Apports potentiels de l'IRM 3D en gynécologie

Apports potentiels de l'IRM 3D
en gynécologie
E. Poncelet (1), S. Amoussa (2), B. Khorgami (1),
S. Boury (1), P. Mestdagh (1)
1. Service d’Imagerie de la femme et de l’enfant, CHU Lille
2. GE Healthcare, Milwaukee, USA
• L’IRM en gynécologie s’impose comme
l’examen de référence en complément de
l’échographie pelvienne
• Intérêt majeur de travailler sur les
séquences pour :
- optimiser les protocoles d’examen
- améliorer la qualité image
- augmenter la quantité d’information
• L’approche de l’IRM en 3D nous permet
d’envisager d’exploiter des informations
volumiques comme en tomodensitométrie tout en
bénéficiant d’une bonne résolution en contraste
• Nous avons donc essayé de trouver des
applications cliniques utiles en gynécologie ou
l’imagerie en 3D pourrait apporter un bénéfice
dans la prise en charge des patients
• Dans un premier temps nous présentons
le descriptif technique des séquences 3D
• Puis nous illustrons par des cas cliniques,
les apports potentiels de l’IRM 3D en
gynécologie
Les séquences 3D
•
•
•
•
•
3DT2
3DT1 FSPGR
3DT1 Fat Sat (FS) ou avec injection (FS+)
3D dynamique 3s
3D Tricks (angiographie temporelle)
On peut séparer les séquences 3D en 2 familles :
- les Fast spin echo utilisées pour la pondération T2
- les Echo de gradients utilisés pour la pondération T1
(sans ou avec gadolinium, angiographie, perfusion)
Paramètres de séquences
Les matrices, FOV et épaisseur de coupe ont été
choisis pour obtenir un voxel le plus cubique possible
qualité de reformat
FOV = 34 cm
Matrice : 256x256 (T1) , 320x320 (T2)
Epaisseur de coupe : 2 (-1ov)
Voxel : 1,3 x 1,3 x 1 (T1) , 1 x 1 x 1 (T2)
Utilisation d’une antenne 12 éléments (HD BODY)
garantissant un bon rapport S/B et la possibilité
d’utiliser les techniques d’imagerie parallèle (ASSET)
3DT2 FRFSE
Le choix du pulse s’est porté sur la séquence FRFSE
(fast recovery fast spin echo)
Particularité du Pulse de séquence =
Impulsion de refocalisation additionnelle en fin de TR
pour renforcer le signal et le contraste T2
Bascule des protons sur l’aimantation transversale = signal +++, contraste +++
3DT2 FRFSE
Utilisation de l’imagerie parallèle :
- réduction du temps d’acquisition
- réduction du « blurring » (flou cinétique train d’écho élevé)
TE 140 ms
TR 1780 ms
ETL 46
Epaisseur de coupe 2 (-1 ov)
Temps d’acquisition 6min40
3DT1 FSPGR
Le choix du pulse pour les acquisitions T1 sans fat sat
s’est porté sur la séquence FSPGR
(GRE+ spoiled détruisant l’aimantation transversale)
TE 4,2 ms
TR 8 ms
Angle de bascule 15°
Epaisseur de coupe 2,4 mm (-1,8ov)
Temps d’acquisition 55 sec
3DT1 FAT SAT
Le choix du pulse pour les acquisitions T1 Fat Sat
s’est porté sur la séquence LAVA (Liver Acquisition Volume Acceleration)
Particularité du Pulse de séquence =
- imagerie parallèle : appliquée dans la direction de phase
et de coupe
- optimisation de la saturation de graisse par un pulse
d’inversion (Extra Special)
- double contraste après injection : parenchyme + vasculaire
3DT1 FAT SAT
RF.
G Slic
e
G Phase
G Read
S1 S2
•Mz
S3 P
1
R1
•Point de saturation de la
graisse
R2
Time
• Encodage de coupe
Diagramme du Pulse de Séquence
TE 1,8 ms
TR 3,9 ms
TI 7 ms
Angle de bascule 15°
Epaisseur de coupe 2,4 mm (-1ov)
Temps d’acquisition 52 sec
3DT1 Dynamique
Le choix du pulse pour les acquisitions T1 Dynamique
s’est porté sur la séquence LAVA
Pourquoi le choix d’une acquisition 3D ?
- meilleur rapport S/B
- + de couverture anatomique
- possibilité d’interpolation du nombre de coupe (x2,x4)
- possibilité d’utilisation des outils 3D (Reformat, MPVR, Volumétrie... )
3DT1 Dynamique
Séquence sans Fat Sat pour réduire la Résolution Temporelle
TE 1,2 ms
TR 2,6 ms
Angle de bascule 12°
Epaisseur de coupe 6mm (-3ov)
Nbre de phase 60
Résolution temporelle 3 sec
3DT1 Tricks (Angiographie Multiphase)
Séquence 3DT1 angiographique multiphase avec soustraction intégrée
Particularité du Pulse de séquence =
- Division Plan de Fourrier en 4 secteurs
- Sur-échantillonnage des données centrales (contraste)
- Rafraichissement plus fréquent des données centrales par rapport à la
périphérie gain en résolution temporelle
- Soustraction automatique
Ky
D
C
B
A
Kz
Kx
Masque
Apport du 3D
• MPR : étude comparative synchronisée de différents
contrastes, étude multiplanaire, localisation précise des
structures, reconstructions curvilignes, modification de l’épaisseur de
coupe, diminution du volume partiel, volumétrie, contraste MIP, rendu de
volume, endoscopie virtuelle…
• Signal : augmentation du signal comparativement à une
séquence 2D permettant des épaisseurs de coupe plus
fines = + d’information
• Saturation du graisse homogène et reproductible +++
Applications cliniques
• 3DT1 : endométriose, kyste dermoïde, KFH
• 3D dynamique : cancer du col, tumeurs
ovariennes, adénomyose…
• 3D Tricks angiographique : choriocarcinome
• 3DT2 : malformations utérines, fibromes…
3DT1: Endométriose
• Gain de temps +++ : Ax T1, Ax T1 FS, Ax T1 FS+ (au
moins 10 minutes) contre 3 séries T1 en 3D en 50s soit 2 minutes 30
d’acquisition : gain de 7 min 30 au minimum +++
• Intérêt des coupes fines : visualisation des petits
spots hémorragiques millimétriques en hypersignal T1
• Intérêt des reconstructions dans les 3 plans
• Comparaison avec le T2 : 3D synchroview
lésion d’endométriose
pelvienne profonde
Ax T2
Ax 3DT1
Ax 3DT1 FS
Ax 3DT1 FS+
endométriome
spots
hémorragiques
Coupes fines 0.4mm
3DT1 : Reformat (Rft) en coupes fines
spots ligament utéro-sacré droit +
« cloison » recto-vaginale
Rft Coro 3DT1FS
Ax 3DT1FS
spots de l’espace
vésico-utérin
Coupes fines 0.4mm
Rft Sag 3DT1FS
3DT1 : Comparaison avec les séquences
FSE T2 : 3D synchroview (console aw)
Repérage de la lésion sur les différents plans
et les différentes pondérations (croix rouge)
3DT1: Kyste dermoïde
• Gain de temps +++ : Ax T1, Ax T1 FS, (environ 7
minutes) contre 2 séries T1 en 3D en 50s soit 1 minutes 40
d’acquisition : gain de + de 5 minutes (+ de 7 minutes si injection)
• Intérêt des coupes fines : pour les petites plages
graisseuses
• Comparaison des séries : 3D synchroview
3DT1 : Kyste dermoïde
Ax 3DT1
Ax T2
Ax 3DT1 FS
Ax 3DT1 FS+
3DT1: Kyste fonctionnel
hémorragique
• Gain de temps +++ : Ax T1, Ax T1 FS, Ax T1 FS+ (au
moins 10 minutes) contre 3 séries T1 en 3D en 50s soit 2 minutes
30 d’acquisition : gain de 7 min 30 au minimum +++
• Comparaison des séries : 3D synchroview
Kyste fonctionnel hémorragique
Ax T2
Ax 3DT1
Ax 3DT1 FS
Ax 3DT1 FS+
3DT1 : Injection de PdC
• Séquence de 50s +++ : 3 plans T1 FS+ (au moins 10
minutes) contre 1 série T1 en 3D en 50s : gain de 7 min 30 au
minimum +++
• Morphologique dans les 3 plans aux
différents temps de l’injection : artériel, veineux,
tardif +++
• Reconstructions MIP : artériel, excréteur
3DT1 : temps artériel
3DT1 FS+ : étude vasculaire
+ parenchymateuse
MIP
3DT1 : Résumé
• Intérêt majeur en pratique courante +++
• Séquences ultrarapides et reproductibles en
50s : pelvis « complet » avec 3 plans FSE T2 + séquences
3D en T1, T1FS et T1 FS+ = moins de 15 minutes +++
• Reconstructions multiplanaires +++
• Coupes fines +++
• Différents temps de l’injection : artériel, veineux,
tardif (morphologique et MIP vasculaire et urinaire)
Injection dynamique : cancer du col
de l’utérus
•
•
•
•
•
Séquences dynamiques toutes les 3s
Détection de la lésion
Extension de la lésion
Volume tumoral
Vascularisation : lésion « hypervasculaire »,
lésion nécrosée
• Evaluation per ou post-thérapeutique
Injection dynamique : cancer du col
de l’utérus
Sag T2
Volumineuse
lésion du col utérin de + de 4cm
Sag 3DT1 dyn
lésion pré-décalée
d’allure suspecte
Décalage de la PdC
Intensité de la PdC
Volume tumoral : contourage
Sag 3DT1 dyn : vérification visuelle
du contourage de la lésion
Evaluation du volume tumoral
après contourage
semi-automatique (autoselect)
Evaluation du traitement
Sag T2
IRM initiale : volumineuse
lésion du col utérin de + de 4cm
Sag T2
Evaluation à 45 Gy : régression
quasi complète de la lésion
Evaluation du traitement
Sag 3DT1 dyn
IRM initiale : volumineuse
lésion du col utérin de + de 4cm
Sag 3DT1 dyn
Evaluation à 45 Gy : régression
quasi complète de la lésion
prise de contraste résiduelle
post-décalée
Décalage de la PdC
Intensité de la PdC
Evaluation du traitement
Volume initial
Volume à 45 Gy
Injection dynamique : tumeurs de
l’ovaire
• Etude dynamique toutes les 3s : Travaux
I. Thomassin-Naggara et M. Bazot (2D)
• Intérêt 3D : couverture, rapport signal/bruit, résolution
temporelle, meilleurs qu’en 2D
• Désavantage : moins bonne résolution spatiale, mais
possibilité de corréler dans le logiciel functool (console
aw) avec les cartographies et le 3DT1FS+ (coupes
fines+++)
Ax T2
Lésions en hyposignal T2
+ profil de courbe bénin :
fibromes ovariens
Ax 3DT1 dyn
Lésions kystiques
en hyposignal T2
+ profil de courbe
bénin :
cystadénofibrome
Ax T2
Ax 3DT1 dyn
Ax 3DT1 FS+
kyste multiloculé ovarien gauche
contenant de multiples végétations
Ax T2
Coro T2
Ax 3DT1 FS+
Masse ovarienne droite
+ multiples végétations
Rft Coro 3DT1 FS+
Coro T2
Coro 3DT1 dyn
Courbes intermédiaires
= tumeurs épithéliales
de type « borderline »
Intensité de la PdC
Injection dynamique : adénomyose
• Etude dynamique toutes les 3s
• Etude de la vascularisation de l’adénomyose
Injection dynamique : adénomyose
Sag T2 : volumineuse lésion
d’adénomyose du mur antérieur
Sag 3DT1 dyn : lésion
« hypervascularisée »
Injection dynamique : adénomyose
Sag T2
Rft Sag 3DT1 FS
Rft Sag 3DT1 FS+
Volumineuse lésion d’adénomyose du mur antérieur
« hypervasculaire » + spots microkystiques hémorragiques
Injection dynamique : Résumé
• Acquisition dynamique toutes les 3 secondes
• Etude plus précise de la vascularisation des
cancers utérins
• Caractérisation des tumeurs ovariennes : Travaux
d’ I. Thomassin-Naggara et M. Bazot
• Etude de la vascularisation des fibromes et de
l’adénomyose avant embolisation des artères
utérines
• Etudes fonctionnelles = logiciel « functool »
Séquences angiographiques
multiphases « tricks »
• Volume 3D multiphase : artériel, artério-veineux,
veineux, tardif
• Sélection de la phase d’intérêt
• Soustraction automatique effacement du
signal résiduel offrant la possibilité de
réaliser l’angiographie après une séquence
dynamique
Choriocarcinome
Vx utérins
tumeur
Ax 3DT2
Rft Sag 3DT2
tumeur
tumeur
Rft Coro 3DT2
Ax 3DT1 FS+
artère utérine
Sag 3DT1 dyn
tumeur
Sag 3DT1 dyn : lésion vascularisée par l’artère utérine
Sag 3DT1 dyn
3D Tricks
3,5 s de résolution temporelle
3,5 s
7s
artère utérine + masse
14 s
10,5 s
3D T2
• 3D T2 : environ 7 minutes (fonction du
nombre de coupes)
• Reconstructions multiplanaires
• Etude comparative avec les séquences 3D
T1 : 3D synchroview
3DT2 : Anatomie
Suspicion échographique de GEU abdominale
Ax 3D T2 : Grossesse abdominale ?
Rft 3D T2
3D synchroview (aw)
Synchronisation du plan
de coupe sur les 4 séquences
Repérage d’une même
structure anatomique dans
des orientations
différentes (croix rouge)
Rft Coro 3DT2
Ax 3DT2
Rft Sag 3DT2
Ligaments ronds visibles sur 2 cornes utérines = GEU sur utérus pseudo-unicorne
Rft Coro 3DT1 FS+
Ax 3DT1 FS+
Rft Sag 3DT1 FS+
Utérus pseudo-unicorne
US
Ax T2
HSG
Coro T2
3DT2 : Malformation utérine
Utérus cloisonné
Sag 3DT2
3DT2 Coro oblique
3DT2 reconstruction curviligne
3DT2 Coro oblique
Hystéroscopie virtuelle : Utérus polymyomateux (myomes intracavitaires)
3DT2 : Résumé
• Anatomie + précise du pelvis en 3D
• Reconstructions multiplanaires +++
• Apports potentiels : Radiothérapie 3D, US focalisé
guidé par IRM (myome, adénomyose) …
CONCLUSION
•
•
•
•
•
•
IRM du pelvis féminin en 3D :
Gain de temps majeur pour l’imagerie en T1 +++
Reconstrutions multiplanaires +++
Etude comparative des séquences dans les 3
plans de l’espace +++
Séquences dynamiques ultra-rapides avec étude
fonctionnelle semi-quantitative +++
Séquences angiographiques « morphologiques »
et « fonctionnelles » +++
Nouvelles techniques d’acquisition volumique en
T2 prometteuses en cours de développement +++