Les particularités pédiatriques : Une équipe entrainée La réalisation

Bien faire une IRM
cardiaque
pédiatrique:
Trucs et astuces
C. Sorensen, B. Bonello, V. Fouilloux, A. Fraisse,
B. Kreitmann, L. Macé, P. Devred, P. Petit, G. Gorincour
Service d’imagerie Pédiatrique et Prénatale
Service de cardiologie Médico-Chirurgicale
Hôpital de la Timone enfants, Marseille
Objectifs
 Connaître les spécificités de la préparation et des
séquences
 Connaître les plans de coupes utiles et savoir comment
les réussir
 Connaître les principales indications et les objectifs
généraux de l'imagerie
Les particularités pédiatriques :
Une équipe entrainée
 La réalisation d’une imagerie cardiaque en coupes chez un enfant
nécessite une attention particulière.
 L’équipe paramédicale et médicale doit être formée à ce type de situation.
 Il convient en cas d’examen nécessitant une injection de produit de
contraste (surtout avant 5-6 ans) que la voie veineuse soit posée avant
l’arrivée de l’enfant dans le service de radiologie pour éviter tout stress
supplémentaire et obtenir un examen de qualité. Cette dernière pourra
néanmoins être posée par l’équipe anesthésique si une sédation est
prévue ou par les manipulateurs si les enfants sont en âge de coopérer.
 La voie veineuse périphérique doit être de bon calibre (20 ou 22 Gauge)
Mise en place :
L’antenne
L’antenne
 L’antenne de surface utilisée doit être dans la mesure du possible adaptée à celle du thorax.
 Chez le tout petit (moins de 7 kgs), une antenne tête peut suffire, voire une antenne genou.
 Il existe des antennes spécifiques pour la population pédiatrique mais dans tous les cas, il
faut utiliser une antenne de surface dédiée en réseaux phasés (antenne cœur ou torso ou
corps selon la taille du patient) à haute densité d’éléments pour augmenter le rapport signal
sur bruit.
Mise en place
 Patient en décubitus dorsal.
 La tête en premier dans l'anneau
La sédation et la contention

Chez le nouveau-né, aucune sédation n’est nécessaire. Un biberon avant l’examen suffit
ainsi qu’une contention adaptée.

Chez le nourrisson avant 6 mois, avec une hémodynamique stable, la sédation n’est pas
nécessaire, seule une contention adaptée suffit.

Chez le nourrisson après 6 mois (et jusqu'à 6 ans) ou avec une hémodynamique
instable, une équipe anesthésique doit être présente pour la sédation et une surveillance
rapprochée pendant l’examen.

Lors de la sédation, un monitorage précis de la fréquence cardiaque, de la saturation et
du CO2 expiré doit être réalisé. De plus, une attention particulière doit être portée à la
température, car il existe un risque réel d’hypothermie.

La ventilation artificielle a l’avantage de permettre la réalisation d’apnée au cours de
l’examen, mais cela rend l’examen plus invasif. Le plus souvent, la sédation se fait par
des gaz fluorés en ventilation spontanée.

Une estimation du rapport bénéfice/risque guide toujours le choix de la méthode
employée.
Synchronisation ECG

La synchronisation cardiaque est indispensable sauf pour les séquences de repérage.

Des électrodes sont donc posées sur la face antérieure du thorax.

La meilleure dérivation (qui fournit la plus grande onde R) sera retenue pour permettre
une identification correcte de l’espace RR.

La synchronisation peut être prospective ou rétrospective.
 de manière prospective sur une partie du cycle cardiaque : déclenchement de l’acquisition
sur l’onde R et départ immédiat sur une fenêtre inférieure au RR
 de manière rétrospective sur toute la durée du cycle cardiaque : acquisition continue du
signal sur tout l’espace RR. Les signaux sont ensuite redistribués dans l’espace de Fourier
selon leur position temporelle dans le RR.
Apnée et synchronisation respiratoire ;
Produit de contraste

Apnée et synchronisation respiratoire
 Surtout indispensable pour la caractérisation des flux et l’étude tissulaire par les
séquences « sang noir » (cf ci-après).
 La synchronisation respiratoire peut s’effectuer à partir d’une sangle abdominale qui
détecte les mouvements respiratoires : l’acquisition des données se fait en fonction du
cycle respiratoire (même principe que la synchronisation ECG).
 Il est possible mais difficile (et long) d'associer les deux « gating » (cardiaque et
respiratoire) en même temps.

Produit de contraste
 Gadolinium à la dose de 0,2-0,3 mmol/ Kg ou 0,4 ml/Kg injecté manuellement chez le
nourrisson puis à l’injecteur automatique en environ une dizaine de secondes suivi d’un
lavage par l’injection d’un volume identique de sérum physiologique.
Séquences utilisées :
Réglages des séquences spécifiques à la pédiatrie
Besoin d’une très bonne résolution spatiale et nécessité de diminuer le temps d’acquisition et donc d’avoir
une bonne résolution temporelle :

- augmenter la résolution spatiale
le champ de vue : petit (20-26 cm)
 l’épaisseur des coupe : fines (3-5mm)
espacement des coupes tous les 0,3 à 0,5 mm (10% de l’épaisseur de coupes)

- augmenter le rapport signal/bruit :
diminution de la matrice
Séquences utilisées :
Réglages des séquences spécifiques à la pédiatrie
- diminuer le flou cinétique :
augmentation du nombre d’excitations : moyennage de signaux multiples
réduire le nombre de vue acquise par segments
minimiser les temps de répétition (TR) durant chaque cycle cardiaque
technique de moyennage et d’échonavigateur pour diminuer les artéfacts respiratoires quand l’apnée
n’est pas réalisable.
Séquences morphologiques

Echo de spin conventionnel T1 dites « sang noir »
ou fast-spin-écho en inversion-récupération (IR-FSE)
Le sang apparaît noir et les tissus gris.

Nécessite une synchronisation cardiaque et une apnée.

La séquence est donc acquise en monophase, en télédiastole.
Ces séquences permettent une résolution spatiale très performante, avec une analyse fine des
vaisseaux et de leurs parois.

Ces séquences sont utiles car permettent de s’affranchir des artefacts métalliques liés à la
présence de stents, coils, fils de sternotomie ou autres objet métalliques en post-opératoire.

Elles sont également utiles pour analyser les voies aériennes, ainsi que pour une
caractérisation tissulaire (tumeur ou dysplasie arythmogène du ventricule droit par exemple)

Ces séquences sont longues et ne permettent par contre aucune analyse dynamique.
Séquences cinétiques

Séquences rapides type Echo de gradient :
avec suppression de l’aimantation transversale résiduelle
(Flash, FFE T1, SPGR)

Ou sans suppression de l’aimantation résiduelle transversale
écho stimulé, type Steady State Free Précession (True FISP, Fiesta, BFFE)

Séquences dites « sang blanc ». Le sang apparaît blanc et les tissus gris.

Nécessite une synchronisation cardiaque ainsi qu’une apnée ( en théorie).

La visualisation d’un vide de signal au sain du pool sanguin indique une accélération du flux,
qui permet de détecter des sténoses, régurgitations trans-valvulaires ou communications interauriculaires ou ventriculaires. C’est une analyse qualitative des flux. Par la suite les séquences
en codage de phase (ci-dessus à droite) permettent une analyse quantitative.
Séquences cinétiques:
Etude des volumes ventriculaires
 La séquence est acquise en multiphase de manière
prospective ou rétrospective. Cela permet une analyse
dynamique des mouvements cardiaques.
 On mesure ainsi les volumes ventriculaires télésystolique et télé-diastoliques, soit de manière
manuelle, soit, plus souvent, de manière semiautomatique grâce à des logiciels de post traitement
qui contourent les cavités cardiaques en télé-diastole
et en télé-systole, permettant ainsi la mesure de la
fraction d’éjection.
Séquences de quantification des flux

Séquence d’écho de gradient avec codage de flux en contraste de phase.

Synchronisation cardiaque avec apnée recommandée.

Résolution temporelle jusqu’à 30 phases par cycle cardiaque et par apnée pour
une coupe.Le flux est codé en blanc lorsqu’il va vers le lecteur et en noir lorsqu’il
s’éloigne.

Pour mesurer une vitesse de flux, le plan de la coupe doit être parfaitement
perpendiculaire à l’axe du vaisseau exploré et les vitesses d’encodage adaptées.

Une vitesse d’encodage trop faible entraine des artéfacts de repliements, comme
l’effet d’aliasing en écho-Doppler, et amène à des mesures de flux erronées

Une fois la coupe obtenue, le contourage du vaisseau permet une mesure de sa
surface. Le flux est calculé en multipliant la vitesse par la surface. On obtient une
courbe dans un plan orthogonal avec en abscisse le moment du cycle cardiaque
et en ordonné les vitesses du flux.
Séquences de quantification des flux
 Grace à ces mesures de flux, on peut ainsi déterminer :
 le rapport Qp/Qs en mesurant les vitesses au sein de l’aorte
ascendante et du tronc de l’artère pulmonaire (utile en cas de shunt
gauche-droit par exemple)
 les gradients de pressions trans-valvulaires en cas de sténose, en
utilisant l’équation de Bernoulli
 les fractions de régurgitation trans-valvulaire mitrale ou tricuspide en
corrélation avec les mesures des fractions d’éjection ventriculaire
Flux aortique
Flux pulmonaire
Séquences 3D d’angiographie : sans IV / avec IV
 Séquences 3D SSFP avec synchronisation cardiaque
et apnée ou séquence d’écho de gradient rapide T1
d’angiographie après injection de gadolinium.
 Permet d’avoir des voxels isotropiques et donc des
reconstructions en MPR, VR ou MIP et une analyse
morphologique des structures extra-cardiaques
extrêmement précise.
 Le moment de l’acquisition en cas d’injection de
gadolinium est au mieux effectué grâce à des
techniques de détection automatique (smart prep) ou
de fluoro-MR.
Séquences de perfusion
 Très rarement utilisé
 Séquence en écho de gradient ultra-rapide avec un TE et
TR Court et un petit angle de bascule;(SR-SE-EPI /turbo
flash 3D)
 La pondération T1 est obtenue par une bascule non
sélective de 180° précédent l’acquisition.
 Permet une étude dynamique de la prise de contraste du
myocarde.
 Peut être intéressant en cas de contrôle post-opératoire
d’une transposition des gros vaisseaux pour évaluer des
zones d’ischémie myocardique par exemple ou des zones
d’hyperhémie en cas de myocardites.
Séquences de rehaussement tardif
 Séquences 2D ou 3D écho de gradient T1 d’inversion
récupération avec annulation du signal du myocarde
sain ayant pour but d’optimiser le différentiel myocarde
sain / myocarde nécrosé.
 Pour obtenir la meilleure annulation du signal du
myocarde sain, on utilise la technique du « TI
scouting », ou l’on choisit le meilleur temps d’inversion
avant de réaliser l’acquisition.
Gestion des plans de coupe
3 plans orthogonaux : images localisatrices
Echo de gradient rapide ou SFFP avec (ou sans) synchronisation
cardiaque et en apnée sur l’ensemble du thorax.
Ces séquences servent juste de repérage pour obtenir des plans
de coupes adaptés.
Grand axe VG
A partir des coupes axiales localisatrices, on choisit un plan de
coupe passant par l’apex et le milieu de la valve mitrale et la
paroi postérieure de l’oreillette gauche.
On obtient ainsi une vue sagittale oblique dans le grand axe du
ventricule gauche.
Petit axe VG
A partir des coupes grand axe du VG, on choisit un plan
de coupe perpendiculaire au grand axe du VG. On obtient
ainsi des coupes petit axe qui vont servir de repère pour
avoir des coupes quatre cavités.
4 cavités
A partir des coupes grand axe et petit axe du VG, on choisit un
plan de coupe passant par le grand axe du VG et un plan axial
oblique passant par la partie la plus large de la cavité
ventriculaire droite et entre les piliers mitraux sur la coupe petit
axe.
On obtient ainsi une coupe 4 cavités en double obliquité.
Coupe VD grand axe
A partir d’une coupe quatre cavités et petit axe, on choisit
un plan de coupe passant par le grand axe du ventricule
droit.
Voie de sortie du ventricule droit (RVOT)
A partir d’une coupe coronale, on choisit un plan de coupe
quasi sagittal dans le plan de la voie de sortie droite.
Petit axe vrai
A partir des coupes grand axe du VG et quatre cavités, on
choisit un plan perpendiculaire au grand axe du VG, on obtient
un coupe petit axe sur lequel seront mesurés les volumes
ventriculaires.
Chambre de chasse du ventricule gauche (LVOT)
ou coupe 3 cavités gauches
A partir des coupes axiales au niveau de la valve aortique et petit
axe, on choisit un plan de coupe passant par la valve aortique et
entre les piliers mitraux pour obtenir sur une même coupe le
chambre de chasse du VG et la visualisation de la jonction auricoventriculaire gauche.
Chambre de chasse 2 du ventricule gauche
(LVOT 2)
A partir de la coupe 3 cavités (LVOT), on choisit un axe passant par la
voie d’éjection du ventricule gauche, on obtient une coupe quasicoronale passant par la chambre de chasse du VG. Pour gagner du
temps (et des apnées et donc diminuer la fatigue de l'enfant), on peut
directement choisir le plan coronal strict qui passe par le centre de la
valve aortique repéré sur une coupe axiale stricte.
Plan valvulaire aortique
A partir de la coupe coronale oblique sur la voie de sortie gauche, on
choisit un plan de coupe dans le plan de la valve aortique, on obtient
une coupe quasi-axiale permettant l’analyse de la valve aortique.
Plan de la crosse aortique
A partir d’une coupe axiale, on choisit un plan de coupe
passant par l’aorte ascendante et descendante, en
sagittal oblique.
Petite astuce pour réussir les LVOT et RVOT
 Anatomie des cardiopathies souvent complexe
 Voie de sortie droite de petite taille parfois
 Méthode des 3 points
 Permet de choisir son plan de coupe à partir de 3 points placés
sur différentes coupes, sur la séquence axiale T1 black blood
 Les points sont placés par les points définissant le plan de coupe
par où l’on veut que la séquence ciné passe.
 Pour un plan LVOT par exemple: un point dans la chambre de
chasse du VG, un point au niveau de la valve aortique, et un
dernier point dans l’aorte ascendante.
Exemple LVOT 1
Application pratique :
Bilan d’une tétralogie de Fallot devenu adulte
 OBJECTIFS :




Définir le volume télédiastolique du ventricule droit
Mesurer les fonctions ventriculaires
Evaluer le degré d’insuffisance pulmonaire
Evaluer la taille des artères pulmonaires et leur perfusion
respective
 Mesurer les diamètres aortiques
 Dépister un éventuel shunt résiduel
Exemple de protocole :
( le plus complet, rarement réalisé en totalité)
 Séquence T1 black blood axiale
 Séquences ciné 2 cavités, 4 cavités
 Séquences ciné LVOT 1 et 2
 Séquences ciné RVOT 1 et 2
 Séquences de flux aortique et pulmonaire
 Séquences ciné dans le plan des artères pulmonaires
 Séquences de flux sur chaque artère pulmonaire
 Séquences de rehaussement tardif ou d’angioIRM
pulmonaire
Messages à retenir
 Réaliser une IRM cardiaque chez un enfant nécessite
de connaître les plans de coupes et séquences utilisés
mais également de savoir adapter les séquences à
une population plus petite et moins compliante
(séquences, en apnée notamment, plus rapides et
moins nombreuses)
 L’anatomie cardiaque souvent complexe nécessite une
bonne connaissance de la pathologie et des
traitements
Résumé
 Les séquences T1 « sang noir » ou trufisp sont possibles
pour comprendre l’anatomie complexe d’une cardiopathie et
obtenir les plans de coupe adaptés pour les séquences
dynamiques.
 Il faut réduire l’épaisseur de coupe et compenser en
augmentant le nombre d’excitations (rapport signal/bruit
stable).
 La méthode des "3 points" permet d’obtenir les plans de
coupe requis même quand l’anatomie est complexe.
 L’étude de la voie de sortie du ventricule droit et de son
volume est la principale indication à la réalisation d’une IRM
cardiaque pédiatrique, et posera l’indication d’une
éventuelle revalvulation pulmonaire.
Pour en savoir plus
www.malfocardiaques.jimdo.com