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IRM HEPATIQUE Intérêt des séquences volumiques à 1.5 T Matériel nécessaire n Imageur haut champ (1.5 T) et un manipulateur. Matériel nécessaire n Bobines de gradient puissantes 33 mT/m Matériel nécessaire n Antenne multi-éléments (large champ avec rapport signal sur bruit élevé). Matériel nécessaire n Un injecteur. Matériel nécessaire n Une console post traitement et un radiologue. Matériel nécessaire n Un patient coopérant, bien centré dans l’antenne, confortablement installé dans la machine. Comparaison de l’apport des nouvelles séquences 3D n n n n LAVA-ARC ⇒ Cholangiographie 3D ⇒ LAVA DE in/out ⇒ CUBE T2 FRFSE ⇒ 2D n Axiale T1 fat sat FSPGR Cholangiographie 2D TE long Axiale T1 in/out n Axiale T2 fat sat n n LAVA-ARC Liver Acquisition with Volume Acceleration n n n n n Principes physiques Équivalence 2D Avantages et inconvénients Paramètres des séquences Imagerie Principes physiques n Séquence en Echo de gradient rapide volumique pondérée en T1 avec suppression de la graisse conservant le contraste parenchymateux R1 •Imagerie parallèle (arc = Autocalibrating reconstruction for Cartesian imaging) •Algorithmes d’interpolation ( ZIP 512 - ZIP 2) •Réduction de l’angle de bascule à 15 ° •Suppression du signal de la graisse par saturation spectrale et temps d'inversion très court. •Codage linéaire avec acquisition partielle du plan de Fourier dans les trois directions Dans l ’axe des X : lecture de 75% de l ’écho dans le sens de la fréquence. Dans l ’axe Y : lecture de 75% dans le sens codage de la phase Dans l ’axe Z: lecture de 75 %de l ’écho dans le sens du codage de la fréquence Équivalence 2D Axiale T1 fat sat FSPGR n n Séquence en Echo de Gradient rapide avec suppression du signal de la graisse Angle de bascule inférieur à 90° et un TR court ( mauvaise pondération T1 ) R1 n Etude dynamique du parenchyme hépatique n Optimisation du remplissage de l’espace K (diminution du temps d’acquisition ) n La différence de fréquence de résonance des protons des molécules lipidiques est utilisée pour supprimer leur signal n par une onde RF d’excitation sélective avec une bande passante étroite. n Cette impulsion RF est combinée à une impulsion d'inversion a TI court, pour une meilleure suppression des lipides n (Cette méthode nécessite une bonne homogénéité du champ magnétique notamment en cas de champ de vue large (afin que les protons des lipides résonnent à la même fréquence dans tout le volume exploré) et une largeur de bande de fréquence de l’impulsion sélective bien adaptée pour saturer le signal de tous les protons des lipides sans affecter celui des tissus mous). Coupes en axiale T1 fat sat après injection de gadolinium. Séquence que nous n’utilisons plus dans notre service P O R T A L A R T E R I E L T A R D I F Avantages de la séquence 3D LAVA n n n n n n Détection de lésions de petites tailles Possibilité de reformations multi-planaires Cartographie vasculaire Étude dynamique du parenchyme hépatique : caractérisation lésionnelle Très Bonne résolution spatiale Rapidité d’acquisition NB: Tout cela avec un patient coopérant et capable de tenir les apnées ( 22 à 28 secondes) Paramètres d’acquisition des séquences 2D 3D TR 185 3.7 TE 1.6 1.7 TI 7 Bande Passante 41.7 62.5 41*41 44*35 Coupes 7 mm tous les 1 mm 3 mm chevauchées tous les 1.5 mm Matrice 512*224 256*256 1 1 FOV Nombre de Nex Produit de contraste DOTAREM Volume 0.2 cc par kilos Débit d’injection 2 ml/s Délai entre le début de l’injection et le début de l’acquisition 4 phases à 15, 60, 180 et 300 sec après injection Temps d’acquisition: 2D = 22 secondes pour 24 coupes 3D= 24 secondes pour 50 coupes IMAGERIE LAVA-ARC A R T E R I E L P O R T A L Reconstruction MPR dans le plan coronal T A R D I F HNF multiples pour une patiente de 35 ans Artériel Portal Tardif Angiome du foie droit chez un patient ayant un cancer colorectal Cholangiographie 3D n n n n n Principes physiques Équivalence 2D Avantages et inconvénients Paramètres des séquences Imagerie Principes physiques n n n n Séquence en écho de spin rapide à récupération rapide (FRFSE) Algorithme d’interpolation ( ZIP 512- ZIP 2). Utilisation d’un gating respiratoire. Imagerie parallèle (ASSET= array spacial sensitive encoding technique ) permet un codage de sensibilité spatiale en réseau. R1 Equivalence 2D Cholangiographie à TE long SSFSE ( Single Shot Fast Spin Echo ) n Séquence d’écho de spin ultra rapide basé sur le remplissage de l’ensemble du plan de Fourier après une seule impulsion de 90°. Ces séquences dites « single-shot " nécessitent l'application successive d'autant d'impulsions de 180° qu'il y a de lignes de l’espace K à remplir. R1 L’impact négatif des trains d’échos très longs est une dégradation du rapport signal / bruit (faible signal des échos tardifs et très grand TE effectif) et une résolution spatiale faible avec présence de flou dans la direction du codage de phase. Avantages et inconvénients de la séquence 3D cholangiographie n Détection de lésions de petites tailles. n Possibilité de reformations multi-planaires. n Très Bonne résolution spatiale. n La qualité de la séquence dépend de la respiration du patient, il faut qu’elle soit régulière. n Le temps de la séquence est relativement long du fait du gating respiratoire. Paramètres d’acquisition des séquences Coro TE long 3D cholangio TR 1567 5455 TE 952 708 Bande Passante 41.7 41.7 35*35 34*34 Coupes 20 mm chevauchées tous les 10 mm 2 mm chevauchées tous les 1 mm Matrice 512*320 384*224 0.55 1 2 secondes par coupes Environ 4 mn selon gating FOV Nombres de Nex Temps d’acquisition IMAGERIE 3D CHOLANGIO Coupes cholangio 2 D Reconstruction MIP du volume 3D Pancréas divisum Reconstruction MIP du volume 3D Image native Dilatation des voies biliaires et du Canal pancréatique chez un patient ayant un adénocarcinome pancréatique LAVA DE in/out n n n n n Principes physiques Équivalence 2D Avantages et inconvénients Paramètres des séquences Imagerie Principes physiques n Séquence en Echo de gradient rapide volumique pondérée en T1 utilisant une technique de multi-écho pour différencier l’eau et la graisse. Séquence permettant 4 types d’images : eau pure, graisse pure, in phase et out phase. n Les images d ’eau pure et de graisse pure sont reconstruites par une technique de Dixon modifiée (MEDAL) à 2 points et insérées dans la base de données. α α r.f. R2 G read P1 G phase G slice R R3 R4 1 P2 S4 S1 S 2 S3 S6 1 S 5 Time TR R1 S1 n La séquence LAVA DE utilise une technique appelée ARC (Auto Calibrating Reconstruction for Cartesian Sampling) qui permet une calibration automatique 2D pour l ’imagerie parallèle. n Acquisition simultanée en in-phase et en out-of-phase au court d’un même TR. n Réduction de l’angle de bascule à 15°. Equivalence 2D Axiale T1 in / out Pour une séquence en écho de gradient, il n’existe pas d’impulsion de rephasage. Ainsi, lors de l’application d’une onde de radiofréquence, les spins de l’eau et des lipides sont basculés dans le plan transversal. Ils sont alors en phase, puis lors de la relaxation, on va observer un déphasage progressif entre les spins des protons de l’eau et des lipides En effet, la mesure du signal sur les séquences IP et OP s’effectue à 2 temps d’échos différents, c’est à dire qu’entre ces 2 TE, l’aimantation transversale des protons de l’eau et des lipides décroît toujours selon une courbe exponentielle décroissante correspondant à la courbe du T2* du tissu. L’assertion classique : « la chute de signal en opposition de phase témoigne de la présence de lipides » et sa réciproque : « s’il y a des lipides dans le foie, il y a une chute de signal sur la séquence OP par rapport à la séquence IP » Avantage et inconvénient de la LAVA DE n n n n n n Détection de lésions de petites tailles Possibilité de reformations multi-planaires Étude dynamique du parenchyme hépatique : caractérisation lésionnelle Très Bonne résolution spatiale Rapidité d’acquisition Obtention de 4 types d’imagerie en une seule séquence Eau In phase Graisse Out phase Paramètres d’acquisition Axial in/out Lava DE in/ out TR 225 6.7 TE 2 et 4.5 2.4 50 125 46*46 38*30 Coupes 7 mm tous les 2 mm 4 mm chevauchées tous les2 mm Matrice 224*224 320*256 1 0.7 24 secondes pour 48 images 26 secondes pour 96 images Bande passante FOV Nombre de Nex Temps d’acquisition NB: Tout cela avec un patient coopérant et capable de tenir les apnées ( 22 à 28 secondes) IMAGERIE LAVA DE EAU GRAISSE IN PHASE OUT PHASE Cancer hépatocellulaire avec contingent graisseux EAU GRAISSE IN PHASE OUT PHASE Foyer pancréatique auto immun focal avec contenu graisseux CUBE T2 FRFSE n n n n n Principes physiques Équivalence 2D Avantages et inconvénients Paramètres des séquences Imagerie Principes physiques •Séquence d’impulsion Fast Recovery Fast Spin Echo-acceleration) •Imagerie parallèle (arc = Autocalibrating reconstruction for Cartesian imaging) •Remplissage de l’ Espace K plus efficace (ne sont acquises que les données nécessaires) •Réduit le blurring lors de l’ utilisation d’ ETL long •Réduction de la SAR (30% par rapport au 3DFSE) 180 1 150 FSE 0 .8 Signal Flip 120 90 60 FSE-XETA 30 0 0 20 40 RF Pulse 60 0 .6 FSE FSE-XETA 0 .4 0 .2 80 0 0 20 40 Echo 60 80 Equivalence 2D Axial T2 fat sat FRFSE (Fast Recovery Fast Spin Echo-acceleration) C’est une séquence dérivée d’une séquence d’impulsion à spin écho rapide améliorée, qui utilise des impulsions RF d’une amplitude supérieure et d’une durée inférieure, ce qui entraîne un espace d’écho et une longueur d’écho plus courts qu’une séquence d’impulsions FSE avec suppression de l’image de la graisse. La magnétisation transversale est encore présente au bout du train d’écho puis refocalisée sur l’axe longitudinal en appliquant une impulsion à – 90 °pendant que la refocalisation normale se produit. Des images pondérées en T2 avec des composants T2 sont plus renforcés que les images spin écho conventionnelles. Les train d’écho sont longs permettant ainsi de réduire la durée d’image totale. Avantage et inconvénient de la CUBE n Détection de lésions de petites tailles. Possibilité de reformations multi-planaires. Très Bonne résolution spatiale. n Effet « black-Blood imaging » n Possibilité d’obtenir un effet cholangiographie par post reconstruction MIP n n N.B: La qualité de la séquence dépend de la respiration du patient, il faut qu’elle soit régulière. Paramètres des séquences Axial T2 fat sat CUBE TR 10000 6665 TE 95 102 62.5 62.5 47*32.9 40*40 Coupes 7 mm tous les 2 mm 2 mm chevauchées tous les 1 mm Matrice 288*256 256*224 2 0.75 3 mn 30 selon gaiting 4 à 6 mn selon le gaiting Bande passante FOV Nombre de Nex Temps d’acquisition IMAGERIE CUBE Coupe Axiale T2 fat sat Reconstruction cube Deux angiomes trouvés Un angiome trouvé Reconstruction post acquisition Résultats Tout en conservant une bonne résolution en contraste, toutes ces acquisitions 3D permettent d’améliorer sensiblement la résolution spatiale en comparaison des séquences 2D. Même si elles ne sont pas d’un isotropisme vrai, elles permettent d’obtenir des reconstructions multi-planaires de qualité diagnostique. Les séquences 3D T1 DUAL ( lava DE) et 3D T2 qui sont de développement récent, semblent confirmer l’avantage des séquences volumiques. En exploration hépatique, ces séquences volumiques sont aujourd’hui intégrées dans notre pratique quotidienne. Elle restent perfectibles mais ont nettement amélioré nos résultats en terme de précision diagnostique. Référence Les images viennent de l’hôpital saint joseph R1 : site internet e-mri Les photos réalisé par Sophie, Le mannequin d’IRM : Romain, Le patient : un collègue anonyme.
