya, Julien, Ludo, Tintin, et tous les autres, pour
votre fidélité et votre soutien dans tous mes projets, pour m’avoir supportée dans les
mauvais moments et m’avoir entraînée dans les meilleurs.
A Agnès,
mon modèle de morale et d’éthique, qui est partie trop tôt et trop vite, pour tous ces
bons moments au coin du feu.
A mes maîtres de stage, cosmopolites, qui m’ont fait aimer ce métier et m’ont
transmis leur savoir sans compter.
IRM DU CARPE CHEZ LE CHEVAL : IMAGES DE
REFERENCE
NOM et Prénom : FALQUE Lucile
Résumé :
Ce travail constitue une base pédagogique pour l’interprétation d’images par
résonance magnétique du carpe chez le cheval.
Après des rappels d’anatomie du carpe et des principes de base de l’IRM,
vingt-quatre images de référence obtenues à partir de membres sains isolés avec un
appareil bas-champ sont présentées et expliquées, démontrant l’intérêt de l’IRM dans
l’exploration de cette région. De plus, un CD-ROM pédagogique comportant neuf
séries d’IRM de référence de carpe sain accompagne ce document, offrant la
possibilité de visualiser 187 images de manière dynamique et didactique. La
multiplicité des plans de coupe et des séquences disponibles, ainsi que leur
complémentarité dans la représentation des tissus mous et des formations osseuses du
carpe sont illustrées.
Enfin, les intérêts et limites de l’IRM par rapport aux autres techniques
d’imagerie du carpe, et les modalités récentes telles que l’IRM sur cheval debout et
l’IRM haut-champ sont discutés à partir de supports bibliographiques.
Mots clés : APPAREIL LOCOMOTEUR, CARPE, IMAGERIE MEDICALE, IMAGERIE PAR
RESONANCE MAGNETIQUE, IRM, BOITERIE, DOCUMENT PEDAGOGIQUE, CD-ROM,
EQUIDE, CHEVAL.
Jury :
Président : Pr.
Directeur : Pr. Audigié
Assesseur : Dr. Château
Adresse de l’auteur :
Lucile Falque
22 rue de la Folie Méricourt
75011 PARIS
MRI OF THE EQUINE CARPUS: REFERENCE IMAGES
SURNAME: FALQUE
Given name: Lucile
Summary:
The purpose of this document is to offer a pedagogic tool for the interpretation
of magnetic resonance imaging of the equine carpus.
First, the anatomy of the carpus and the basis of MRI are described. Then,
twenty-four reference images from healthy isolated limbs, produced with a low-field
magnet, are presented and explained, demonstrating the interest of MRI in the
investigation of this area. Furthermore, a pedagogic CD-ROM with nine series of
carpus reference MRIs is supplied with the printed document, allowing a dynamic
and didactic visualization of 187 images, The wide variety of anatomical planes and
sequences for image acquisition is illustrated, showing their complementarity for the
assessment of soft tissues and bones of the carpus.
Finally, the interests and limits of MRI compared to other imaging techniques,
and recent advanced MRI systems as standing systems and high-field magnets are
discussed, relying on bibliographic data.
Keywords: LOCOMOTOR APPARATUS, CARPUS, MEDICAL IMAGING, MAGNETIC
RESONANCE IMAGING, MRI,
EQUIDAE, HORSE.
Jury:
President : Pr.
Director : Pr. Audigié
Assessor : Dr. Chateau
Author’s address:
Lucile Falque
22 rue de la Folie Méricourt
75011 PARIS
LAMENESS, PEDAGOGIC DOCUMENT, CR-ROM,
TABLE DES MATIERES
Table des matières
1
Abréviations utilisées dans le texte et les légendes
3
Introduction
5
1. Bases
I. Rappels d’anatomie du carpe
A. Articulations du carpe
1.
Articulation antébrachio-carpienne
a) Surfaces articulaires
b) Moyens d’union
c) Synoviales
2. Articulation médio-carpienne
a) Surfaces articulaires
b) Moyens d’union
c) Synoviales
3. Articulations intrinsèques du carpe
a) Articulations intercarpiennes proximales
b) Articulations intercarpiennes distales
4. Articulations carpo-métacarpiennes
a) Surfaces articulaires
b) Moyens d’union
c) Synoviales
B. Tendons de la région du carpe
1. Tendons des muscles antébrachiaux crâniaux
2. Tendons des muscles antébrachiaux caudaux
7
7
7
7
7
9
9
9
9
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11
11
11
13
13
13
13
15
15
15
16
16
16
C. Fascias et gaines du carpe
1. Gaines tendineuses du carpe
2. Fascias du carpe
17
17
17
17
D. Vaisseaux et nerfs du carpe
1. Artères
2. Veines
3. Nerfs
II. Principe de l’IRM
A. Principe physique et équipement
B. Protocole d’examen
17
18
20
1
2. Matériel et méthode
I. Instrumentation
A. Appareil d’IRM
B. Antennes réceptrices
C. Séquences utilisées
23
23
23
23
II. Membres
A. Choix des membres
B. Positionnement
23
23
24
III. Choix et traitement des images
24
3. Résultats
I. Coupes frontales
27
II. Coupes sagittales
36
III. Coupes transversales
41
IV. CD-ROM pédagogique
47
4. Discussion
I. Imagerie du carpe : place de l’IRM
A. IRM/radiographie
B. IRM/échographie
C. IRM/scanner
D. IRM/arthroscopie
49
49
50
50
51
II. Validation de l’ IRM pour la détection des lésions du carpe
A. Modes d’acquisition adaptés à l’imagerie du carpe
B. Détection des lésions : sensibilité, spécificité
C. Représentation fidèle de la taille des structures
51
51
53
55
III. Intérêt des nouveaux systèmes
A. IRM bas champ/haut champ
B. IRM debout/couché
55
55
57
Conclusion
59
Bibliographie
61
2
ICONOGRAPHIE
Figure 1 : articulations du carpe d’un cheval (vue dorsale)
8
Figure 2 : surfaces et ligaments articulaires (rangée proximale, vue proximale)
8
Figure 3 : surfaces et ligaments articulaires (rangée distale, vue distale)
10
Figure 4 : synoviales injectées (vue latérale)
10
Figure 5 : tendons, gaines et synoviales (vue dorsale)
12
Figure 6 : tendons, gaines et synoviales (vue latérale)
12
Figure 7 : muscles et gaines (vue médiale)
14
Figure 8 : muscles fléchisseurs du doigt d’un cheval (vue médiale)
14
Figure 9 à 12 : positionnement des membres au sein de l’appareil
25
Figure 13 : coupe frontale de carpe, mode T1 (os)
28
Figure 14 : coupe frontale de carpe, mode T1 (ligaments)
29
Figure 15 : coupe frontale de carpe, mode T2
30
Figure 16 : coupes frontales de carpe, comparaison modes T1/T2
31
Figure 17 : coupes frontales de carpe, comparaison modes T1/T2
32
Figure 18 : coupes frontales de carpe, mode 3D (DESS)
33
Figure 19 : coupe frontale de carpe, mode saturation de graisse
34
Figure 20 : coupes sagittale et frontale de carpe en flexion, mode T1
35
Figure 21 : coupe parasagittale latérale de carpe, mode T1
37
Figure 22 : coupe parasagittale latérale de carpe, mode T2
38
Figure 23 : coupe sagittale de carpe, mode saturation de graisse
39
Figure 24 : coupe parasagittale médiale de carpe, mode saturation de graisse
40
Figure 25 : coupe transversale du radius distal, mode T1
42
Figure 26 : coupe transversale de la rangée proximale du carpe, mode T1
43
Figure 27 : coupe transversale de la rangée proximale du carpe, mode T2
44
Figure 28 : coupe transversale de la rangée distale du carpe, mode T1
45
Figure 29 : coupe transversale de l’articulation carpo-métacarpienne, mode T1
46
Figure 30 : IRM/arthroscopie
52
Figure 31 : validation de l’IRM pour la détection des lésions du carpe
54
Figure 32 : appareil IRM pour cheval debout
55
Figure 33 : coupes transversales en mode T1 du carpe d’un cheval debout illustrant l’intérêt de la correction de
mouvement
55
3
1
2
3
Abréviations utilisées dans le texte et les légendes :
IRM : Imagerie par résonance magnétique
STIR : Short tau inversion recovery
LCM : Ligament collatéral médial
LCL : Ligament collatéral latéral
Mc II, Mc III, Mc IV : Os métacarpiens II, III et IV
TFSD : Tendon fléchisseur superficiel du doigt
TFPD : Tendon fléchisseur profond du doigt
LA TFPD : Ligament accessoire du TFPD
M : Muscle
4
INTRODUCTION
Les affections locomotrices constituent une dominante pathologique et un véritable défi
diagnostique de la médecine vétérinaire équine, et l’imagerie occupe dans ce domaine une place
considérable où les moyens techniques disponibles ne cessent de progresser.
Si la radiographie et l’échographie sont depuis longtemps accessibles à tous les praticiens,
l’utilisation de l’imagerie par résonance magnétique commence tout juste à dépasser le cadre des
structures hospitalières spécialisées. Ainsi, l’interprétation des images par résonance magnétique
n’est aujourd’hui maîtrisée que par un nombre très limité de vétérinaires. L’intérêt de cette
technique d’imagerie dans le diagnostic des lésions de l’appareil locomoteur du cheval a été
démontré par diverses publications, en revanche rares sont les aides à l’interprétation des images
obtenues. Comme pour toute modalité d’imagerie émergente, il est essentiel de reconnaître avant
tout ce que celle-ci apporte dans la connaissance du cheval sain avant de chercher à comprendre
la signification clinique d’images anormales. Ceci implique une connaissance des facteurs
influençant les caractéristiques de l’image et la capacité de critiquer sa qualité technique.
Le carpe est une région à l’anatomie complexe, dont certains aspects sont difficiles à
explorer avec les moyens conventionnels. Les affections de cette région du cheval sont
fréquentes, en particulier chez les chevaux de course, et leur diagnostic nécessite parfois le
recours à des techniques plus complexes. Ce travail a pour objectif de faciliter aux cliniciens la
lecture d’images lésionnelles de carpe en les familiarisant avec l’apparence normale des
formations anatomiques de cette région en imagerie par résonance magnétique.
Après des rappels d’anatomie du carpe du cheval et des principes de base de l’imagerie
par résonance magnétique, le matériel et les protocoles utilisés dans cette étude sont décrits. Les
images de carpes sains réalisées au CIRALE (Centre d’Imagerie et de Recherche sur les
Affections Locomotrices des Equidés), antenne normande de l’Ecole Nationale Vétérinaire
d’Alfort, sont ensuite présentées et expliquées. Puis, la place de la résonance magnétique parmi
les autres techniques d’imagerie est discutée, ainsi que sa fiabilité dans le diagnostic des
affections du carpe. Enfin, les intérêts et les limites des modalités les plus récentes d’imagerie par
résonance magnétique sont explorés.
5
6
1. Bases
I. Rappels d’anatomie du carpe
A. Articulations du carpe
Il s’agit d’articulations synoviales unissant les os du carpe entre eux ainsi qu’à l’extrémité distale
du radius et à l’extrémité proximale des os métacarpiens.
1. Articulation antébrachio-carpienne
Il s’agit d’une diarthrose condylaire, elle constitue une charnière imparfaite entre le radius et le
carpe.
a) Surfaces articulaires
La surface antébrachienne impliquée appartient au radius (car l’extrémité distale de l’ulna est
intégrée au radius quelques mois après la naissance) dont l’extrémité distale est aplatie d’avant en
arrière en s’assimilant une trochlée. Du côté palmaire, la surface articulaire comporte trois
condyles et dorsalement se trouvent deux cavités glénoïdales.
La surface carpienne est concave du côté palmaire et convexe du côté dorsal et est formée par les
os ulnaire, intermédiaire et radial. De plus, l’os accessoire s’articule avec le radius par la facette
proximale de son bord dorsal.
b) Moyens d’union
La capsule articulaire forme quatre ligaments communs puissants qui englobent tout le carpe :
- le ligament collatéral médial (radial) est le plus développé, il unit le processus styloïde du
radius et les os métacarpiens II et III en déléguant un fort faisceau pour l’os radial et de moindres
faisceaux pour les os carpiens II et III (figures 1, 2, 3) ;
- le ligament collatéral latéral (ulnaire) est subdivisé en deux plans. Il est issu du processus
styloïde ulnaire et se termine sur l’os métacarpien IV. Son plan superficiel suit un trajet oblique
en direction disto-palmaire alors que les fibres profondes cheminent verticalement (figures 1, 2,
3, 4) ;
- le ligament commun dorsal forme une vaste membrane, assez lâche, qui recouvre toute la face
dorsale du carpe en rejoignant sur les côtés les ligaments collatéraux. Sa face profonde est
tapissée par les récessus synoviaux dorsaux et adhère par endroits aux os carpiens. Sa face
superficielle est incrustée de cartilage et forme des sillons pour le glissement des tendons
extenseurs du carpe et du doigt ;
7
Figure 1 : articulations du carpe d’un cheval
(carpe gauche,vue dorsale)
Extrémité distale du radius
Ligament intermédio-ulnaire dorsal
Ligament radio-intermédiaire dorsal
LCL
LCM
Ligament médio-carpien dorsal
Ligament intercarpien dorsal III-IV
Ligament carpo-métacarpien
dorsal III
Ligament carpo-métacarpien
dorsal IV
Mc II
Mc IV
Mc III
D’après R. Barone, 2000
Figure 2 : surfaces et ligaments articulaires
(carpe gauche, rangée proximale, vue proximale)
Ligament radio-intermédiaire dorsal
Ligament ulno-intermédiaire dorsal
Os
intermédiaire
LCL (coupé)
Ligament interosseux accessoriointermédio-ulnaire
Ligament accessorio-carpoulnaire
Ligament accessorio-ulnaire
Os radial
os ulnaire
LCM (coupé)
Sillon tendineux de l’os
accessoire
Ligament interosseux radio-intermédiaire
Os accessoire
D’après R. Barone, 2000
Ligament radio-carpien palmaire (coupé)
Ligament commun palmaire du carpe
8
- le ligament commun palmaire aplanit la face palmaire du carpe en formant une lame fibreuse
qui constitue ainsi une surface de glissement pour les tendons fléchisseurs du doigt. Distalement,
il n’atteint pas le métacarpe mais émet un fort ligament accessoire ou bride carpienne qui rejoint
le tendon fléchisseur profond du doigt à mi-canon (figure 2).
Deux petits ligaments propres viennent compléter l’action des ligaments communs : un ligament
accessorio-ulnaire qui unit la tubérosité latérale du radius à l’os accessoire (figure 4) et un
ligament radio-carpien palmaire, cylindroïde, qui s’étend de la crête transverse du radius à la face
palmaire de l’os radial (figure 2).
Enfin les tendons, avec les gaines qui les contiennent, forment des moyens complémentaires
d’union non négligeables.
c) Synoviales
La synoviale antébrachio-carpienne tapisse la face profonde de tous les ligaments et délègue des
prolongements entre les os de la rangée proximale du carpe, lubrifiant ainsi leurs facettes
proximales. Le prolongement le plus important est situé à la face médiale de l’os accessoire, et
remonte proximalement à celui-ci entre le ligament commun palmaire et le ligament accessoriocarpo-ulnaire (figures 4, 6).
2. Articulation médio-carpienne
Elle met en rapport les deux rangées du carpe.
a) Surfaces articulaires
Deux petits reliefs condyloïdes dorsaux et trois petites cavités glénoïdales palmaires sur la face
distale de la rangée proximale font face à deux petites excavations dorsales et trois petits
condyles palmaires de la face proximale de la rangée distale. Cet emboîtement est peu profond.
b) Moyens d’union
De multiples ligaments se différencient au sein de la capsule articulaire, séparés en dorsaux,
palmaires et interosseux:
- le ligament médio-carpien dorsal, orienté obliquement de manière à s’adapter à l’écartement des
os lors de la flexion, relie l’os ulnaire à l’os carpal IV. Il est recouvert par le ligament collatéral
latéral (figures 1, 4) ;
- le ligament médio-carpien palmaire est plus puissant et unit l’os radial avec l’os carpal III et l’os
carpal II. Funicule rayonné, il adhère à la profondeur du ligament commun palmaire ;
- deux petits ligaments interosseux, verticaux et intra articulaires, sont visibles lorsque le carpe
est fortement fléchi. Le plus fort s’insère sur les os radial, carpal II et carpal III, l’autre relie les
os ulnaire, accessoire et carpal III ;
9
Figure 3 : surfaces et ligaments articulaires
(carpe gauche, rangée distale, vue distale)
L.A. TFPD (bride carpienne )
Section du ligament
accessorio-métacarpien
Insertion carpienne du
muscle interosseux III
Os
carpal
II
LCL (coupé)
LCM (coupé)
Os
carpal
IV
Os carpal III
Ligaments interosseux carpo-métacarpiens
(coupés)
D’après R. Barone, 2000
Figure 4 : synoviales injectées
(carpe gauche, vue latérale)
Récessus palmaire proximal de la synoviale
antébrachio-carpienne
Radius
Ligament accessorio-ulnaire (coupé)
Sillon tendineux de l’os accessoire
LCL :
Faisceau superficiel
Faisceau profond
Ligament accessorio-carpo-ulnaire
Ligament médio-carpien dorsal
Ligament intercarpien dorsal III-IV
Ligament carpo-métacarpien
dorsal III
Ligament accessorio-quartal
Ligament accessorio-métacarpien
Faisceau superficiel du LCL
Faisceau profond du LCL
Mc IV
Mc III
D’après R. Barone, 2000
10
- enfin, le ligament accessorio-quartal constitue une large et forte bandelette aboutissant au
crochet de l’os carpal IV (figure 4).
c) Synoviales
La synoviale médio-carpienne est moins étendue que l’antébrachio-carpienne mais elle est tout de
même assez vaste. Maintenue par la capsule articulaire, elle émet de petits prolongements entre
les os des deux étages. De plus, elle communique avec la synoviale carpo-métacarpienne entre les
os carpiens III et IV, sous la membrane dorsale.
3. Articulations intrinsèques du carpe
a) Articulations intercarpiennes proximales sont petites et planiformes, elles
maintiennent en contact les os radial, intermédiaire, ulnaire et accessoire. Six ligaments propres
assurent l’union entre ces os :
- deux ligaments intercarpiens dorsaux qui s’étendent transversalement à la face dorsale des os et
adhèrent au ligament commun dorsal (figure 1) ;
- trois ligaments interosseux, très courts, logés dans des dépressions des différents os :
l’accessorio-intermédio-ulnaire (variable et parfois absent), l’intermédio-ulnaire et le radiointermédiaire (plus puissant et formé de deux plans de fibres croisés en X (figure 2) ;
- un ligament accessorio-carpo-ulnaire qui unit l’os ulnaire à la face abaxiale de l’os accessoire
(figure 2).
Seule la synoviale accessorio-carpo-ulnaire est parfois individualisée, les autres articulations
intercarpiennes proximales ne possèdent pas de synoviale propre. Ce sont les synoviales des
articulations antébrachio-carpienne et médio-carpienne qui lubrifient les facettes articulaires des
os de la rangée proximale du carpe (figure 4).
b) Articulations intercarpiennes distales sont aussi de petites arthrodies. Elles
unissent entre eux les os carpal II et III d’une part, III et IV d’autre part. Leurs moyens d’union
consistent en :
- deux ligaments dorsaux (figure 1) ;
- deux ligaments interosseux.
Ces ligaments sont disposés comme à l’étage proximal.
Enfin, ces articulations sont baignées par des prolongements de la synoviale antébrachiocarpienne voire parfois de la synoviale carpo-métacarpienne mais il n’existe pas de synoviale
propre.
11
Figure 5 : tendons, gaines et synoviales
(carpe gauche, vue dorsale)
M extenseur radial du carpe
M Extenseur dorsal du doigt
Tendon du M de Philips
M extenseur latéral du doigt
M extenseur oblique du carpe
Rétinaculum des extenseurs
Terminaison du M extenseur radial du carpe
Tendon du M extenseur latéral du
doigt
Tendon du M extenseur dorsal du doigt
D’après R. Barone, 2000
Figure 6 : tendons, gaines et synoviales
(carpe gauche, vue latérale)
M extenseur dorsal du doigt
M extenseur ulnaire du carpe
M extenseur radial du carpe
M extenseur latéral du doigt
M fléchisseur ulnaire du carpe
Récessus proximal de la synoviale du
canal carpien
M extenseur oblique du carpe
Récessus palmaire proximal de la
synoviale articulaire antébrachiocarpienne
LCL
Saillie de l’os accessoire
(terminaison commune des muscles
ulnaires)
Rétinaculum des extenseurs
Ligament accessorio-métacarpien
Bride pour le tendon extenseur
latéral du doigt
Tendon du M de Philips
Récessus distal de la synoviale du canal
carpien
Tendon du M extenseur dorsal du doigt
LA TFPD
TFPD
Tendon du M extenseur latéral du doigt
D’après R. Barone, 2000
12
TFSD
4. Articulations carpo-métacarpiennes
Ces articulations unissent les os de la rangée distale du carpe à l’extrémité proximale du
métacarpe.
a) Surfaces articulaires
Les surfaces carpiennes et métacarpiennes qui s’affrontent sont plates.
b) Moyens d’union
Ils sont représentés par :
- deux ligaments dorsaux, obliques en direction disto-latérale : le ligament carpo-métacarpien
dorsal IV (il est recouvert par le ligament collatéral latéral) et le ligament carpo-métacarpien
dorsal III, constitué de deux bandelettes (figures 1, 3, 4) ;
- le ligament accessorio-métacarpien, dont l’origine sur la face abaxiale de l’os accessoire est
commune avec le ligament accessorio-quartal, rejoint le métacarpien rudimentaire latéral (figures
3, 4) ;
- deux ligaments interosseux courts mais puissants, unissent solidement la rangée distale du carpe
au métacarpe. L’un s’étend du ligament interosseux III-IV à l’intervalle entre les os métacarpiens
III et IV. L’autre présente la même disposition, mais avec les os carpal II et carpal III et les
métacarpiens II et III (figure 3).
- enfin, le muscle interosseux III, en face palmaire, constitue un moyen d’union complémentaire
pour cette articulation (figure 3).
c) Synoviales
Outre sa communication avec la synoviale médio-carpienne, elle fournit un prolongement
proximal entre les os carpal II et carpal III ainsi que deux prolongements distaux pour les
articulations intermétacarpiennes.
13
Figure 7 : muscles et gaines (carpe gauche, vue médiale)
M fléchisseur radial du carpe
M extenseur radial du carpe
Bord médial du radius
M fléchisseur ulnaire du carpe
M fléchisseur profond du doigt
LA TFSD
M extenseur oblique du carpe
Saillie de l’os accessoire
Terminaison du M extenseur radial du carpe
TFSD
Rétinaculum des fléchisseurs (et canal
carpien)
TFPD
LA TFPD
Muscle interosseux III
D’après R. Barone, 2000
Figure 8 : muscles fléchisseurs du doigt d’un cheval
(carpe gauche, vue médiale, après ouverture des gaines)
M fléchisseur superficiel du doigt
Bord médial du radius
M fléchisseur profond du doigt :
Chef huméral
Chef radial
Chef ulnaire
LA TFSD
Terminaison du M fléchisseur radial
du carpe
TFSD
Terminaison du M extenseur oblique
du carpe
MC III
MC II
LA TFPD
TFPD
Muscle interosseux III
D’après R. Barone, 2000
14
B. Tendons de la région du carpe
Seule la disposition en région carpienne est décrite en vue de faciliter l’interprétation des images
IRM qui suivent.
1. Tendons des muscles antébrachiaux crâniaux
Chez le cheval, quatre muscles occupent la région crâniale de l’avant-bras, mais en regard du
carpe, ce sont leurs tendons qui sont présents:
- le tendon du muscle extenseur radial du carpe, le plus médial, est aussi le plus développé. Il
chemine dans sa propre gaine, enveloppé d’une synoviale vaginale qui laisse place, face à l’étage
distal du carpe, à une bourse subtendineuse (figures 5, 6, 7) ;
- le tendon du muscle extenseur dorsal du doigt chemine entre l’extenseur radial du carpe et
l’extenseur latéral du doigt, dans une gaine tendineuse garnie d’une vaste synoviale vaginale
(figures 5, 6) ;
- le tendon du muscle extenseur latéral du doigt, dont la gaine passe entre les deux plans de fibres
du ligament collatéral latéral du carpe, reçoit une forte branche de renforcement issue du bord de
l’os accessoire (figures 5, 6) ;
- le tendon du muscle extenseur oblique du carpe croise obliquement l’extrémité distale du radius
en direction disto-médiale et croise superficiellement le tendon de l’extenseur radial du carpe. Il
se termine juste distalement au carpe, sur la tête du métacarpien rudimentaire médial (figures 5,
6, 7, 8).
2. Tendons des muscles antébrachiaux caudaux
Ces muscles, au nombre de cinq, sont organisés en deux couches dont la plus superficielle
regroupe les muscles fléchisseurs du carpe et la plus profonde les muscles fléchisseurs des doigts.
Muscles superficiels :
- le tendon du muscle extenseur ulnaire du carpe (ulnaire latéral) s’attache sur le bord proximal
de l’os accessoire mais délègue une branche (tendon long) qui coulisse à la face latérale de cet os.
Il borde ainsi le récessus proximo-latéral de la synoviale antébrachio-carpienne, délimité aussi
par l’os accessoire et l’extenseur latéral du doigt (figure 6) ;
- le tendon du muscle fléchisseur ulnaire du carpe (ulnaire médial) se situe entre les muscles
ulnaire latéral et fléchisseur radial du carpe. Il se termine avec le tendon du muscle ulnaire latéral,
sur le bord proximal de l’os accessoire (figures 6,7) ;
- le tendon du muscle fléchisseur radial du carpe chemine à la face médiale du carpe avant de
venir s’insérer sur la tête du métacarpien rudimentaire médial.
15
Muscles profonds (figures 6,7, 8) :
- le tendon du muscle fléchisseur superficiel du doigt (tendon perforé) chemine à la face médiopalmaire du fléchisseur profond, au sein du canal carpien (décrit dans le paragraphe « Fascias et
gaines du carpe ») ;
- le tendon du muscle fléchisseur profond du doigt (tendon perforant) traverse le canal carpien
enveloppé dans la même synoviale que le précédent, en position profonde et médiale ;
- le muscle interosseux III, communément décrit avec les tendons fléchisseurs, est fibreux chez le
cheval (c’est pourquoi on l’appelle « ligament suspenseur du boulet »). Son attache proximale
implique à la fois les os de la rangée distale du carpe et le bord proximal de l’os métacarpien III.
C. Fascias et gaines du carpe
1. Gaines tendineuses du carpe (figures 5,6)
Elles sont au nombre de sept.
- deux sont dorsales : ce sont celles des tendons extenseurs radial du carpe et dorsal du doigt.
- deux autres sont latérales : celle du tendon extenseur latéral du doigt est la plus dorsale, l’autre
loge le tendon long du muscle ulnaire latéral et correspond à la face latérale de l’os accessoire.
- de même, deux gaines médiales contiennent respectivement le tendon du muscle extenseur
oblique du carpe et le tendon du muscle fléchisseur radial du carpe (la plus palmaire).
- du côté palmaire se trouve une seule mais très vaste gaine : le canal carpien, qui constitue un
tunnel relativement large donnant passage aux tendons des muscles fléchisseurs profond et
superficiel du doigt. Sa paroi dorsale est formée par le ligament commun palmaire du carpe, sa
paroi palmaire par le rétinaculum des fléchisseurs, extrêmement épais, qui n’est autre que la lame
superficielle du fascia palmaire. Latéralement, il est délimité par la face concave de l’os
accessoire et ses ligaments.
2. Fascias du carpe
Ils sont constitués par un système fibreux dorsal et un système fibreux palmaire.
A hauteur du carpe, le fascia dorsal de la main est bien développé. Il est subdivisé en deux lames
dont la plus superficielle constitue le rétinaculum des extenseurs (figure 6) qui, renforcé de fibres
transversales, participe au système contentif des tendons de la face dorsale.
La lame profonde est plus fine et se confond avec la membrane dorsale (ligament commun
dorsal). Elle aussi est impliquée dans la formation des différentes gaines tendineuses.
Le fascia palmaire est bien plus développé et complexe. Il est aussi divisé en deux lames.
16
La lame superficielle est épaisse et son renforcement au niveau du carpe donne naissance au
rétinaculum des fléchisseurs (figure 7) qui forme la paroi palmaire du canal carpien.
La lame profonde, très puissante, semble faire suite aux ligaments articulaires et entre dans la
constitution de la bride carpienne ou ligament accessoire du tendon fléchisseur profond du doigt.
D. Vaisseaux et nerfs du carpe
Seuls les principaux vaisseaux et nerfs sont décrits.
1. Artères
L’artère médiane chemine sous le fléchisseur radial du carpe où elle est accompagnée par les
veines et le nerf médian. Elle pénètre ensuite dans le canal carpien avec le rameau médial du nerf
médian et se termine en constituant l’artère digitale commune palmaire médiale.
Elle émet juste proximalement au carpe l’artère radiale distale. Celle-ci passe médialement et à
l’extérieur du canal carpien. Elle se distribue finalement en rameaux carpiens dorsaux et
palmaires.
2. Veines
La veine digitale commune palmaire médiale se prolonge par la veine céphalique de l’avant-bras.
La veine digitale commune palmaire latérale forme avec la médiale une arcade palmaire
superficielle drainée par les veines médiane et céphalique.
3. Nerfs
Le nerf médian émet au quart distal de l’avant-bras deux rameaux inégaux :
- un rameau médial : le plus important, il pénètre dans le canal carpien où il est accompagné par
l’artère médiane ;
- un rameau latéral : plus grêle, il rejoint le rameau palmaire du nerf ulnaire à l’extrémité
proximale du carpe. L’ensemble passe médialement à l’os accessoire et se poursuit par le nerf
digital commun palmaire latéral.
II. Principe de l’IRM
L’IRM représente actuellement la technique d’imagerie la plus performante en médecine
humaine. Son introduction en médecine vétérinaire est beaucoup plus récente puisque les
premiers travaux menés in vitro ont eu lieu dans les années 90 (Denoix et al. 1993, Denoix 2000,
Rand et al. 1998) et que la première publication internationale décrivant l’utilisation de l’IRM
chez un cheval vivant date de 1999 (Kleiter et al. 1999). Depuis l’application de l’IRM chez des
patients équins a permis de progresser considérablement dans la connaissance des lésions de
17
l’appareil locomoteur (Denoix et Audigié 2004, Busoni et al. 2005, Murray et al. 2006, Whitton
et al. 2003) et de la tête (Audigié et al. 2004, Tucker et Farrell 2001).
A. Principe physique et équipement
L’IRM est une technique d’imagerie sectionnelle 3D utilisant un champ magnétique
intense et présentant, à la différence du scanner, la faculté d’être multiplan et multicontraste. Son
principe physique repose sur l’analyse des propriétés électromagnétiques des noyaux
d’hydrogène (protons), éléments extrêmement abondants dans l’organisme (principalement sous
forme d’eau) et dont la densité varie avec le type de tissu.
Les protons ont des propriétés magnétiques et peuvent être considérés comme de petits
aimants (dipôles magnétiques). En l’absence de champ magnétique, les différents protons d’une
région anatomique ont une orientation quelconque. Inversement, lorsque ces derniers sont soumis
à un champ magnétique intense (appelé B0) correspondant au champ magnétique créé en
permanence par la machine IRM, les protons s’alignent dans la direction du champ magnétique
B0. Il se forme alors un état d’équilibre créant une aimantation tissulaire. Sur cet état d’équilibre
généré par le champ B0, la machine IRM va envoyer des ondes électromagnétiques
supplémentaires (dites ondes de radiofréquences ou impulsions RF). Ces ondes provoquent une
modification d’orientation des protons par rapport à leur état d’équilibre: les protons sont excités.
L’onde RF est alors stoppée et les protons vont alors revenir à leur position d’équilibre lié à B0 :
les protons se relaxent, cette relaxation étant différente d’un tissu à l’autre. Ce phénomène de
relaxation créé un signal qui va être détecté par une antenne placée autour de la région examinée.
C’est ce signal mesuré par l’antenne réceptrice qui sera analysée par la machine pour former
l’image IRM.
Ces phénomènes sont essentiels à connaître pour comprendre les paramètres techniques
qui vont conditionner l’aspect des images IRM. L’acquisition des images IRM se fait en utilisant
des séquences. Une séquence fournit une séries d’images (=coupes) parallèles les unes aux autres.
Contrairement au scanner qui acquiert des coupes transverses, les coupes IRM peuvent être
réalisées dans n’importe quelle direction de l’espace. Au plan technique, une séquence IRM se
caractérise notamment par 2 paramètres :
- le temps de répétition (TR) : il représente l’intervalle de temps séparant deux impulsions
RF ;
- le temps d’écho (TE) : il représente le délai s’écoulant entre l’arrêt de l’onde RF et le
moment où le signal est mesuré par l’antenne.
Ces 2 paramètres permettent de distinguer 3 grands types de séquences IRM :
- des séquences pondérées T1 : elles utilisent un TR et un TE courts. Elles se caractérisent
par un signal élevé de la graisse qui apparaît en gris clair. Inversement, les liquides ont un signal
faible (aspect gris moyen à gris foncé) ;
- des séquences pondérées en densité de protons : elles utilisent un TR long et un TE
court. Ces séquences ont notamment été développées pour l’imagerie encéphalique. Pour
l’imagerie ostéo-articulaire, l’aspect de l’image est proche de celui du T1 ;
- des séquences pondérées T2 : elles utilisent un TR et un TE longs. Elles se caractérisent
par un signal élevé des liquides qui apparaissent gris clair à blanc. Pour l’imagerie ostéoarticulaire, les séquences T2 créent un effet arthrographique par l’aspect en hypersignal du
18
liquide synovial. Pour le tissu nerveux, le contraste est dit inversé en T2 : la substance blanche
apparaît en gris foncé et la substance grise a un signal supérieur et se visualise en gris clair.
Les séquences IRM se distinguent également par un autre critère: l’aspect jointif ou non
des coupes réalisées. En effet comme pour toutes les techniques d’imagerie sectionnelle
(échographie, scanner), les images sont formées en analysant le signal produit par une certaine
épaisseur de tissu qui représente l’épaisseur de la coupe. En IRM, les séquences 2D se
caractérisent par des coupes non jointives dont l’épaisseur est généralement de 3 à 4 mm avec un
espace non imagé entre les coupes variant de 0,5 à 1 mm. Inversement, les séquences 3D
permettent d’obtenir des coupes jointives ayant également une épaisseur inférieure (en moyenne
1 à 2 mm).
Enfin, l’IRM est une modalité d’imagerie qui connaît une évolution technique
extrêmement rapide. Des nouvelles séquences sont ainsi développées en permanence. Par
exemple, des séquences mixtes présentant à la fois une pondération T1 (signal élevé de l’os
spongieux) et T2 (signal élevé des liquides) ont été mises au point pour l’imagerie du cartilage
articulaire. Des séquences permettant une imagerie plus rapide des tissus (séquences en écho de
gradient) par rapport aux séquences classiques (séquences en spin écho) ont également été
développées. En plus de ce gain de temps, ces séquences en écho de gradient sont intéressantes
au plan sémiologique en raison de leur plus grande sensibilité aux inhomogénéités de champ
magnétique. Cette propriété permet d’identifier plus facilement certains processus pathologiques
créant des inhomogénéités de champ magnétique au sein des tissus.
Par exemple lors d’un saignement tissulaire, les produits de dégradation de l’hémoglobine ont des
propriétés magnétiques qui vont perturber l’homogénéité du champ magnétique, donc modifier le
signal du tissu et par conséquent permettre la visualisation du processus pathologique sur les
images IRM.
Le dernier critère technique fondamental en IRM est la puissance de la machine et sa
configuration. Les machines peuvent ainsi être classées en :
- machine bas champ : l’intensité du champ magnétique B0 s’étend de 0,2 à 0,5T. Ces
machines moins coûteuses à l’achat et à l’entretien représentent l’essentiel du marché vétérinaire.
Le champ magnétique est produit soit par un aimant permanent soit par un fort courant électrique
(= aimant résistif) ;
- machine haut champ : l’intensité du champ magnétique B0 s’étend de 1 à 1,5T. Ces
machines plus performantes mais aussi plus coûteuses à l’achat et à l’entretien représentent
l’essentiel du marché en médecine humaine. Le champ magnétique est produit par un aimant
supraconducteur ;
- machine très haut champ : l’intensité du champ magnétique B0 s’étend de 3 à 7T. Ces
machines sont actuellement utilisées en recherche et représentent le futur de l’imagerie IRM en
médecine humaine ;
- machines en configuration tunnel : c’est l’aspect classique de l’IRM pour une machine
haut champ. Dans ce cas le champ magnétique B0 est orienté selon l’axe principal du tunnel ;
- machines ouvertes : cette technologie est utilisée sur les machines bas champ pour
augmenter l’accessibilité au patient: l’ouverture étant située entre les 2 pôles de l’aimant qui
conditionnent l’orientation du champ magnétique principal B0. Cette configuration est très
intéressante en imagerie équine car elle permet un placement plus facile du cheval dans la
machine.
19
B. Protocole d’examen
L’IRM nécessite en général une anesthésie générale du cheval. Pour s’affranchir de cette
contrainte des machines IRM permettant l’examen de chevaux sédatés debouts ont été mises au
point. En général le cheval est donc placé sous anesthésie générale en décubitus latéral sur une
table amagnétique. La région examinée doit être amenée au centre de l’ouverture de la machine,
lieu où la qualité d’image est la plus grande. Une antenne dont la conformation est adaptée à la
région à examiner est alors placée autour de cette région. Après une phase de réglages et de
repérages, l’opérateur débute l’acquisition des séquences. Chaque séquence dure environ de 2 à 7
minutes en fonction de sa résolution spatiale, du nombre de coupes réalisées et de la qualité
d’image souhaitée.
Au CIRALE, la durée totale d’examen (de l’induction de l’anesthésie au retour dans le
box de couchage) est d’environ 1 heure pour une région et de 1h30 pour 2 régions (ex: examen
des 2 pieds antérieurs).
Le protocole d’examen comprend un protocole de base, fonction de la région à examiner
(Tableau 1) et éventuellement selon les anomalies identifiées par ce protocole de base, la
réalisation de quelques séquences complémentaires.
Région
Protocole
de
base
Pied ou Boulet
Métacarpe (tarse) proximal
 CT en écho de gradient T1
 CT en écho de gradient T1
 CT en spin écho T1
 CT en spin écho T1
 CT en spin écho T2
 CT en spin écho T2
 CS en saturation de graisse (séquence
STIR)
 CS en saturation de graisse (séquence
STIR)
 CF en écho de gradient mixte T1/T2
(=séquence 3D DESS)
Tableau : Protocole IRM de base utilisé au CIRALE. CT = coupes transverses, CS = coupes
sagittales, CF = coupes frontales. La séquence 3D DESS est utilisée notamment pour l’imagerie
du cartilage articulaire.
Ce protocole comprend une séquence essentielle en imagerie IRM ostéo-articulaire la
séquence en saturation de graisse (séquence STIR en anglais). Les paramètres physiques de cette
séquence sont réglés de manière à supprimer sélectivement le signal de la moelle osseuse en
conservant un signal très élevé des liquides (pondération de type T2). L’os spongieux sain est
entièrement noir sur ces images. Inversement, les processus pathologiques, se traduisant le plus
souvent par une augmentation du contenu liquidien de l’os, vont alors former des zones claires
dans les os lésés. Ces séquences sont indispensables pour avoir une sensibilité maximale dans le
20
diagnostic des lésions osseuses notamment en permettant l’identification de lésions osseuses
inflammatoires. Cette propriété leur confère une excellente corrélation avec les images
scintigraphiques et rend ces séquences utiles pour évaluer la signification clinique de la lésion.
Comme en scanner, il est également possible de réaliser des protocoles d’examen utilisant
un produit de contraste appelé gadolinium. Injecté par voie intraveineuse, ce produit permet
d’améliorer la détection des régions hyperémiques ou présentant des lésions vasculaires. Ces
protocoles nécessitent la réalisation de 2 séries d’acquisition en pondération T1: les images précontraste et celles post-contraste. L’utilisation de produits de contraste est particulièrement utile
pour l’examen de la tête et de l’encéphale.
21
22
2. Matériel et méthode
I. Instrumentation
A. Appareil d’IRM
Le CIRALE dispose d’un appareil d’IRM à bas-champ (0,2T), ouvert en C, de marque
Siemens (Magneton Open 0,2T Siemens), représenté sur la figure 9. Il s’agit d’un appareil peu
récent, racheté en 2000 par le Conseil Régional de Basse-Normandie après une utilisation en
médecine humaine, mais l’homogénéité du champ assure une bonne qualité d’image.
B. Antennes réceptrices
Les antennes utilisées sont de type volumique en anneau. Une antenne « tête », plus
sphérique et permettant l’exploration de plus grands volumes, a été utilisée pour les coupes
sagittales et frontales. En revanche, les coupes en flexion ainsi que les coupes transversales ont
été réalisées avec une antenne « en anneau » qui, de diamètre inférieur, permet un meilleur
remplissage et ainsi une meilleure qualité d’image.
L’antenne est toujours placée au centre de l’aimant et le remplissage de celle-ci doit être maximal
sans pour autant qu’il y ait de contact direct entre le membre et l’antenne.
C. Séquences utilisées
64 séries d’images ont été réalisées dans cette étude :
- 24 en spin écho T1,
- 17 en spin écho T2,
- 9 en saturation de graisse (séquence STIR),
- 8 en écho de gradient mixte T1/T2 (séquence 3D DESS),
- 5 en mode CISS.
Chaque mode d’acquisition a servi à la réalisation de coupes dans les trois plans : frontal, sagittal
et transversal.
II. Membres
A. Choix des membres
Deux membres antérieurs ont été utilisés pour réaliser les images. Chaque membre a été
décongelé plusieurs heures avant la réalisation des images IRM afin d’éviter les artefacts dus à
l’état congelé. Ces membres provenaient de chevaux euthanasiés au CIRALE pour des raisons
indépendantes du carpe :
23
-
Nax était un trotteur français hongre de 7 ans dont l’antérieur droit a servi a la réalisation
des images de référence de carpe ;
Pec était un selle français entier de 4 ans sur lequel a été isolé l’antérieur gauche pour
cette étude.
B. Positionnement
Le positionnement de membres isolés est largement plus aisé que celui réalisé sur un
patient. Cependant, la principale contrainte reste de placer le membre au centre de l’aimant et au
centre de l’antenne. Des marques dessinées sur le plateau amagnétique indiquent la position du
centre de l’aimant. Des coussinets en mousse sont utilisés pour maintenir le membre en place tout
en limitant le contact entre peau et antenne. Les figures 9 à 12 illustrent les positions du membre
employées pour obtenir les images de référence présentées dans cette étude.
Des images du carpe en extension habituellement utilisées en routine ont été réalisées,
ainsi que certaines vues en flexion destinées à apporter des informations complémentaires et
éventuellement à démontrer leur intérêt potentiel en clinique.
III. Choix et traitement des images
Environ 1300 images ont été réalisées avec ces deux membres mais celles présentées dans
ce document sont les images les plus pertinentes, de par leur qualité technique et l’intérêt clinique
et pédagogique des formations anatomiques qu’elles représentent.
Le logiciel eFilm Workstation (Merge Healthcare ® : http://www.merge.com) a été utilisé
pour le travail des images après l’acquisition. Cet outil informatique de visualisation et
d’interprétation d’images médicales permet de modifier le contraste, la taille ou encore
l’orientation des images. Il offre de plus une visualisation du plan de coupe utilisé pour chaque
image, ainsi qu’un « curseur 3D » qui indique sur une deuxième image la formation anatomique
pointée avec la souris sur une première image. Ce dernier instrument est très utile pour
comprendre l’anatomie du carpe en trois dimensions à partir des images par résonance
magnétique effectuées dans différents plans.
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Figures 9 à 12 : positionnement des membres au sein de
l’appareil.
che
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9
11
12
9 : la machine IRM utilisée au CIRALE a été adaptée à l’imagerie équine en remplaçant la table
patient par un plateau amagnétique capable de supporter le poids des régions à examiner.
10 : des coussinets en mousse facilitent le positionnement du membre et de l’antenne en anneau au
sein du champ magnétique.
11 : l’antenne « tête » utilisée pour réaliser les coupes frontales et sagittales permet un plus grand
volume d’exploration que l’antenne en anneau.
12 : les images de carpe en flexion ont été obtenues grâce à un bandage contentif.
25
26
3. Résultats
Les images par résonance magnétique de référence obtenues à partir des deux carpes
sains isolés sont présentées, regroupées par plan de coupe et accompagnées d’une description
la plus complète possible des formations anatomiques utiles représentées.
I. Coupes frontales :
Les coupes frontales du carpe sont utiles pour la visualisation des ligaments intercarpiens et
surtout des ligaments collatéraux, qui apparaissent en coupe longitudinale, parfois sur toute leur
longueur proximo-distale. Elles offrent aussi une bonne définition des formations osseuses et de
leurs rapports dans la mesure où tous les os du carpe peuvent être représentés sur une même
coupe. Ce sont aussi les plus simples à interpréter car elles rappellent les radiographies dorsopalmaires (faces) de carpe réalisées en routine.
Les figures 13 à 17 démontrent l’intérêt de l’IRM. Cette technique permet en effet d’obtenir
l’imagerie d’une même région avec des contrastes différents, assurant ainsi une visualisation de
l’ensemble des formations anatomiques. Les deux contrastes de base sont la pondération T1,
« contraste anatomique » où la morphologie des formations osseuses et ligamentaires peut être
évaluée comme sur les figures 13 et 14, et la pondération T2 où les liquides se caractérisent par
un signal très élevé (blanc) qui facilite l’étude détaillée des synoviales articulaires, comme sur la
figure 15.
Le liquide synovial, essentiellement constitué d’eau, apparaît en hyposignal (gris moyen à
sombre) sur les images en pondération T1, en n’émettant qu’un faible signal. L’os spongieux, en
raison de son contenu graisseux, présente un signal intense (gris clair) en T1 alors que l’os
compact qui contient peu de protons libres génère un faible signal (noir) quelle que soit la
pondération de l’image (figures 16 et 17). L’hypersignal du liquide synovial sur les images en
pondération T2 accentue le contraste avec les ligaments interosseux et les os, offrant une bonne
visualisation de leurs contours (figure 15), parfois difficile sur les images en pondération T1 qui
apparaissent comme un camaïeu de gris moyens (figure 14). Ces deux modes d’acquisition sont
donc complémentaires, voire indissociables, pour évaluer toutes les formations anatomiques
représentées sur les coupes frontales.
Sur la figure 18, les coupes frontales se suivent dans le sens dorso-palmaire. L’intérêt de
cette séquence 3D spécifique est la réalisation de coupes fines et jointives qui sont
particulièrement utiles pour visualiser le ligament radio-carpien palmaire de son insertion
proximale sur le radius à son insertion distale sur l’os radial du carpe. Cette séquence présente de
plus l’avantage d’avoir une pondération mixte T1/T2. De ce fait, le liquide synovial apparaît en
hypersignal et souligne les limites de ce volumineux ligament interosseux.
Les images en hyposignal de la partie distale du radius sont des images normales. Elles
correspondent à des coupes frontales qui passent par l’os compact de la face caudale du radius.
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La figure 19 représente une coupe frontale de référence en saturation de graisse, réalisée
dans le même plan que les figures 13 et 14 (se reporter à ces figures pour les légendes). Les
paramètres physiques de cette séquence sont réglés de manière à supprimer sélectivement le
signal de la moelle osseuse, en conservant un signal très élevé des liquides. L’os trabéculaire (ou
os spongieux) sain est entièrement noir sur ces images et, toute interférence avec le signal de la
graisse étant écartée, les processus pathologiques qui se traduisent le plus souvent par une
augmentation du contenu liquidien de l’os forment des zones claires qui sont alors bien
identifiées dans les os lésés. On constate de plus sur la figure 19 que les ligaments interosseux
sont bien individualisés. Ainsi, les coupes frontales en saturation de graisse sont utiles au
diagnostic des enthésopathies des ligaments interosseux du carpe.
Les images de la figure 20 apportent des informations quant à la mobilité relative des
articulations du carpe en flexion. Si les espaces articulaires antébrachio-carpien et médio-carpien
s’ouvrent dorsalement, offrant une meilleure visualisation des surfaces articulaires et de la
capsule articulaires dorsales, l’articulation carpo-métacarpienne, en revanche, ne subit pas de
modification significative lors de la flexion du carpe.
D’autre part, le relâchement du ligament commun palmaire du carpe entraine une
modification d’orientation de ses fibres qui génère une augmentation de signal du ligament
(phénomène d’angle magique), permettant d’individualiser plus clairement les fibres du muscle
interosseux III s’insérant sur la rangée distale des os du carpe (enthèse carpienne).
Sur la coupe sagittale du carpe en flexion, l’os spongieux de la moitié dorsale de l’os
intermédiaire du carpe présente un hyposignal. Cet aspect plus sombre est un effet de volume
partiel qui correspond à la fosse d’insertion du ligament intercarpien dorsal.
II. Coupes sagittales
Les séquences d’images balayant dans le sens latéro-médial la région carpienne assurent une
bonne visualisation des surfaces articulaires des os du carpe, favorisant ainsi la détection des
ostéophytes pour laquelle L’IRM est très sensible, ceux-ci étant parfois observés sur des chevaux
ne présentant pas d’anomalie clinique (MURRAY, 2007).
La figure 21 montre une coupe parasagittale latérale en pondération T1. Celle-ci apporte en
effet une bonne définition des surfaces articulaires, en particulier entre le radius et les os de la
rangée proximale. L’image à la face palmaire du condyle radial n’est pas une lésion ; il s’agit
d’un artéfact de volume partiel crée par les parties ulnaire et intermédiaire du condyle.
Cette image en pondération T1 montre aussi le signal normal du tissu musculaire (signal
relativement élevé, gris clair). Les zones en hyposignal au sein des différents muscles, bien
visible pour le TFPD, représentent l’origine intramusculaire des fibres tendineuses.
L’aspect irrégulier de la face palmaire et proximale de l’os métacarpien III correspond à la
visualisation de la syndesmose intermétacarpienne latérale. Les fibres ligamentaires de cette
syndesmose étant orientées dans un plan transversal par rapport au membre (elles sont tendues
horizontalement entre le Mc III et le Mc IV), elles ont sur la coupe sagittale un aspect piqueté.
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Les coupes sagittales offrent par ailleurs une représentation simultanée de toutes les
synoviales de la région du carpe, avec en particulier une vision d’ensemble de la synoviale du
canal carpien, comme le montre la figure 22.
Les figures 23 et 24 appartiennent à une même séquence d’images en saturation de
graisse. La figure 23 montre une coupe dans le plan sagittal et la partie proximale de l’os carpal
III visible sur l’image correspond à la fosse intermédiaire de cet os. En revanche, la figure 24
passe par un plan parasagittal médial et la partie proximale de l’os carpal III représentée est la
fosse radiale. Cette coupe en saturation de graisse est très intéressante pour diagnostiquer les
lésions de fatigue osseuse (ostéolyse et/ou fracture de fatigue) de l’os carpal III qui siègent
spécifiquement à ce niveau chez les chevaux de course (trotteurs et galopeurs). Inversement, ces
lésions de fatigue ne sont quasiment jamais rencontrées dans la fosse intermédiaire de l’os carpal
III.
III. Coupes transversales
Les coupes transversales, à l’inverse des coupes frontales et sagittales, n’offrent pas de
représentation simultanée des différents étages du carpe. En revanche ce sont les images les plus
informatives concernant les articulations intrinsèques du carpe et elles assurent la meilleure
évaluation des ligaments intercarpiens interosseux.
La figure 25 montre une coupe transversale du radius distal et représente ainsi la partie
proximale des tissus mous de la région du carpe. Cette coupe passe par la jonction musculotendineuse des fléchisseurs et la zone circulaire présentant un signal plus élevé au centre des
fléchisseurs du doigt correspond à la partie terminale de leurs fibres musculaires. L’extenseur et
le fléchisseur ulnaires du carpe présentent eux aussi sur cette image une partie tendineuse et une
partie musculaire, bien distinctes de par leur différence de signal.
Les figures 26 et 27 représentent des coupes transversales réalisées au même niveau de la
rangée proximale du carpe, mais avec deux modes d’acquisition différents. Sur la figure 26, en
mode T1, les fibres des ligaments interosseux de la rangée proximale apparaissent comme des
lignes de signal intermédiaire (gris moyen), perpendiculaires et à peine obliques au cortex des os
adjacents, qui génère quant à lui un hyposignal (gris sombre). Les coupes transversales du carpe
sont en effet des coupes longitudinales de ces ligaments interosseux. En revanche, le volumineux
ligament radio-carpien palmaire qui s’étend de la crête transverse du radius à la face palmaire de
l’os radial est ici coupé transversalement.
Sur la figure 27, le liquide synovial apparaît en hypersignal (blanc), ce qui met en évidence le
contour de ces ligaments interosseux qui sont en fait baignés par ce liquide, dont la synoviale
d’origine ne peut être déterminée. De plus, la zone qui sépare l’os accessoire de l’os ulnaire, mal
définie en mode T1, apparaît comme une synoviale accessorio-carpo-ulnaire bien individualisée.
La figure 28 apporte les mêmes informations que la figure 26 quant à l’étage distal du carpe.
Elle est complémentaire de la figure 24 pour l’évaluation de l’os carpal III dont le signal varie
souvent en fonction du niveau d’activité du cheval (MURRAY 2007), et qui est un site fréquent
de remaniements osseux tels que la sclérose.
Les coupes transversales en mode T1 comme celles des figures 26 et 28 permettent une
visualisation des différentes parois et du contenu du canal carpien. Les tendons fléchisseurs
profond et superficiel du doigt génèrent un signal homogène faible (gris sombre) et sont séparés
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par la membrane et le liquide synoviaux du canal carpien, de signal plus élevé (gris clair). Leur
taille peut ainsi être évaluée ainsi que l’épaisseur du rétinaculum des fléchisseurs, qui présente lui
aussi un signal faible. Enfin, l’artère médiane et le rameau médial du nerf médian apparaissent
sur ces images qui permettent donc la détection d’anomalies de ces formations anatomiques.
Ces images montrent aussi les ligaments collatéraux du carpe en coupes transversales, dont le
contour apparaît assez irrégulier sur les coupes en mode T1. Le LCM est clairement visualisé par
rapport au LCL qui est quant à lui difficile à distinguer du tendon extenseur latéral du doigt.
La figure 29 représente une coupe de l’aspect le plus distal du carpe, juste distalement à
l’articulation carpo-métacarpienne, où le ligament commun palmaire devient le ligament
accessoire du TFPD ou bride carpienne, dont les fibres cheminent à la face palmaire du muscle
interosseux III. Les syndesmoses intermétacarpiennes sont bien représentées sur cette coupe ainsi
qu’une section transversale du ligament interosseux carpo-métacarpien médial.
En conclusion, ces images de référence démontrent la possibilité d’explorer de manière
très complète les formations osseuses et les tissus mous du carpe à partir de trois plans de coupe
et trois modes d’acquisition d’images, qui sont complémentaires les uns des autres.
IV.
CD-ROM pédagogique
Un CD-ROM regroupant neuf des séries dont sont issues les coupes présentées et décrites
précédemment accompagne le document papier, en vue de permettre à chacun de manipuler
les images à l’aide du logiciel eFilm lite. Ce CD comporte un document appelé « lisez-moi »
introduisant le logiciel et expliquant très simplement son fonctionnement.
La visualisation des séquences complètes offre une représentation dynamique des coupes
du carpe dans les différents plans et à partir des légendes de la partie « résultats », la plupart
des formations anatomiques peuvent être reconnues. Ainsi, le CD-ROM offre un complément
d’apprentissage de l’IRM du carpe sain à bas-champ.
Les séquences les plus utiles au plan clinique et pédagogique ont été sélectionnées,
illustrant aussi les différents modes d’acquisition disponibles en IRM :
- séquence 3 : série de coupes transversales pondérée en T1 (spin écho) ;
- séquence 4 : série de coupes frontales pondérée en T1 (spin écho) ;
- séquence 5 : série de coupes sagittales pondérée en T1 (spin écho) ;
- séquence 6 : série de coupes frontales pondérées en T2 (spin écho) ;
- séquence 7 : série de coupes sagittales pondérée en T2 (turbo spin écho) ;
- séquence 8 : série de coupes frontales en mode DESS (3D) ;
- séquence 18 : série de coupes transversales de la moitié proximale du carpe en mode
saturation de graisse (STIR) ;
- séquence 19 : série de coupes transversales de la moitié distale du carpe en mode
saturation de graisse (STIR) ;
- séquence 27 : série de coupes sagittales de carpe en flexion pondérée en T1 (spin écho).
47
48
4. Discussion
L’imagerie par résonance magnétique est actuellement la technique de référence pour le
diagnostic des affections locomotrices chez les humains. Chez le cheval, la première publication
décrivant son utilisation sur animal vivant date de 1999 (KLEITER et al.). Depuis, une multitude
de publications et de nouvelles applications ont vu le jour dans ce domaine.
L’IRM reste un complément des techniques conventionnelles d’imagerie, indiqué lorsque
les limites de ces dernières restreignent le diagnostic lésionnel. Bien que les apports diagnostics
de l’IRM aient été validés par diverses études, ceux-ci sont très dépendants du type de champ
utilisé et l’émergence des appareils pour chevaux debout, bien que permettant une utilisation plus
grande de l’IRM en pathologie locomotrice équine, risque de compromettre la qualité des images
obtenues.
I. Imagerie du carpe : place de l’IRM
L’IRM est une technique dite lésionnelle, qui permet de visualiser l’étendue précise et le
stade évolutif d’une lésion préalablement localisée. Elle n’est utilisée pour un diagnostic
topographique que dans de très rares cas, par exemple lorsque l’origine d’une boiterie distale n’a
pu être déterminée. Elle est donc indissociable d’un examen clinique détaillé, statique et
dynamique, voire de techniques d’imagerie topographiques telles que thermographie et
scintigraphie. D’autre part, son utilisation étant encore aujourd’hui coûteuse et fastidieuse, elle
suivra toujours celle des techniques lésionnelles conventionnelles que sont la radiographie et
l’échographie.
A.IRM/Radiographie
La radiographie sans préparation assure une excellente représentation des lésions osseuses
mais elle est très peu sensible en ce qui concerne les lésions du cartilage articulaire et de tous les
tissus mous. Elle est très accessible et de ce fait indiquée pour toute suspicion d’atteinte osseuse.
Cependant l’IRM la dépasse lorsqu’il s’agit de lésions de l’os sous chondral et de l’os spongieux
en général. En effet cette dernière offre une visualisation des trabécules osseux et permet le
diagnostic de contusion osseuse même précoce (se traduisant par de l’œdème ou de la sclérose
osseuse) qui est impossible à partir de clichés radiographiques.
D’autre part, l’IRM fournit un diagnostic précoce des lésions du cartilage articulaire avant
que celui-ci n’apparaisse aminci en radiographie et elle pallie les superpositions parfois gênantes
observées en radiographie par la possibilité qu’elle offre d’obtenir une infinité de plans de
coupes.
La radiographie avec produit de contraste (air ou substance iodée) permet de mettre en
évidence la face interne des synoviales articulaires et tendineuses. En IRM, ces structures sont
précisément représentées dans différents plans de l’espace et avec différentes intensités selon le
mode utilisé, et ceci sans avoir à ponctionner ces structures.
49
Ainsi, l’IRM est supérieure à la radiographie en terme de précocité du diagnostic lésionnel
et par la visualisation des tissus mous qu’elle offre. Toutefois, son utilisation est limitée aux
régions distales des membres (carpe et tarse inclus), à la tête et à la région cervicale crâniale.
Inversement, pratiquement toutes les articulations du corps peuvent être visualisées avec un bon
appareil radiographique.
B. IRM/échographie
L’IRM entre actuellement en compétition avec l’échographie pour l’évaluation du
cartilage articulaire. Cependant, leur sensibilité respective diffère selon les régions. En effet,
l’IRM à bas champ n’offre qu’une médiocre représentation du cartilage articulaire dans les
articulations où celui-ci est très mince comme le boulet mais elle est plus indiquée lorsqu’il s’agit
de l’articulation interphalangienne distale qui est peu accessible à l’échographie. En région du
carpe, l’IRM semble être un moyen diagnostic très sensible pour explorer le cartilage articulaire
et celui-ci peut être visualisé même dans les zones profondes, entre les os du carpe où l’image
échographique est techniquement difficile à obtenir.
En revanche, l’échographie est plus sensible et spécifique en ce qui concerne les
modifications du liquide synovial. En effet on observe généralement des foyers hyperéchogènes
lors d’arthropathie alors que ces débris n’apparaissent pas sur l’image par résonance magnétique.
Enfin, l’IRM assurant une combinaison d’informations anatomiques et physiologiques,
elle permet un diagnostic plus fin et plus précoce des lésions tendineuses et ligamentaires que
l’échographie.
Dans un autre registre, on notera que l’une des limites de l’échographie est la grande
variabilité des résultats en fonction de l’opérateur or celle-ci est bien moindre dans le cas de
l’IRM. De plus, la digitalisation systématique des images par résonance magnétique permet leur
traitement ultérieur par de multiples techniques.
C.IRM/scanner
Le scanner ou tomodensitométrie à rayons X repose sur l’utilisation des rayons X au
même titre que la radiographie. Ses deux inconvénients majeurs par rapport à l’IRM sont donc
l’émission de radiations dangereuses et une moins bonne visualisation des tissus mous.
D’autre part, ce sont deux techniques coûteuses et nécessitant toutes deux une anesthésie générale
mais la durée moyenne d’un examen IRM varie de quarante-cinq minutes à une heure alors qu’un
scanner dure entre quinze et vingt minutes.
Le scanner permet un diagnostic des fractures occultes et une évaluation précoce de la
sclérose osseuse (de l’os carpal III en particulier). En revanche, la différenciation des tissus mous
est bien supérieure sur des images par résonance magnétique. KASER-HOTZ et al. (1994)
montrent enfin en que le scanner permet une meilleure appréciation de la texture tissulaire,
concluant ainsi que les deux techniques sont équivalentes quant à l’imagerie du carpe.
Pourtant, l’IRM semble avoir largement dépassé le scanner ces dernières années dans le
diagnostic des affections locomotrices. Elle permet en effet de s’affranchir de l’effet néfaste des
rayons X et assure une infinité de plans de coupe alors que le scanner réalise des coupes
transversales puis des reconstructions d’images dans les autres plans ou en 3D (RUEL, 2004).
50
D. IRM/arthroscopie
De toutes les techniques évoquées précédemment, l’arthroscopie est la seule qui permet
une exploration des ligaments interosseux du carpe au même titre que l’IRM et elle est la plus
sensible pour la détection des lésions cartilagineuses dans la mesure où elle offre une
visualisation directe des surfaces articulaires.
Par opposition avec l’IRM qui fournit des informations sur la physiologie des tissus (le
signal est modifié lors d’une inflammation profonde d’un os par exemple) l’arthroscopie n’assure
qu’une visualisation superficielle des formations anatomiques et seules les lésions de surface
seront diagnostiquées.
GETMAN et al. (2007) ont montré que l’IRM avec produit de contraste apportait les
mêmes informations quant à l’anatomie de la synoviale médio-carpienne que l’arthroscopie ellemême. En revanche le produit de contraste rend l’appréciation du cartilage articulaire nulle.
Ainsi, si ces deux techniques ne sont pas interchangeables pour les raisons évoquées plus haut,
elles peuvent être complémentaires, comme l’illustre la figure 30.
En effet, l’arthroscopie étant invasive (elle implique une ponction articulaire) elle est
généralement utilisée pour son rôle thérapeutique plutôt que pour l’exploration des articulations
et l’IRM (avec ou sans produit de contraste) fournit des informations très précises pouvant servir
à déterminer un point d’abord arthroscopique.
Enfin, une exploration complète du carpe sous arthroscopie nécessite plusieurs voies
d’abord donc plusieurs ponctions articulaires alors que l’IRM permet d’imager la région dans son
ensemble de manière non invasive.
II. Validation de l’IRM pour la détection des lésions du carpe
Comme pour toute technologie vétérinaire émergente, l’acquisition et l’interprétation des
images par résonance magnétique sur les chevaux ont été extrapolées à partir des connaissances
dans les autres espèces. Afin qu’elle devienne un outil diagnostic fiable, il est nécessaire pour
l’IRM équine de subir des procédures de validation qui consistent à comparer les images à des
coupes anatomiques voire histologiques.
A. Modes d’acquisition adaptés à l’imagerie du carpe
Concernant l’IRM du carpe, MURRAY et al. (2007) ont comparé à haut champ les
différentes modalités d’acquisition des images afin de définir lesquelles étaient les plus adaptées
au diagnostic des différentes lésions du carpe. Les séquences en trois dimensions (3D) offraient
une meilleure résolution et les séquences en écho de gradient un temps d’acquisition réduit et une
meilleure visualisation ostéochondrale que les modes en écho de spin. Les séquences d’inversion
récupération étaient plus longues et n’autorisaient que des acquisitions en deux dimensions (2D)
mais offraient un très bon contraste et permettaient la saturation de graisse. Pour les séquences en
écho de gradient, un angle de bascule de 30° exposait idéalement les structures ostéochondrales.
En conclusion ces auteurs préconisaient l’utilisation combinée d’une séquence en écho de
gradient pondérée en T2 avec et sans saturation de graisse, une séquence en écho de gradient avec
destruction de l’aimantation transversale résiduelle (SPGR) de pondération T1 avec et sans
51
Figure 30 : IRM/arthroscopie
D’après
GETMAN et al.,
2007
Coupe frontale de carpe ; le recessus palmaire latéral de l’articulation médiocarpienne entourant le ligament interosseux palmaire latéral est encadré.
A : vue arthroscopique du ligament interosseux reliant l’os ulnaire à l’os carpal III ;
os ulnaire en haut à gauche, os carpal IV en bas à gauche, ligament interosseux à
droite.
B : même vue décalée médialement dans le recessus pour visualiser l’os
intermédiaire (en haut à droite), l’os carpal III (en bas à droite) et l’os carpal IV (en
bas à gauche).
C : tissu synovial couvrant le ligament interosseux (au centre et à droite) avant
l’usage de la fraise arthroscopique ; os ulnaire (en haut à gauche), os carpal IV (au
centre et à gauche).
D : vue arthroscopique après exérèse du tissu mou vu en C. Os ulnaire (en haut à
gauche), os carpal IV (en bas à gauche), ligament interosseux (centre), os
intermédiaire (en haut à droite) et os carpal III (en bas à droite).
52
saturation de graisse et des séquences d’inversion récupération. Cette association fournit en effet
des informations sur le cartilage et l’os sous-chondral sans pour autant engendrer un temps
d’acquisition excessif.
Dans notre étude menée à bas champ, des séquences en écho de spin (T1 et T2) ainsi que
des modes 3D et la saturation de graisse par inversion récupération (séquence STIR) ont été
utilisés. Les résultats obtenus ont montré que toutes les formations anatomiques évoquées cidessus ont pu être explorées. En revanche, le temps d’acquisition était bien plus long.
B. Détection des lésions : sensibilité, spécificité
MURRAY et al. (2005) ont utilisé la comparaison avec les coupes histologiques pour
apprécier la sensibilité et la spécificité de l’IRM. Des lésions macroscopiques ont été observées
sur 23 des 32 carpes utilisés. Les IRM se sont avérées équivalentes à l’examen macroscopique
pour la détection des lésions structurales du cartilage telles qu’érosions, fêlures, indentation et
fossettes lorsque toutes les séquences recommandées étaient réalisées. La figure 31 illustre les
moyens employés dans cette étude pour démontrer la sensibilité de l’IRM dans la détection des
lésions cartilagineuses. L’utilisation d’une seule séquence isolée réduisait considérablement la
sensibilité. Certaines lésions de pertes cartilagineuses étaient détectées par l’IRM et non par
l’examen macroscopique direct et à l’inverse, des lésions superficielles proches du bord d’un os
n’étaient pas visibles à l’IRM. L’IRM a montré cependant une faible spécificité quant aux
changements constitutionnels du cartilage détectés à l’histologie (perte de protéoglycanes…).
Pour ce qui est de l’os sous-chondral, l’IRM représentait clairement et précisément son
épaisseur et sa densité. Elle était ainsi sensible pour la détection des fractures et micro fractures,
des lésions kystiques et des irrégularités osseuses. L’étude a révélé une sensibilité supérieure de
l’IRM par rapport à l’examen macroscopique pour la plupart des lésions de l’os sous-chondral.
D’après AUDIGIE et al., (2007) une thèse d’université menée au CIRALE (TAPPREST
2003) sur des membres isolés a comparé les lésions cartilagineuses de l’articulation
interphalangienne distale, identifiées par IRM, aux lésions diagnostiquées à l’examen
nécropsique (technique de référence). Ce travail a montré que l’installation du CIRALE
permettait d’identifier les lésions cartilagineuses avec une spécificité de 100% et une sensibilité
de 92%, les faux négatifs étant représentés uniquement par les lésions sans anomalie
morphologique du cartilage (lésions de grade I).
Une étude suédoise (ANASTASIOU et al. 2003) a montré que des lésions du cartilage
articulaire de la face proximale de l’os carpal III observées à l’examen visuel se retrouvaient à
l’IRM, aussi bien sur des séquences isotropiques en 3D que sur des séquences en 2D et sur de
séquences 3D anisotropiques. De plus, les lésions de sclérose osseuse diagnostiquées sur les
mêmes membres en radiographie étaient retrouvées sur les IRM comme des zones hypointenses
(mode T1) qui ont ainsi déterminé le site de coupes histologiques sur lesquelles l’exactitude des
lésions a été vérifiée. La fosse radiale de l’os carpal III était la zone de la rangée distale sujette
aux lésions de sclérose de l’os sous-chondral, associées généralement à des lésions du cartilage
articulaire. La réduction du signal en regard des zones de sclérose s’explique par la moindre
quantité de moelle contenue dans l’os sclérotique, et donc la moindre quantité de protons
résonants. Cette publication a mis en évidence l’aptitude de l’IRM à représenter un faible
53
Figure 31 : validation de l’IRM pour la détection des lésions
du carpe
D’après MURRAY et al., 2007
A : Coupe sagittale en écho de gradient avec destruction de l’aimantation
transversale résiduelle de la facette médiale de l’os carpal III. On observe une
indentation marquée dans la surface du cartilage articulaire et dans l’os souschondral sous-jacent (flèche).
B : Cette indentation est bien visible à l’examen macroscopique de la surface
articulaire (flèche).
C : Coupe histologique sagittale au même site, montrant la même indentation
du cartilage articulaire et de l’os sous-chondral (flèche). Bleu de toluidine.
Grossissement x2.
54
épaississement de la plaque sous-chondrale, visible à l’histologie mais pas à la radiographie. Ceci
s’explique par la possibilité de réaliser les coupes dans des zones d’intérêt précises comme ici :
juste sous la surface articulaire proximale de C3, où les remodelages osseux sont fréquents.
L’IRM s’est avérée sensible pour la détection des microfractures et des lésions kystiques
de l’os sous-chondral. En revanche, le diagnostic et la caractérisation des lésions cartilagineuses
de la fosse radiale de l’os carpal III nécessitaient une haute résolution et des coupes de faible
épaisseur.
C. Représentation fidèle de la taille des structures
MURRAY et al. (2005) ont montré que l’IRM représentait de manière fidèle l’épaisseur
ostéochondrale. L’étude portait sur 32 carpes de 16 chevaux morts. Les mesures d’épaisseur de
cartilage articulaire et d’os sous-chondral sur les images étaient significativement corrélées aux
mesures histomorphométriques. De plus, les auteurs ont montré que la mesure du cartilage
articulaire sur les images par résonance magnétique étaient plus fiables que les mesures
histologiques car celles-ci ne prenaient en compte que la couche de cartilage hyalin. D’autre part,
les séquences en écho de gradient simple entraînaient une surestimation de l’épaisseur de l’os
sous-chondral alors que les séquences en écho de gradient avec destruction de l’aimantation
transversale résiduelle offraient le support le plus fiable pour évaluer la taille des formations
ostéochondrales.
III. Intérêt des nouveaux systèmes
Avec l’utilisation croissante de l’IRM, la performance des machines tend à être améliorée
et cette course à la performance soulève de nombreux débats. Calquée sur l’imagerie humaine,
l’expansion des aimants haut champ très onéreux est-elle justifiée en pratique équine ? A
l’opposé, la commercialisation d’appareils pour chevaux debout tend à banaliser l’IRM des
régions distales. Quels sont les intérêts et limites de ces applications ?
A. IRM bas champ/ haut champ
En pratique équine, les aimants haut champ ne dépassent pas 1,5T et sont tous des
systèmes humains adaptés. Depuis peu, des aimants de 3T ont été introduits dans les hôpitaux
humains et d’autres de 7 à 12T sont employés pour imager des échantillons de tissus dans un
cadre expérimental.
Les machines utilisant un bas champ comme celle utilisée dans notre étude émettent un
champ magnétique inférieur à 0,3T. Elles comportent un aimant permanent et n’impliquent donc
pas de courant électrique contrairement aux aimants haut champ, supraconducteurs, qui
nécessitent l’utilisation d’un cryogène pour éliminer la résistance électrique dans le circuit. Ce
cryogène est l’un des éléments expliquant le coût élevé de l’IRM haut champ.
En effet, le coût des machines haut champ à l’achat est encore prohibitif et l’entretien
d’un aimant supraconducteur est aussi plus cher que celui d’un aimant permanent. Aussi, les
machines haut champ nécessitent plus d’espace et un renforcement de la cage de Faraday
impliquant plus de frais à l’installation (WERPY 2007).
55
L’influence de la force du champ magnétique ne saurait être évaluée sans une analyse
confrontant ce paramètre à la précision du diagnostic lésionnel mais une telle étude est très
difficile à réaliser sans biais car des séquences identiques ne peuvent être réalisées sur les deux
systèmes (RUTT et LEE 1996). Ainsi, la comparaison repose sur les caractéristiques intrinsèques
des deux systèmes et les observations cliniques des praticiens. Leurs valeurs diagnostiques
respectives sont évaluées grâce aux critères de qualité usuels des images par résonance
magnétique : le rapport signal/bruit, le rapport contraste/bruit et les artéfacts.
Les hauts champs assurent un rapport signal/bruit plus élevé (celui-ci augmente quasilinéairement avec la force du champ d’après WERPY 2007), des temps d’acquisition plus courts
(2 à 5 minutes de moins pour des séquences similaires) et une meilleure résolution d’image
(RUTT et LEE 1996). Ainsi, certaines lésions de petite taille et peu contrastées ne sauront être
détectées qu’avec un haut champ. Par exemple, des défauts cartilagineux de petite taille qui
peuvent avoir, à moyen ou long terme des répercussions cliniques, ne sont pas visualisés avec
l’IRM bas champ.
Une autre qualité de l’IRM haut champ est sa moindre sensibilité aux sources d’artéfacts.
En effet, le champ magnétique est moins sensible aux variations de température donc plus stable
et plus homogène. Comme le champ plus homogène au centre de l’aimant, des artéfacts sont
souvent présents à la périphérie du champ de vision (FOV) et sur les coupes les plus externes
d’une séquence ce qui oblige à refaire des séquences pour obtenir une bonne qualité de ces
coupes. Ce phénomène est moins marqué dans les systèmes à haut champ, résultant en un gain de
temps et une meilleure qualité dans les zones concernées.
De même, les artéfacts de mouvement sont plus fréquents avec le bas champ du fait de la
longueur d’acquisition des coupes.
En ce qui concerne les artéfacts de volume partiel, ils sont palliés en haut champ par le
fait que l’épaisseur des coupes peut être diminuée sans perdre trop de signal. Ces artéfacts dus à
la présence de plusieurs tissus différents dans un même voxel sont surtout présents dans les
articulations condylaires comme les articulations métacarpophalangiennes et interphalangiennes.
Inversement, le carpe offre des surfaces articulaires planiformes qui limitent ce phénomène.
Les artéfacts de déplacement chimique sont quant à eux exacerbés à haut champ car la
différence de signal entre l’eau et la graisse est plus importante (220Hz contre 25Hz à bas
champ). Ceci se produit généralement à l’interface entre eau et graisse et, bien que les extrémités
distales contiennent peu de graisse, le phénomène concerne parfois les marges du cartilage
articulaire qui sont une zone d’intérêt non négligeable.
Enfin, les champs magnétiques bas sont moins sensibles aux artéfacts de susceptibilité
magnétique et sont donc recommandés pour les patients avec implants métalliques.
La saturation de graisse est un autre facteur discriminant les deux systèmes. Celle-ci est plus
fiable en IRM haut champ car la différence de fréquence de résonance des protons dans l’eau et
la graisse y est plus élevée. RUTT et al. (1996) ont comparé le rapport contraste/bruit de
séquences en saturation de graisse entre un aimant haut champ (1,5T) et un aimant bas champ
(0,5T) et ce rapport est supérieur de 20% en mode T1 et de 40% en mode T2 avec l’aimant haut
champ.
56
B. IRM debout/couché
La principale limitante de l’IRM équine, après le coût, est la nécessité d’une anesthésie
générale. Pour des chevaux de sport cela a des conséquences sur le déroulement de leur carrière
et pour des chevaux âgés ou en mauvaise santé l’anesthésie générale peut être fortement
déconseillée. D’autre part, le monitoring d’anesthésie peut perturber la qualité de l’image (s’il est
placé trop près de l’aimant ou branché sur secteur par exemple) et les conditions optimales de
réalisation des images ne peuvent pas toujours être appliquées en présence de ce matériel
(TAPPREST et al. 2003).
Ainsi, des systèmes permettant d’acquérir des images par résonance magnétique sur
cheval sédaté debout ont été mis au point ces dernières années. Le premier appareil de ce type a
été installé en juin 2002 à la clinique vétérinaire de Bell (Royaum-Uni). Il s’agit d’aimants bas
champ (0,2 à 0,3T) donc permanents, en forme de U, montés sur un cadre mobile grâce à des
moteurs électriques. L’espace entre les deux pôles de l’aimant est de 20 cm avec au centre un
volume à imager sphérique de 12 cm de diamètre environ. La hauteur est ajustable et permet de
monter jusqu’au carpe et au tarse. Les éléments mobiles au sol permettent de positionner l’aimant
autour du membre, ce dernier devant se situer au centre du champ magnétique, comme le montre
la figure 32.
Comme pour les machines classiques, une cage de Faraday est nécessaire ainsi qu’un
contrôle minutieux de la température environnante de l’aimant.
Seuls les membres peuvent être imagés et, si le système a prouvé son efficacité sur des
boulets, des carpes et des jarrets, les artéfacts de mouvement qui sont la faiblesse de l’IRM
debout sont d’autant plus importants que l’on remonte proximalement. Comme le montre la
figure 33, des programmes de correction des mouvements doivent être utilisés systématiquement
pour les images proximales au pied. Les mouvements d’oscillation latérale et crânio-caudale
atteignent +/- 20mm en regard du carpe. Ils s’accompagnent de tremblements dus à la sédation et
de petits mouvements soudains par lesquels le cheval rétablit son équilibre. Ainsi, les courtes
périodes au cours desquelles le membre bouge à peine sont mises à profit pour l’acquisition des
images mais des corrections sont tout de même nécessaires. Si l’on cherche à compenser cela par
la réduction du temps d’acquisition cela se fait au détriment des rapports signal/bruit et
contraste/bruit pour aboutir à des images de non-valeur diagnostique. L’imagerie d’un site tel que
le carpe prend environ 45 minutes sur cheval debout.
Cependant, cette technique a montré des qualités diagnostiques proches de l’IRM bas
champ classique et, à l’instar de cette dernière, elle ne nécessite pas de cryogène. Il est probable
que ces systèmes vont permettre l’application de la technologie IRM en routine en pathologie
locomotrice équine, ce qui n’est pas le cas des systèmes haut champ donc le coût est bien plus
important.
57
A : composantes
a : ligne blanche désignant l’emplacement du pied
b : aimant
c : plateforme motorisée
B : cheval en place pour imagerie du pied droit
58
CONCLUSION
L’imagerie par résonance magnétique est actuellement la technique de référence pour le
diagnostic des affections locomotrices chez les humains. Elle offre en effet une représentation
anatomique fidèle des formations osseuses, cartilagineuses, synoviales, tendineuses et
ligamentaires tout en apportant des informations sur la physio-pathologie de ces différents tissus.
Pour l’imagerie du carpe, l’IRM a montré sa supériorité par rapport à la radiographie et
l’échographie dans la détection de lésions du cartilage articulaire et de l’os sous-chondral grâce à
l’existence de séquences d’acquisition spécifiques telles que la saturation de graisse. De plus, elle
est la seule technique offrant une représentation complète des ligaments interosseux du carpe, par
rapport à l’échographie et l’arthroscopie qui ne permettent qu’une visualisation partielle de ces
derniers. Ainsi, à partir d’images par résonance magnétique de bonne qualité technique comme
celles présentées dans ce travail, une exploration complète du carpe du cheval est permise,
enrichie par la possibilité de combiner différents plans de coupe.
Si l’IRM possède les avantages d’être non invasive et de n’émettre aucune radiation
dangereuse, elle reste un examen onéreux et son application au carpe nécessite encore parfois
une anesthésie générale, limitant son usage à des cas bien choisis et son utilisation en routine.
Néanmoins, l’avancée des systèmes d’IRM sur chevaux debout et leur expansion en
pratique équine courante tend vers une généralisation de l’examen d’IRM du carpe et cet atlas
d’images de référence mériterait une extension à des images obtenues avec d’autres aimants et
d’autres modes d’acquisition en voie de développement.
59
60
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