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T Yzet (1), C Gondry-Jouet (1), B Robert (1),
D M’Bayo (1), C Coudray (2), H Deramond (1).
(1) CHU Amiens, (2) GE Healthcare
a actuellement une place prépondérante dans le bilan
des tumeurs rectales et des atteintes périnéales de la maladie
de Crohn.
En imagerie bidimentionnelle (2D), l’anatomie, la localisation
des lésions et leur caractérisation contraignent à l’utilisation :
L’IRM
•de multiples plans de coupe avec des épaisseurs fines (limitées par
l’amplitude des gradients) mais avec persistance possible d’effets de
volume partiel
•différentes pondérations : à 3T, l’utilisation de multiples séquences en T2
génère une augmentation du SAR (Specific Absorption Rate) et le T1
nécessite entre outre une bonne saturation de graisse
L’ensemble
de ces impératifs entraine une augmentation du
temps d’examen.
Comme dans d’autres domaines (neurologie, ostéo articulaire,
gynécologie ..) l’exploration volumique apparaît séduisante.
L’évolution
de l’imagerie IRM nous aide de plus en plus à obtenir
des séquences volumiques à acquisition isotropique permettant la
visualisation dans tous les plans de l’espace, et l’obtention de
reconstruction dans différentes modalités (MPR, Reformat,
curved…).
Ce type d’imagerie 3D peut maintenant être réalisé aussi bien
en T1 qu’en T2 grâce à une combinaison entre antenne à haute
densité d’éléments et reconstructeurs puissants.
Leurs avantages sont multiples, que se soit en terme de temps
d’acquisition, de qualité d’image ou bien de quantité
d’information apportée par chaque série.
Nous nous proposons d’illustrer après un rappel technique,
l’intérêt potentiel des nouvelles séquences 3D T2 et T1 à 3T dans
l’exploration pelvienne digestive sur notre machine signa Hdx 3T
G.E Healthcare.
2 familles:
1.
2.
En T2 séquence fast spin echo (FSE T2) :
séquence CUBE
En T1 séquences en Echo de Gradient (EG):
de type FSPGR
LAVA DE (Liver Acquisition with Volume
Acceleration Dual Echo)
Séquence 3D avec un train d’écho (ETL) long
pour aller plus vite lors de l’acquisition
associée à
l’utilisation d’une modulation de l’angle de
bascule pour s’affranchir du « blurring »
(effet de flou du à un ETL élevé) et diminuer
le SAR (déterminant sur les systèmes 3 T).
Utilisation d’une modulation de l’angle de bascule
Echo Signal
RF Pulse
1
180
FSE
0.8
150
FSE
120
0.6
90
0.4
CUBE
60
CUBE
0.2
30
0
0
20
40
60
80
En FSE standard, le signal de l’écho chute en
fonction du train écho. Avec la séquence cube la
quantité de signal par écho est beaucoup plus
constante entre les échos précoces et tardifs.
0
0
20
40
60
80
En FSE standard, l’angle de bascule est constant
quelque soit le train écho utilisé. La séquence
cube module ces angles de bascule en
commençant avec des angle très bas puis les
augmente progressivement .
Séquence
3D avec un train d’écho (ETL) long
pour aller plus vite lors de l’acquisition
associée à
•
l’utilisation
d’une modulation de l’angle de
bascule pour s’affranchir du « blurring » (effet
de flou du à un ETL élevé) et diminuer le SAR
(déterminant sur les systèmes 3 T)
une
nouvelle technique d’acquisition parallèle :
ARC
Utilisation d’une nouvelle technique d’acquisition
parallèle : ARC
antenne
Autocalibrating Reconstruction for
Cartesian imaging
ky
Technique
Asset (SENSE)
Technique ARC
x
Point acquis
Point non acquis
Point origine
Point calculé
Au total 4 points :
Gestion du SAR par une modulation de l’angle de bascule.
ARC: utilisation de facteurs d’accélération dans le sens de la
phase et de la coupe permettant une diminution du temps
examen et une meilleure gestion des artéfacts (utilisation
possible de petits champs de vue (FOV) et d’important
facteurs d’accélération).
Gestion du T2 par un TE (130 msec) et un ETL élevés (100).
Gestion des paramètres géométriques (FOV, matrice,
épaisseur de coupe) permettant un compromis entre
isotropisme (voxels cubiques) et temps d’examen.
Paramètres de la séquence CUBE T2 utilisée
Matrice:
TR/TE
Fov:
Ep
320²
: 3000/114
32
de coupe: 1 mm
Nex
Temps
Nbre
de coupe : 144
Options
d’image : zip 2, EDR
Facteur
accélération : 3,8
:1
Bande
d’acq: 2min 43s
passante : 125 kHz
3D
FSPGR : séquence en EG volumique avec un gradient
« spoiler » pour détruire l’aimantation transversale.
LAVA
DE :
Séquence en EG pondéré T1 permettant en un seul temps
d’acquérir jusqu’à 4 contrastes différents : images en eau
pure, en graisse pure, en phase et en opposition de phase.
On dispose ainsi dans le même temps de séquence des
contrastes équivalents au T1 et T1 Fat Sat (FS).
LAVA-DE est basée sur une séquence LAVA combinée
avec une technique MEDAL ( Multi-Echo for Decomposition
of Aqua/Lipid).
Les échos en phase et en opposition de phase sont acquis
durant le même TR.
LAVA-DE utilise ARC comme technique d’acquisition
parallèle.
L’acquisition nous donne les échos en phase et en
opposition de phase.
Les reconstructions des images eau pure (water) et
graisse pure (fat) suivent le diagramme suivant.
α
α
r.f.
R2
G read
P1
Gphase
G slice
R1
P2
S6 S1
S3
OP
Correction de phase &
Somme des antennes
R3 R4
S4
S1 S2
IP
S5
Croissance de
région 2D
Time
TR
Chronogramme de la séquence
Identification & Séparation
W
F
Paramètres de la séquence utilisée :
Matrice:
TR/TE
Fov:
Ep
300²
: 7,7/1,4
30²
de coupe: 2 mm
Bande
Temps
Nbre
d’acq: 1,47 min
de coupe : 140
Option
d’image : ZIP 2
Facteur
passante : 2OO kHz
accélération : 1,73
Ils sont liés à l’utilisation de séquences actuellement prototypes
En séquence CUBE T2:
•
•
•
•
•
Manque de reproductibilité inter patient : séquence instable car en développement lors de la
réalisation de nos images.
Contraste tissulaire différent des séquences standards (graisse moins hypersignal) : avantage et/ou
inconvénient en fonction de ce que l’on recherche.
Sensibilité plus élevée aux mouvements :
•
possibilité de synchronisation respiratoire, mais temps d’acquisition de la séquence plus long.
•
Bandes de présaturation spatiale pour diminuer la sensibilité aux flux vasculaires et aux mouvements
de la paroi mais inefficientes pour les mouvements des anses digestives.
Problème d’homogénéité de signal entre parties latérales droite et gauche ( shading)
Acquisition du volume dans le plan sagittal : réduit le FOV en reconstructions axiales mais a été
choisi pour un compromis entre un meilleur rapport temps /couverture anatomique/ isotropie.
En séquence T1 (LAVA DE) :
•
Le seul inconvénient notable se situe dans le temps de reconstruction des images plus long que
pour les séquences standard : le nombre d’images est important nécessitant des processeurs de
reconstructions plus rapides non disponibles lors de l’évaluation. Néanmoins on peut choisir de
ne reconstruire que certain(s )contraste(s )utile(s) à la région anatomique étudiée ( imagerie Water
pour le pelvis par exemple).
Quelque
soit la pathologie, certains
repères anatomiques sont indispensables
à l’analyse :
• Appareil sphinctérien
• Fascia recti
L’appareil sphinctérien du canal anal ( segment terminal du rectum) : sphincters
interne (SI) et externe (SE)
• SI : muscle lisse involontaire (1)
prolonge en s’épaississant la couche musculaire circulaire interne du rectum (6)
discrètement plus hyper T2 que le SE , nettement plus hyperintense en
densité protonique (DP),isointense aux autres muscles en T1
rehaussement massif des fibres lisses après contraste ++
•SE : muscle volontaire strié
•partie sous cutanée : anneau entourant la zone cutanée de l’anus sous le
SI (2)
• partie superficielle : amarrée en arrière au coccyx, en avant au centre
tendineux du périnée (3)
• partie profonde : fusionnant avec le muscle pubo rectal , formant une
unité fonctionnelle cravatant le rectum en arrière (4)
•hypointense T2 et isointense T1 par rapport au SI sans rehaussement
après contraste
•Plancher des releveurs : muscles pubo rectal (4) , pubo coccygien (5) , ilio
coccygien
•pubo rectal : insertion sur le bord postérieure des 2 branches pubiennes reflexion
postérieure en forme de U autour de la jonction ano rectale (fibres mêlées au SE)
caractéristique en coupes axiales ,de forme triangulaire entre SE et autres releveurs
dans le plan coronal
•ilio coccygien : insertion latérale sur arcade tendineuse de l’obturateur interne
L’ensemble de ces muscles a le même signal que le SE dans toutes les pondérations
L’appareil sphinctérien
a
b
Coupes axial e et coronale FSE T2 4 mm
SI ( ) et SE ( ) bien délimités en séquence
volumique avec un signal équivalent au FSE T2
Reconstructions axiales et coronales 3mm du
canal anal : en (a) Cube T2, (b) Cube DP
L’appareil sphinctérien : 3D T1 avec gadolinium
Reconstructions axiales 3mm (a) LAVA DE, (b) LAVA, (d) SPGR
Reconstructions coronales 3mm (d) LAVA DE, (e) LAVA, (f) SPGR
Prise de contraste intense du sphincter interne quelque soit la séquence, la
saturation de graisse étant plus homogène et importante en LAVA DE (a,d), l’EG
SPGR (c,e) reproduisant le contraste d’une séquence Spin Echo T1
Espaces péri anaux : rôle essentiel dans la propagation des suppurations , les
principaux sont :
Couche longitudinale complexe : située entre SI et SE prolonge vers le bas la couche
musculaire longitudinale externe du rectum
solidarise les 2 sphincters , espace virtuel peu visible spontanément
Fosses ischio (ou ano) rectales : limitées
•
en haut par le plan des releveurs
•
en dehors par le muscle obturateur interne et le canal d’Alcock
•
en dedans par le SI
•
en bas par la peau de la fesse
•
communiquent entre elles en arrière par espace post anal de Courtney
•
contenu graisseux, vasculaire (vaisseaux rectaux inférieurs) et lymphatiques ( ganglions rectaux inférieurs)
Espace pelvi viscéral : situé à l’étage supra lévatorien entre le fascia pelvien supérieur
(recouvrant les muscles, invisible en IRM ) et le péritoine
•
appelé espace pelvi rectal supérieur ou para rectal en regard du rectum
•
contenu cellulo graisseux, uretères, canaux déférents..
Le contenu graisseux de ces compartiments explique leurs aspects IRM :
hyper T1 et T2,
non rehaussé après contraste
utilité de la saturation de graisse pour mieux analyser la prise de contraste des lésions
Espaces peri rectaux
Espaces graisseux péri rectaux en hyper
signal T2 quelque soit la séquence (a,b),
La saturation de graisse étant plus
importante en LAVA DE (c)
a
b
(a)coronal FSE T2 4 mm, (b) Cube T2 reconstruit en 3mm
c
d
Reconstructions coronales 3mm (c) LAVA DE, (d) LAVA, (e) SPGR
e
3) Méso rectum : le rectum pelvien est situé au dessus du plancher
pelvien. Dans sa partie supérieure il répond, en avant, au péritoine
pelvien, et est circonscrit par le méso rectum (1) entouré par le fascia
méso rectal dans sa partie inférieure
Fascia méso rectal :
• 2 feuillets :
fascia recti (2) en dedans (répondant au rectum)
fascia pelvi en dehors (répondant aux organes pelviens)
espace virtuel entre les deux = plan de clivage chirurgical
• répond :
en avant au fascia de Denonvilliers (prolongement de l’accolement péritonéal sous
le cul de sac de Douglas) +/- épais, indiscernable du fascia pelvi
en arrière au fascia présacré dont il est séparé par l’espace graisseux retro rectal
(4)
ils fusionnent tous les deux sur la ligne médiane ,sous la 4° vertèbre sacrée ,pour
former le ligament rétro sacré
Le méso rectum contient de la graisse, des éléments lymphatiques,
branches des artères rectales supérieures, rameaux nerveux issus des
plexus hypogastriques. Son contenu apparait donc en hypersignal T1
et T2.
Méso
recti
Reconstructions Cube T2 3mm sagittale et axiale oblique
Sténose sigmoïdienne (maladie de crohn)
Bonne analyse du fascia recti et du méso
rectum en Cube T2
Fistules
:
Indications de l’IRM
•Fistules récidivantes
• Maladie de Crohn notamment pour recherche de collections
abcédées avant mise en route d’un traitement par antiTNF
• Orifice secondaire à distance de la marge anale
• Fistules complexes traitées en plusieurs temps
• Sténose anale, périnée hyperalgique
Soit en IRM
•
Séquences « grand champs de vue » pour extension
régionale : problème de la couverture anatomique en 3D en
fonction de l’épaisseur de coupe et du plan d’acquisition.
•
Séquences coupes fines, petit FOV en différentes
pondérations, en obliquité par rapport à l’appareil
sphinctérien pour analyse précise : intérêt majeur du 3D
isotropique car reconstructions multiplanaires++
Fistules : classification de PARKS
•inter sphinctérienne (ISF)
•trans sphinctérienne (TSF)
•supra sphinctérienne(SSF)
•extra sphinctérienne (ESF)
ISF et TSF les plus fréquentes, peu d’indication à l’IRM à l’inverse des SSF et des ESF
Fistules : séméiologie élémentaire
•
•
•
Fistules actives et abcès: hypersignal T2, hyposignal T1, rehaussement après
injection des tissus inflammatoires formant la paroi des lésions suppuratives
Fibrose : hypo T2 et rehaussement tardif
En 3D :
• Hypersignal du contenu des fistules bien appréhendé en T2
• supériorité de la saturation de la graisse en Lava DE permettant une meilleure
délimitation des prises de contraste
• résolution spatiale élevée permettant la détection de lésions de petites
dimensions
Fistule inter sphinctérienne complexe
a
b
c
Cube T2 fat sat coronal et axial (a,b) , LAVA DE après gadolinium (c)
Abcès inter sphinctérien
a
C
a
b
d
b
(a)coronal et (b)axial FSE T2 4 mm, (c,d) Cube
T2 reconstruit en 3mm
C
d
e
f
Reconstructions axiales et coronales 3mm (a,b LAVA DE, (c,d) LAVA, (e,f) SPGR avec
gadolinium
Fistule
trans sphinctérienne active et non active
LAVA DE
après gadolinium
a
C
b
d
(a,b) sagital et (c,d) coronal FSE T2 4 mm,
Cube T2 reconstruit en 3mm
Tumeur
•
•
•
•
:
Localisation et dimensions dans les 3 plans
Distance séparant le pôle inférieur de la tumeur du pôle supérieur du
sphincter interne
Siège et pourcentage d'envahissement de la circonférence
Suspicion de tumeur mucineuse (Hyper T2)
Classification :
• T1 (sous-muqueuse) ou T2 (musculeuse)
• T3 : extension au mésorectum (perte de la musculeuse)
Dans ce cas préciser la distance minimale au fascia recti et son siège
• T4 : Atteinte d’un organe adjacent
Atteinte de l’appareil sphinctérien (cancer du bas rectum)
Extension ganglionnaire : taille, localisation
Adénocarcinome mucineux de bas rectum 9 cm
T4 N2 infiltrant le sphincter interne
Cube T2 3mm
a
b
c
Coupe sagittale (a) coronale (b) et axiale (c) FSE T2 4 mm,
LAVA DE
après gadolinium
Cube T2 reconstruit en 3mm
Axial: FSE T2 4 mm (a) et Cube T2 reconstruit en
3mm (b)
Coronal: FSE T2 4 mm (a) et Cube T2 reconstruit
en 3mm (b)
Adénocarcinome T3 N+ avec
marge circonférentielle < 1 mm :
bonne visualisation quelque soit
la séquence des adénopathies, du
fascia recti et de la tumeur
LAVA DE
après gadolinium
Conclusion
Les
séquences volumique T2 testées et T1 (LAVA
DE) ont de multiples avantages (temps
d’acquisition ,qualité d’image, isotropisme)
La
reproductibilité de cette qualité est néanmoins
nécessaire avant d’envisager de supprimer les
acquisitions 2D T2
La
séquence LAVA DE remplace désormais dans
notre pratique les séquences volumiques en EG
T1