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NEUROLOGIE PÉDIATRIQUE
SUR IMAGEUR 3 TESLA
SCHAUVLIEGE J., GONDRY-JOUET C., M’BAYO D.
Service de radiologie, Hôpital-Nord, CHU d’AMIENS
MALGOUZOU M.
Service d’anesthésie, Hôpital-Nord, CHU d’ AMIENS
AMOUSSA S., GE HealthCare
En 1997 la Food And Drug Administration a autorisé la pratique
clinique sur des champs magnétiques allant jusqu’à 4T, cette
limite ayant été portée jusqu’à 8T pour les adultes et les enfants
de plus de 1 mois en juillet 2003.
Dédiés tout d’abord à la neurologie, les premiers imageurs 3T ont
prouvé que le gain en S/B permettait de répondre aux exigences
en matière de RS et de temps d’examen des utilisateurs et à
certaines exigences de l’imagerie fonctionnelle. L’évolution
technologique et notamment la conception d’antennes dédiées à
d’autres régions anatomiques a permis d’élargir le champ
d’investigation des imageurs 3T. C’est ainsi que les différentes
firmes proposent des machines « généralistes » et que certaines
équipes radiologiques ont imaginés pouvoir substituer un imageur
1,5T par un 3T.
En 2006 nous avons remplacé l’imageur 1,5T du site nord du CHU
d’Amiens, lui imposant de répondre à l’ensemble de nos besoins,
avec entre autres imagerie gastro-entérolgique, ostéo-articulaire
pédiatrique ( autre IRM 1,5T installée sur le site sud).
Mais réaliser des examens à 3T ne se résume pas à
transposer les protocoles du 1,5T notamment en pédiatrie,
domaine où les publications médicales à 3T concernent
essentiellement l’imagerie fonctionnelle.
En effet l’utilisation du 3T, outre le gain en signal, entraîne
des modifications notables et notamment du coefficient
d’absorption spécifique, des temps de relaxation des tissus
ainsi que de la susceptibilité magnétique et du décalage
chimique.
Chacune de ces modifications fera l’objet d’un chapitre dans
lequel nous envisagerons l’aspect physique, les avantages,
les problèmes et les réponses que nous leur avons apportés
au cours de l’expérience acquise cette dernière année.
Plan
• 1/ Matériel et patients
– Matériel
– Patients/Prise en charge anesthésique
• 2/ Le 3T: qu’est ce que ça modifie?
–
–
–
–
–
–
–
Signal/Bruit (S/B)
Décalage chimique
Susceptibilité magnétique
SAR
Effet diélectrique
Temps de relaxation (T1+++)
Autres artéfacts
• 3/ Conclusion
1/ MATERIEL ET PATIENTS
A/ Matériel: imageur 3T
• IRM 3 Tesla Signa HDx (GE©) mise en service en
septembre 2006 au CHU d’Amiens.
• 2 systèmes de gradients chez GE HealthCare:
– 23 mT/m : bobine « whole »
– 50 mT/m : bobine « zoom » (limités à un champ de 35cm)
• Enfant de moins de 20 Kg = normal mode:
– Quelque soit la valeur de gradient il permet de limiter la pente de
montée des gradients et par conséquent la SAR et les stimulations
périphériques.
• Enfant de plus de 20 Kg = 1er niveau
– Quelque soit la puissance de gradient, ceux-ci peuvent être utilisés
avec leur pente maximale.
1/ MATERIEL ET PATIENTS
A/ Matériel: antennes utilisées
• Antennes émettrices/réceptrices (6KW de puissance RF)
– Tête: HDxHEAD en quadrature de phase (FOV max = 28 cm)
• Pour la tête (enfant de 3 à15 Kg)
• Pour la moelle chez le nouveau-né
– Genou: HDxKNEE en quadrature de phase ( FOV max =18 cm)
• Pour la tête et la moelle chez le nouveau-né de petit poids
Antenne Tête E/R
HDxKNEE Quadrature
1/ MATERIEL ET PATIENTS
A/ Matériel: antennes utilisées
• Antennes réceptrices:
En réseau phasé (Phased Array) = émission RF par antenne corps
(35KW de puissance RF), pour les enfants de plus de 15 KG:
– HD BRAIN: 8 éléments
– Tête/Cou/Rachis HDE: 12 éléments
• Pour les TSA, l’étude du plexus brachial
– Rachis HDE: 14 éléments
• Pour la moelle et le rachis
– Abdominale HDE: 8 éléments
• Etude complémentaire des malformations lombo-sacrées
Tête/Cou/Rachis HDE 12 éléments Rachis HDE 14 éléments
Abdominale HDE 8 éléments
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: répartition
• 367 patients de septembre 2006 à août 2007, soit 387
examens, 20 patients ayant eu plusieurs examens en
bilan initial ou de contrôle.
• Enfants âgés de J1 à 15 ans (moyenne d’âge de 3 ans et
6 mois) dont 27% (105 enfants) de moins de 2 ans.
La mise au point des protocoles chez les enfants de moins de 2 ans a été plus
contraignante en raison de leur faible poids et de la myélinisation
encéphalique en cours.
• Prépondérance des
neurologique (92%).
examens
réalisés
à
visée
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: répartition
• Principales pathologies dans l’ensemble de la
population:
–
–
–
malformation (31%)
tumeurs (21%)
souffrance péri-natale (SFA) (22%).
• Principales pathologies pour les moins de 2 ans:
–
–
–
Souffrance péri-natale (22%)
Malformation (14%)
47% des examens ont été considérés comme normaux.
Répartition par âge
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
<1
an
1 an
2
ans
3
ans
4
ans
5
ans
Répartition par régions
anatomiques
moelle
9%
autres
8%
crâne
83%
6
ans
7
ans
8
ans
9
ans
10
ans
11
ans
traumatisme
5%
infectieux
3%
myéline
6%
vasculaire
12%
tumeur
21%
12
ans
13
ans
14
ans
>à
15
ans
Répartition par
pathologies
malformation
31%
sfa
22%
Répartition par âge des enfants
de moins de 2 ans
18-24 mois
20%
0-6 mois
41%
12-18 mois
21%
6-12 mois
18%
autres
17%
SFA
22%
malformation
14%
normale
47%
Répartition par pathologie des
enfants de moins de 2 ans
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: anesthésie
• Examens réalisés sous anesthésie générale pour
tous les enfants susceptibles de bouger au cours
de l’examen.
• Présence d’une équipe anesthésique pédiatrique
expérimentée en IRM.
• Matériel d’intubation, ventilation, perfusion et
scope dédiés à l’IRM et compatibles avec le
champ magnétique.
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: méthode d’anesthésie
• Si les enfants sont agités, prémédication par Rohypnol® ou
Nembutal® 1 heure avant.
• La sédation est obtenue par ventilation au masque d’un
mélange de Sévofluorane (gaz halogèné) associé à 100%
d’O2. La levée de la sédation est instantanée à l’arrêt du gaz.
• Une surveillance à proximité du malade est effectuée
pendant le temps d’examen par un anesthésiste (protection
auditive assurée par un casque). Le temps de réaction est donc plus
court en cas de problème.
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: contraintes liées à l’anesthésie
• Contraintes de temps et de coût:
– L’hospitalisation est obligatoire, au minimum en hôpital de
jour.
– L’enfant est endormi et réveillé sur table ce qui augmente
le temps global d’examen.
– Une surveillance en salle de réveil pendant 2 heures
après l’examen est obligatoire.
Cependant ces contraintes sont compensées par des conditions de réalisation
d’examen toujours optimales (aucun examen n’a du être réitéré en raison
d’artéfacts de mouvements « volontaires »).
Grâce à la présence de l’équipe anesthésique, une journée par semaine a pu être
dédiée aux examens pédiatriques.
De plus, l’hospitalisation permet une concertation entre radiologue et pédiatre, les
résultats de l’IRM étant fournis dans la journée.
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: contraintes liées à l’anesthésie
• Contraintes techniques principales:
– La déflexion de la tête en arrière pour
libérer
les
voies
aériennes
supérieures est importante. Le plan
CACP ne peut donc pas toujours être
respecté en raison de son obliquité:
• propeller (cf § 3T:SM.propeller) limité par
une angulation maximum des coupes < à
45°.
• Majoration des artéfacts de distorsion en
diffusion.
– Positionnement plus difficile des
nouveau-nés dans l’antenne genou en
raison du volume du masque à
oxygène (fig.1).
Enfant de 1 mois,
sédaté, canule de
Guedel en place:
Obliquité
supérieure à 45° du
plan CACP
a
Figure n°1:
b
Nouveaux-nés de 1 mois
avec SFA.
Antenne genou, IRM 3T.
Séquences T1 FLAIR
sagittale et coronale.
En haut (a,b):
c
d
positionnement difficile en
tête première avec perte de
signal importante au niveau
du vertex en raison de la
configuration de notre
antenne.
En bas (c,d):
En inversant le
positionnement, meilleur
signal au niveau du vertex
et sur l’ensemble du volume
1/ MATERIEL ET PATIENTS
B/ Patients: anesthésie et artéfacts
• Les principaux artéfacts liés à la technique
d’anesthésie utilisée dans notre centre sont:
– L’hypersignal des sillons corticaux liés à la ventilation
en 100% d’oxygène en FLAIR T2 (fig.2).
– Les artéfacts liés au matériel d’intubation et de
ventilation à hauteur de l’étage antérieur et du massif
facial, pénalisant certaines séquences, notamment EPI
et écho de gradient (T2*) (artéfacts de moins en moins présents
compte-tenu de l’expérience acquise)
Figure 2: artéfacts liés à la ventilation en 100% d’O2
a
b
c
Enfant de 14 ans ayant un retard mental d’origine inconnue, adressé
pour crises convulsives généralisées dans un contexte hyperthermique
d
a) Absence d’anomalies en FSE T2.
b,c) Hypersignal des sillons corticaux en FLAIR T2 axial.
d) Cet hypersignal n’est pas retrouvé sur l’acquisition FLAIR T2 dans le
plan coronal.
L’hypersignal T2 FLAIR des sillons corticaux peut témoigner d’une pathologie méningée
(hémorragie entre autres) et il est important de le distinguer d’artéfacts liés à la ventilation par
la réalisation d’un autre plan de coupe dans la même séquence et pondération.
2/ 3T: qu’est ce que ça modifie?
• A/ Signal/Bruit
• B/ Décalage chimique
• C/ Susceptibilité magnétique
• D/ SAR
• E/ L’effet diélectrique
• F/ Temps de relaxation
• G/ Autres artéfacts
A/ 3T: augmentation de Signal/Bruit
• L’amplitude du signal est directement proportionnelle à la taille du voxel
(V), à la fréquence de résonance (ω0 = Bγ0) et à l’aimantation à
l’équilibre (M0)
S ≈ V. γB0.M0 et M0= ρ.γ².h².B0/4kT
(γ = rapport gyromagné
gyromagnétique, ρ= densité
densité de protons,h= constante de Planck, k= constante de Boltzmann,
T=tempé
T=température absolue)
• Pour une même taille de voxel, la valeur du signal est proportionnelle
au carré du champ magnétique principal. Le signal est multiplié par un
facteur 4 en passant de 1,5T à 3T.
• Mais, le bruit aussi augmente:
– Il est doublé lorsque le champ magnétique est doublé.
• Donc le rapport Signal/bruit n’est que doublé par rapport à un imageur
1,5T. Ceci permet toutefois un travail sur la résolution spatiale et/ou le
temps d’acquisition sans pénalité sur la qualité d’image.
A/ 3T: augmentation de Signal/Bruit
rappelez vous………
• S/B est proportionnel à:
– Vvox. √Np. √Nex. 1/√BP
avec: Vvox 2D ≈ √∆x√∆y X EC
Vvox 3D ≈ √∆x√∆yx√∆z
– et à ≈1/√R
• Temps d’acquisition égal à:
TR x Np x Nex
Vvox = volume du voxel
Np = nombre de codage de phase
Nex = nombre d’accumulation
BP = bande passante
∆x = dimension voxel dans fréquence
∆y = dimension voxel dans la phase
∆z ou EC = épaisseur de coupe en
3D ou 2D
R= facteur d’accélération en imagerie
parallèle
A/ 3T: augmentation de Signal/Bruit
Comment exploiter de cette réserve de signal sans altération
de la qualité de l’image? Quelques pistes …
• Réduire le temps d’acquisition: (fig. 3)
• En diminuant le nombre d’accumulation
à RS identique et sans altérer la qualité d’image, on peut diviser le nombre d’excitation par 4 en
passant d’un 1,5T à un 3T)
• En utilisant de l’imagerie parallèle (cf § SAR)
avec un facteur 4, on diminue par 4 le temps d’acquisition à 1,5T et à 3T mais avec une perte de
signal de 1/√4 moins pénalisante à 3T sur la qualité de l’image
• Augmenter la résolution spatiale (RS)
•
•
•
En augmentant la matrice
En réduisant le FOV
En réduisant l’épaisseur de coupes
• Combiner ces facteurs (fig.4)
• Par exemple : Réduire les NEX et augmenter la matrice
• Par exemple : Augmenter la matrice et réduire le FOV
1,5T
3T
Figure 3: Comparaison entre 1,5T et 3T chez le même enfant âgé de 6 ans.
Les deux images ont été acquises avec la même antenne et les mêmes
paramètres (FOV, matrice et EC). Le gain de signal se traduit par un aspect moins
granité, une meilleure définition des noyaux gris et du contenu des ventricules (←).
Figure 4: 2 nouveaux-nés prématurés (28SA) de même poids, les IRM étant
effectuées à l’âge de 1 mois sur un 1,5T (a,b) et 3T (c,d) avec la même antenne.
a
b
Paramètres à 1.5T:
•
FOV = 22cm x 16cm
•
Matrice = 384 x 256
•
Epaisseur coupe (EC) = 5mm
•
Gap= 1mm
•
4 Nex, 3 min
c
d
Paramètres à 3T:
•
FOV = 20cm x 15cm
•
Matrice = 480 X 480
•
Epaisseur coupe (EC) = 4mm
•
Gap = 0,4mm
•
2 Nex, 2 min
L’amélioration de la résolution spatiale à 3T n’affecte en rien le S/B de l’image
A/ 3T: augmentation de Signal/Bruit
Choix de l’antenne
• Quelque soit la puissance de B0 , plus l’antenne est adaptée à la région
anatomique, meilleur est le signal réceptionné.
• Les antennes de volume (émettrices et/ou réceptrices) permettent
l’obtention d’un signal homogène sur tout le volume. Le signal est
d’autant plus important que l’antenne est de petit diamètre (fig.5). De
plus, la SAR est limitée en raison d’une plus faible puissance
d’émission (6KW).
• Les antennes de surface (réceptrices) permettent un recueil de signal
plus important (proximité de la zone imagée) et une diminution du bruit
car le volume exploré est plus petit.
– Le gain de signal est plus important si l’antenne est en quadrature (40%)
– Les antennes en réseau phasé (PA) associent le gain de signal à une couverture
anatomique plus importante.
• L’utilisation d’antennes PA est un pré-requis pour l’imagerie parallèle,
mais la plupart ne sont que réceptrices et l’émission par l’antenne corps
augmente la SAR (puissance de 36KW).
Figure 5: enfants de 1 mois avec SFA. Séquences FLAIR T1 (a,c) et FSE T2 (b,d)
sur 3T avec une antenne tête E/R et une antenne genou E/R, FOV identique
(20X15 cm). Qualité d’image meilleure avec l’antenne genou et pic de SAR plus
faible.
a
b
Antenne tête (a,b)
Bonne différenciation SB/SG
mais aspect discrètement flou
de leur jonction en pondération
T1 par rapport à l’antenne
genou.
c
d
Antenne genou (c,d)
Contraste SB/SG plus marqué
qu’avec l’antenne tête, avec
des contours plus nets du
cortex (←) quelque soit la
pondération.
Signal/bruit augmenté
• À 3T, le S/B est doublé par rapport à 1,5T.
• L’imagerie pédiatrique bénéficie très largement de l’augmentation du
S/B dont on se sert pour améliorer la RS.
• Les antennes en réseau phasé à haute densité d’éléments permettent
d’avoir un bon S/B tout en ayant une bonne RS. Mais en pédiatrie, leur
utilisation est limitée chez les enfants de petit poids en raison des
contraintes de SAR. L’expérience nous a permis d’abaisser le poids
recommandé pour les antennes en réseau phasé de 20 à 15 Kg sans
problème de gestion de la SAR.
• L’évolution espérée serait la conception d’antennes réceptrices mais
également émettrices configurées à des fins pédiatriques.
• Actuellement l’antenne volumique genou apparaît être une bonne
alternative chez les enfants de poids inférieur à 3kg.
B/ 3T: déplacement chimique
• Il est dû à la variation de la fréquence de résonance de protons situés
dans des environnements chimiques différents. La fréquence de
Larmor des protons de la graisse est inférieure à celle des protons de
l’eau (3,25ppm).
• La fréquence de Larmor (ω0=γB0) étant plus importante à 3T, le
décalage entre ces protons sera plus grande (63,8 MHz * 3,25ppm = 208 Hz à
1,5T et 127,6 MHz = 415 Hz à 3T). Ceci est visible le long du gradient de
fréquence et se traduit par un décalage de pixels avec apparition de
lignes d’artéfacts.
– Dans le domaine de la neuro-radiologie cet artéfact est d’autant
plus visible à hauteur des orbites et du canal rachidien où il peut
créer un « pseudo-rétrecissement » (en coupe sagittale si la
fréquence est antéro-postérieure).
– Il est dépendant de la bande passante (BP) du signal et est
d’autant plus important que celle-ci est étroite (> avec une BP de
16 kHz qu’avec une 32 kHz).
– Ainsi pour le diminuer il suffit d’augmenter la BP. Mais dans ce cas
le S/B est diminué de √BP!
B/ 3T: déplacement chimique
• Les séquences employant la saturation du signal de la graisse de type
Chem Sat (FatSat, SPIR) sont moins pénalisées: en effet la graisse
étant saturée, elle ne participe pas au signal global de l’image. Par
rapport à une séquence sans Fat Sat, on peut donc garder des BP plus
étroites sans pénalité sur le S/B.
• Néanmoins décalage chimique plus important ⇒ meilleure
différenciation des pics en spectro-IRM, et meilleur imagerie en phase
et opposition de phase (IP/OP) hépatique.
Pic de l’eau
•Séparation eau-graisse :
•208 Hz à 1.5T
•415 Hz à 3T
Pic de la graisse
Déplacement chimique
• Fréquence de Larmor à 3T > à celle du 1,5T.
⇒ Majoration du déplacement chimique.
⇒ Pour garder le même déplacement chimique qu’à
1,5T, il faut augmenter la BP.
• Si les artéfacts persistent, il faut penser à inverser le
sens du gradient de fréquence ou utiliser la
saturation de la graisse (pas de perte de S/B quelque
soit la BP)
• Avantages majeurs pour la spectroMR que nous
n’avons pas encore développée en neuro-pédiatrie
C/ 3T: Susceptibilité magnétique
• Elle caractérise l’aptitude d’un corps à s’aimanter.
Un artéfact (variation du champ magnétique local par apparition d’un
gradient de champ magnétique) survient quand 2 structures
contiguës ont une susceptibilité magnétique (SM)
différente.
• La variation du champ magnétique est (entre
autres) proportionnelle à B0 et est donc 2 fois plus
important à 3T qu’à 1,5T.
• Ce gradient induit un déphasage des spins au
niveau de la zone transitionnelle ⇒ perte de
signal++ (signal hypo-intense) et distorsion.
C/ 3T: Susceptibilité magnétique
• Inconvénients: distorsion et perte de signal
– Aux interfaces air/tissus, os/tissus (cavités aériques de la
face , cellules mastoïdiennes, rocher, calcifications….) (fig.6)
– Aux interfaces avec substances
(produits de dégradation du sang, mélanine..)
para-magnétiques
– Aux interfaces avec structures non physiologiques (par
exemple clips chirurgicaux) (fig.7 et fig.8)
Les séquences sensibles aux effets de SM:
•
Echo de gradient (EG) (T2*++)
•
EPI (EG T2*++ mais aussi SE T2 d’où les problèmes de distorsion en
imagerie de diffusion )
•
Séquences de type SSFP:
•
Fiesta (GE)
•
BFFE/BTFE (Philips)
•
True FISP (Siemens)
Les séquences de type FSE/TSE et dérivées sont moins sensibles en raison de
l’utilisation de multiples impulsions de 180°.
Figure n°6
Figure n°7
Figure n°8
Coupe axiale en diffusion
chez une enfant de 1
mois.
Coupe axiale FSE T2
chez un enfant de 5 ans
opéré d’une PNET.
Diffusion EPI (b=0) chez
un enfant de 5 ans opéré
d’une PNET.
Importants artéfacts
temporaux, occipitaux et
du massif facial rendant
l’image ininterprétable.
Les artéfacts frontaux en
rapport avec la chirurgie
récente sont modérés (→)
Majoration des artéfacts
liée à l’intervention par
rapport au FSE T2 (fig7)
C/ 3T: Susceptibilité magnétique
• Avantages:
– Augmentation du signal en IRM fonctionnelle (IRMf)
(d’activation cérébrale par effet BOLD, imagerie de perfusion
avec chélates de gadolinium ou USPIO)
– Meilleure détection des produits de dégradation du
sang ( desoxyhémoglobine,hémosidérine (fig.9)) et des
dépôts calciques.
En IRMf d’activation cérébrale le signal est lié à l’effet de SM de la désoxyhémoglobine.
En perfusion le signal tient compte de l’effet de SM lié à la concentration intra-vasculaire
du chélate de Gd.
Il y a donc un réel intérêt à l’augmentation de la sensibilité aux effets de SM à 3T.
Les séquences utilisées sont celles qui exploitent le mieux cette sensibilité (EPI EG T2*).
Il n’y a actuellement pas de publications concernant l’utilisation en routine clinique neuroradiologique de l’imagerie de perfusion chez l’enfant.
a
b
Figure n°9:
Comparaison entre une
séquence T2* et une
séquence FSE T2 à 3T,
chez un enfant de 1 mois
avec SFA.
En FSE (a,b):
c
d
Absence de signe
d’hémorragie en fosse
postérieure. Petite
hémorragie sousarachnoïdienne.
EN T2* (c,d):
Lésions pétéchiales intraparenchymateuses (←)
multiples du cervelet.
HSA plus marqué.
C/ 3T: Susceptibilité magnétique
Comment réduire les effets de SM
• Assurer une homogénéïté parfaite du champ magnétique sur la région
explorée (shim)
• Diminuer la taille du voxel:
– contribue à diminuer le déphasage intra-voxel MAIS diminue la couverture
anatomique pour le même TR et la même matrice.
• Diminuer le TE: en effet la SM augmente avec le TE
– Pour diminuer le TE, on peut augmenter la BP ⇒ échantillonnage plus
rapide, les protons ayant moins de temps pour se déphaser. Ceci contribue
toutefois à diminuer le S/B (cf § S/B)
• Imagerie parallèle: elle est particulièrement utile en EPI pour les
séquences de diffusion
– Gradient de lecture plus court = moins de temps pour se déphaser, en
particulier dans les séquences avec un trains d’écho (FSE, EPI) (cf §
SAR/imagerie parallèle). Elle est donc très utile en diffusion.
• Utiliser des séquences différentes (propeller chez GE HealthCare)
Qu’est ce que le PROPELLER
Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction
• Remplissage de l’espace k sous forme
radiaire et grâce à des pales qui
contiennent un nombre de lignes de
phases correspondant au train d’ écho
(à chaque TR un train d’écho FSE lit les
codages en phase d’une pale). Les
pales sont successivement angulées de
façon incrémentale dans l’espace
Fourier.
• A l’acquisition de chaque pale le
centre de l’espace K est échantillonné.
De cette manière, toute information
acquise au centre qui n’est pas
identique a celles acquises au cours
des pales précédentes est éliminée de
la reconstruction.
Exemple d’acquisition pale
• Avantages du propeller:
ils sont liés au sur-échantillonnage du centre de l’espace k.
– les effets de susceptibilité sont moyennés et donc diminués
(exemple ci-dessous) (←)
– Diminution des artéfacts de mouvements (volontaires ou
physiologiques tel que le flux vasculaire…)
– Majoration du contraste T2 par augmentation des informations.
– Majoration du rapport signal sur bruit pour la même raison.
Diffusion en EPI
« classique »
Séquence FSE rapide avec gradient de
diffusion et PROPELLER: acquisition plus
longue mais correction des effets de SM.
Susceptibilité magnétique
• La sensibilité aux effets de SM est 2 fois plus importante à 3Tqu’à 1,5T
et les séquences sensibles restent l’EG et l’EPI.
• Comme chez l’adulte, les distorsions et perte de signal aux interfaces
os/tissu et air/tissu sont gênants notamment en diffusion.
• L’imagerie parallèle ne peut être employée qu’en cas d’utilisation
d’antennes PA. Si on ne peut pas les utiliser, on a recours alors à la
diminution du TE, notamment en diffusion, en jouant sur les autres
paramètres d’image et sur l’augmentation de la BP.
• Malgré ces contraintes, l’imagerie de diffusion a grandement bénéficié
du 3T (tenseur multi-direction, avec matrice élevée et temps
d’acquisition n’excédant pas 3 min)
• Si les artéfacts persistent, on utilise alors l’option diffusion propeller en
sachant qu’on ne peut pas faire de tenseur.
• En FSE T2 nous utilisons l’option propeller pour diminuer les artéfacts
de flux vasculaires (régions temporales, tronc cérébral).
D/ 3T: SAR. Définition
Spécific Absorption Rate
C = constante dépendant de l’antenne
SAR = C(B1)²η
η= duty cycle of RF (%du TR où énergie
RF appliquée)
Deposée au patient
• Elle est liée à la fréquence de résonance
de l’hydrogène donc à la quantité
d’énergie déposée par la RF, et à la
puissance du champ magnétique. Elle
est donc atteinte plus rapidement à 3T
qu’à 1,5T.
Energie RF
• SAR = absorption d’énergie par les tissus
par unité de temps et de poids (W/kg).
4x
3.0
T
B1 = RF
• Elle induit une hausse de la température
corporelle interne.
1.5
T
¨Puissance
du Champ
D/ 3T: SAR
surveillance et limites autorisées
• Les limites autorisées par le système (adoptées par la
FDA) sont des moyennes d’énergie transmise au patient
sur 6 minutes et 10 secondes en fonction de la puissance
d’émission (RF):
– 4 W/Kg sur tout le corps et 6 min.
– 12 W/Kg sur tout le corps et 10 sec.
• La mesure de la SAR se fait en
temps réel en fonction de la RF de
la séquence et du poids du patient.
Quand la limite maximum est
atteinte, la séquence est bloquée
automatiquement.
•
Système de gestion en direct
Pour les enfants dont le poids est < 9Kg, les valeurs calculées sont multipliées
par un facteur de 2.5 pour fournir une sécurité supplémentaire.
D/ 3T: SAR: les facteurs qui l’augmentent
• Le poids du malade: SAR mesurée par unité de temps et de poids.
Facteur très important chez les jeunes enfants.
• RF et apparentés car SAR proportionnelle à RF2
– Antenne (E/R ou réception seule): puissance d’émission plus
importante pour les antennes uniquement réceptrices.
– Angle de bascule: pour un pulse de 180°, il faut appliquer la RF 2
fois plus longtemps que pour un pulse de 90°.
– ETL: FSE et SSFSE (et apparentés: TSE, RARE…) nécessitent
plusieurs 180° (ETL = train d’écho)
– Toute RF supplémentaire: Fat Sat, saturation spatiale de graisse,
transfert de magnétisation.
• Séquences à TR courts et répétés de type SSFP (FIESTA,
BTFE..) car accumulation de nombreuses RF d’excitation.
• Le nombre de coupe: en séquence multi-coupe, on excite plusieurs
fois les coupes en vertu du principe de localisation spatiale.
D/ 3T: SAR. Comment la diminuer?
1/ Recommandations simples:
–
–
–
Positionner le Patient bien au centre de l’aimant.
Ne pas utiliser l’enchaînement automatique des séquences.
Vérifier que la prédiction du Taux de SAR pour la séquence soit
proche de 2.4 – 2.5W/kg.
2/ Modifications des paramètres des séquences:
–
–
Diminution de l’ETL: mais moins bonne pondération T2.
Augmentation du TR, ou faire 2 passages même si le TR choisi
permet d’en faire un seul: On n’utilise pas tout le TR et les tissus se
« reposent ». Mais augmentation du temps d’acquisition et d’examen.
–
Limiter le nombre de coupe:
–
Diminuer la matrice:
moins d’excitation = moins de SAR déposée
mais couverture anatomique plus faible.
pour un ETL identique, une matrice plus faible sera plus
rapidement remplie. Mais diminution de la RS.
SAR: Comment la diminuer?
3/ Modification des séquences:
Tous les procédés visent à diminuer l’angle de bascule:
–
VERSE (Variable Rate Selective Excitation) pour FSE: perte de signal
compensée par ↑ Nex et donc ↑temps d’acquisition.
–
MART (Modulated Angle Refocusing Train) pour SSFSE: la diminution
de l’angle de bascule est couplé à la lecture d’un 1/2 plan de
Fourier. La perte de signal est compensée par modification de
l’épaisseur coupe et de la BP.
–
Tailored RF: pour FSE et dérivés. Diminution de l’angle de bascule
couplé à une diminution de l’espace inter-écho. La perte de signal est
réduite et le temps d’examen peut être raccourci. La SAR est diminuée de
30 à 50%.
Pulses de RF en FSE traditionnel
Tailored RF , Angles de bascules diminués
SAR: Comment la diminuer?
4/ Imagerie parallèle:
•
•
•
•
Elle utilise la connaissance du profil de sensibilité d’éléments
d’antennes de surface en réseau phasé.
Les techniques SENSE (Philips et Siemens) et ASSET (GE)
nécessitent d’avoir des antennes de part et d’autre de la zone imagée
(ex: antenne HDBrain) alors que les autres (GEM de GE ou GRAPPA de
Siemens) peuvent être réalisées avec une antenne de surface en
réseau phasé de type rachis HDE.
L’acquisition du nombre total des lignes du plan de Fourier n’est pas
nécessaire pour obtenir l’image, le facteur d’accélération R
correspondant au nombre de lignes acquises initialement.
Elle permet:
–
↓ SAR par baisse du nombre de 180° ou baisse de l’ETL
–
↓ ETL= Moins de décroissance T2, donc moins de « blurring »
Moins d’accumulation de phase et de distorsion en EPI
–
–
–
Conservation des 180°, donc du contraste tissulaire.
↓ du temps d’acquisition ou ↑ de la RS à temps égal
MAIS… ↓ S/B (S/B≈1/√R) cependant mieux gérée à 3T.
ASSET (array spatial sensitivity encoding): GE
SENSE (sensitvity encoding): Philips et Siemens
Utilisation de la sensibilité d’antenne pour déplier les repliements
de l’image et recontruire la totalité de l’image dans le FOV.
R = 1…lecture de toutes les données (acquisition normale)
R = 2…lecture d’une ligne de phase sur deux
Application mathé
mathématique
additionnelle pour deplier
l’image !
Acquisition Normale
Acquisition Accélérée
La SAR
• La SAR est l’élément limitant le plus important en neuro-radiologie
pédiatrique à 3T.
• Un calcul en temps réel de la SAR est effectué sur notre machine en
fonction de la séquence en cours avec arrêt systématique lorsque la
limite autorisée est atteinte.
• Le niveau de SAR est affiché pour chaque séquence et peut être
diminué si l’on modifie les paramètres l'influençant, même si ceux-ci
jouent sur le temps d’acquisition et/ou la RS.
• Des options complémentaires sont disponibles pour réduire la SAR en
FSE et dérivées (la plupart visant à réduire l’angle de bascule des
impulsions 180°).
• L’imagerie parallèle offre parmi ses nombreux avantages de permettre
la réduction de la SAR.
• Néanmoins, cette option n’est pas disponible actuellement à 3T avec
toutes les antennes (GEM et antenne rachis) d’où l’importance de connaître
l’ensemble des moyens disponibles pour réduire la SAR en T2. Il faut
également apprendre à modifier ses habitudes de travail (alternance des
séquences « sarogènes » et non « sarogènes »)
• On peut également envisager d’utiliser une antenne PA moins adaptée
au poids de l’enfant si la région anatomique à imager nécessite de
multiples séquences pondérées T2 qui pourront alors bénéficiées de
l’imagerie parallèle.
E/ 3T: effet diélectrique
• Il est liée à l’inhomogénéité de B1 (RF).
• La longueur d’onde est plus élevée à 3T et la
différence d’amplitude de signal est plus
importante.
• On va visualiser des zones de perte de signal
liées à cette différence d’amplitude (fig.10). Elles
existent à 1,5T mais ne sont pas perceptibles.
• Inversement, il existe des zones de signal très
élevé donnant des artéfacts brillants.
E/ 3T: effet diélectrique
1.5T
(63.8 MHz)
3T
(127 MHz)
La différence d’amplitude de l’onde de RF à 3T engendre:
⇒ une alternance de différences de niveaux d’excitation des protons localement plus
proches qu’à 1.5T.
⇒ donc des différences de signal lors du retour à l’état d’équilibre plus fréquentes qu’à 1.5T
E/ 3T: effet diélectrique
• L’effet dielectrique dépend :
– De la géométrie du corps à traverser (forme anatomique) par la RF.
– De la conductivité éléctrique du tissu liée à sa composition
(eau/graisse).
– De la puissance du champ magnétique qui conditionne la longueur
d’onde de la RF.
– Du type d’antenne (effets plus marqués avec l’antenne corps qu’avec
une antenne en réseau phasé).
Seule l’utilisation de coussin de haute
conductivité placé entre l’antenne et la zone
à imager permet actuellement d’annuler ou
de diminuer cet effet qui se voit
essentiellement en imagerie abdominale.
a
b
Figure n°10:
Enfant de 5 ans.
Exploration médullaire
complémentaire d’une
tumeur encéphalique.
Séquences sagittales FSE
T1 avec GADO.
a) Anomalie de saturation
de graisse au niveau de la
nuque (←).Vide de signal
de D3 à D5 en rapport
avec un effet diélectrique
(⇒ )
b) correction des artéfacts
avec fatsat plus homogène
(shim) et correction des
effets dielectrique par
coussin.
En neuropédiatrie, l’effet diélectrique est peu gênant au niveau de l’encéphale. Il peut être
retrouvé au niveau de la moelle mais de façon inconstante à hauteur des 2 charnières. Il est
diminué par la mise en place de coussin dielectrique.
F/ 3T: Temps de relaxation
• En pondération T1 à 3T, il y a une augmentation du T1 de
25 à 40% par rapport à 1,5T. Ceci induit une diminution du
contraste SB/SG car les temps de relaxation des tissus à
haut champ approchent celui de l’eau.
• La pondération T1 est capitale en pédiatrie pour l’analyse
de la myélinisation de la substance blanche qui est en
cours de maturation chez l’enfant de 0 à 3 ans.
• Les résultats dans les populations adultes prouvent que le
spin écho (SE) ne s’avère pas un bonne séquence pour
cette différenciation et ce même si on allonge le TR (et par
conséquent le temps d’acquisition).
F/ 3T: Temps de relaxation
• En T1, l’utilisation d’autres séquences augmentant le
contraste SB/SG est indispensable. Elles sont
représentées par:
– FLAIR T1
– Séquence en EG comprenant également un temps d’inversion
• Le temps de relaxation T2 est peu modifié et cette
modification est imperceptible sur l’image.
• Le temps de relaxation T2* est raccourci, d’où une
sensibilité plus grande aux effets de SM et à leur
avantages ou inconvénients (cf.§SM).
F/ 3T: Temps de relaxation:
1) FLAIR T1
FLAIR = Fluide Attenued Inversion Recovery
C’est une séquence Fast Spin Echo pondérée T1 associée à une
Inversion Récupération pour majorer le contraste T1 des tissus (fig.11) et
améliorer le S/B.
Dans cette séquence, c’est la valeur du temps d’inversion (TI) qui
conditionne la pondération T1, le TR déterminant le nombre de coupe
autorisé.
Le Temps d’ Inversion est fixé pour que le signal du LCS ne participe pas
au signal global de l’image («suppression » du signal du LCS)
⇒ Hausse du contraste SB/SG
TI ≈ 750 ms chez l’adulte.
Mais chez l’enfant, le TI optimum est variable
en fonction de l’âge et du stade de
maturation de la myéline d’où la nécessité de
protocole établi par tranche d’âge.
Figure n°11: Comparaison entre du FSE T1(a) sans et avec FLAIR (b).
On choisit un TI qui « élimine » complètement le signal du LCS ce qui
majore le contraste SB/SG.
Le corps calleux apparaît mieux délimité et paradoxalement mieux
myélinisé en FLAIR T1. Le contraste SB/SG est également supérieur (b).
a
FSE T1 sagittal, 14 mois
b
FLAIR T1 sagittal, 18mois
F/ 3T: Temps de relaxation:
1) FLAIR T1
• L’optimisation du TI en fonction de l’âge a nécessité de
nombreux essais. Dans notre centre, nous appliquons
actuellement:
–
–
–
–
TI= 1500 pour les nouveau-né et jusqu’à 6 mois. (fig.12 et 13)
TI= 1200 de 6 à 12 mois (fig.14)
TI= 1000 de 12 à 24 mois (fig.15)
TI= 800 pour les enfants de plus de 24 mois (fig.16)
• Mais, malgré l’application de ces différents paliers, il existe
des variations individuelles liées à la prématurité (âge corrigé)
et au degré de myélinisation (retard pathologique et variation
individuelle physiologique)
• La période jonctionnelle entre 6/12 mois et 12/24 mois est
celle où le TI optimal est le plus difficile à déterminer.
Figure n°12: Coupes sagittales FLAIR T1 chez le nouveau-né
*
+
Prématuré né à 30 SA,
âge corrigé de 34 SA.
Prématuré né à 31 SA,
âge corrigé de 39 SA.
TI = 1500
TI = 1500
TR = 2975, TE = 7,5
TR = 3897, TE = 7,5
Nx-né à terme.
TI = 1500
TR = 3817, TE = 8,1
Chez ces 3 enfants, à des stade de maturation encéphalique différents, la
différenciation SB/SG corticale est bonne. La myélinisation normale du tronc cérébral
est bien visible (→). A noter, la présence d’une bosse séro-sanguine (*) et
l’hypersignal hypophysaire classique en post-natal (+)
Figure n°13: Séquences FLAIR T1 avant 3 mois (enfants né à terme)
a
b
c
Enfant de 3 semaines,
crise convulsive partielle
puis généralisée.
Enfant de 1 mois, né en
état de mort apparente,
crises convulsives.
Enfant 2 mois, syndrome
malformatif de régression
caudale.
Antenne tête. TI = 1500
Antenne genou. TI = 1500
Antenne tête. TI = 1500
TR = 3055, TE = 7,7
TR = 3955, TE = 7,5
TR = 3000, TE = 7,7
La différenciation SB/SG centrale et périphérique est excellente en supra-tentoriel
de même qu’en fosse postérieure. L’optimisation du TI n’est pas influencé par le
type d’antenne (a et c: antenne tête/ b: antenne genou)
Figure n°14: coupes sagittales FLAIR T1, enfants entre 6 mois et 1 an
Enfant de 6 mois, retard
psycho-moteur.
Enfant de 10 mois, contrôle
d’un AVC péri-natal.
Enfant de12 mois,
nystagmus congénital.
TI = 1200
TI = 1200
TI = 1200
TR = 2969, TE = 7,4
TR = 2969, TE = 7,5
TR = 2969, TE = 7,4
La différenciation SB/SG est bonne. Le LCS apparaît en hypo-signal
homogène.
Figure n°15: Coupes sagittales FLAIR T1 enfants de 16 à 24 mois
Enfant de 16 mois, Retard
psycho-moteur.
Enfant de 20 mois,
macrocrânie et hypotonie
Enfant de 24 mois,
drépanocytose.
TI = 1000
TI = 1000
TI = 1000
TR = 3000, TE = 7,3
TR = 3000, TE = 7,3
TR = 3031, TE = 7,5
Quelque soit l’âge, le TI à 1000 apparaît adapté pour une bonne
différenciation SB/SG
Figure n°16: coupe sagittale FLAIR T1, age > 2 ans
Enfant de 3 ans, sclérose
tubéreuse de Bourneville.
*
TI = 800
TR = 2660, TE = 7,3
Le TI permet une bonne
différenciation SB/SG.
On visualise la présence de
plusieurs tubers sous-corticaux
en hyposignal (*).
A partir 2/3 ans, le TI utilisé est
identique à celui d’un adulte, la
majeur partie de la myélinisation
étant terminée.
F/ 3T: Temps de relaxation:
1) FLAIR T1: les problèmes
• TI inadapté:
a
– Un TI trop bas donne un aspect de
« surlignage » au niveau des interfaces
LCS/encéphale (a). Le LCS est grisé,
témoignant de sa mauvaise saturation.
– Pour des TI excessivement bas, on peut
avoir une image ressemblant à une
pseudo-pondération T2 avec un « LCS
blanc » associé au « surlignage » (b).
– Si le TI est trop élevé pour l’âge, la
différence SB/SG disparaît complètement.
b
• Variation individuelle du TI
Il existe des variations individuelles du TI en FLAIR T1 liées au degré de
myélinisation (retard pathologique et variation individuelle physiologique)
(fig.17, 18) ou à la prématurité (tenir compte de l’âge corrigé).
a
b
FLAIR T1, TI = 900
FLAIR T1, TI = 1500
Figure n°17: enfant de16 mois, suivi d’une méningite à méningocoque B.
Avec un TI normalement adapté à cet âge, il existe des artéfacts importants (pseudo-T2) (a).
L’augmentation du TI à 1500 (adapté à 0/3mois) permet d’obtenir le contraste souhaité (b).
Figure n°18: enfant de 24 mois, retard psycho-moteur.
Séquences sagittales FLAIR T1 avec TI différents
TI = 900
TI = 1100
TI = 1200
TR = 2959, TE = 7,4
TR = 3023, TE = 7,3
TR = 3248, TE = 7,3
Le TI habituellement adapté à cet âge est de 900 ms.
Ici, les interfaces LCS/encéphale sont surlignées: l’augmentation du TI a donc été nécessaire.
A 1100, il persiste un « surlignage » et la séquence réalisée à 1200 est correcte. Ce TI est
normalement adapté à un âge de 3 mois. Il n’existe toutefois pas de pathologie de la substance
blanche détectée sur l’ensemble de l’examen chez cet enfant.
• Variation de saturation du LCS
– Avec des paramètres strictement équivalents, la
saturation du LCS est moins bonne dans le plan
sagittal que dans le plan axial.
– Ce phénomène est lié à la méthode de saturation:
l’inversion est plus efficace si le flux de LCS est
perpendiculaire à la coupe. (fig.19).
– Cette variation peut avoir exactement le même aspects
qu’un TI inadapté. Pour les différencier, on doit
s’assurer que les images acquises dans le plan axial
avec le même TI ne sont pas artéfactées.
a
b
Figure n°19:
Enfant de 1 mois : coupes sagittale (a) et axiale (b) acquises en FLAIR T1 avec TI?
Contraste SB/SG mieux marqué en axial qu’en sagittal sans modification du TI entre les 2
séquences.
En sagittal, le LCS des citernes des la base et des espaces sous-arachnoïdiens est grisé,
témoignant d’une saturation moins importante de ce dernier.
F/ 3T: Temps de relaxation
2) Echo de gradient T1
• Les séquences en écho de gradient T1 permettent une acquisition
volumique avec reconstructions tridimentionnelles dont la qualité est
encore améliorée par rapport à 1,5T.
• Le gain de signal à 3T a permis d’augmenter les matrices à 256X256 et
le travail en matrice carré optimise les reconstructions isotropiques.
• Le couplage à l’inversion/récupération augmente le contraste entre la
substance blanche et la substance grise pour une analyse fine de la
myélinisation et des reconstruction obliques de bonne qualité (fig.20) qui
aident pour les diagnostics d’anomalie du cortex (dysplasie).
• Un TI à 400, quelque soit la tranche d’âge, apparaît adapté.
Figure n°20: Acquisition coronale 3D IR avec reconstructions axiales et chez une
enfant de 2 mois. La myélinisation est en rapport avec l’âge et la RS est de
bonne qualité. A noter, la présence d’artéfacts de troncature (←)
F/ 3T: Temps de relaxation
2) Echo de gradient T1: problèmes
• Les artéfacts de troncature:
– Ils sont plus visibles qu’à 1,5T car leur amplitude est corrélée à celle
du champ magnétique.
– De plus, on compare des séquences 3D avec matrice carré de
256x256 à des séquences 2D dont la matrice est plus élevée (fig.21)
Figure n°21:
Enfant de 1 mois,
antenne genou.
Artéfacts de troncature
(←) au niveau de la
voûte en 3D IR, non
visibles en coronal
FLAIR T1 en raison
d’une matrice plus
élevée.
Coronal 3D IR, matrice
matrice = 256X256
Coronal T1 FLAIR, matrice = 512X512
F/ 3T: Temps de relaxation
2) Echo de gradient T1: problèmes
• Les artéfacts de flux vasculaire:
– Ils sont liés à la pulsatilité des vaisseaux du polygone de Willis en
raison de l’augmentation de la fréquence cardiaque chez l’enfant.
Cette sensibilité au flux est majorée à 3T.
– Ils sont surtout visibles dans le sens du codage de phase et surtout
gênants dans les régions temporales et à un moindre degré au niveau
du tronc cérébral.
– Ils ne peuvent pas être corrigés par l’utilisation de bandes de présaturation spatiales ou d’une synchronisation cardiaque (incompatibilité
avec cette séquence 3D EG IR sur notre imageur).
– L’augmentation de l’angle de bascule les diminue partiellement mais
altère le contraste T1.
– L’acquisition du volume dans le plan coronal est moins sensible à
ces artéfacts (fig.22).
– Même en inversant le sens du codage de phase et donc leur sens de
propagation, l’analyse des régions temporales sera compromise.
• Gadolinium: en raison du principe d’inversion/récupération l’utilisation
de chélates de gadolinium n’est pas indiquée (de même en FLAIR T1).
a
b
Figure n°22: Enfant de 24 mois.
Acquisition axiale 3D IR (a): présence d’importants artéfacts en région temporale
rendant cette région ininterprétable (→).
Acquisition coronale 3D IR (b): même artéfacts de flux vasculaires, mais moins
marqués. A noter, la présence d’artéfacts de troncature sur la voûte.
Il n’est pas possible de coupler cette séquence à une synchronisation cardiaque.
F/ 3T: Temps de relaxation
Comment utiliser le gadolinium
• Seules les séquences SE T1 et EG T1 (2D ou 3D sans IR) sont utilisées
même si le contraste tissulaire T1 est moins bon.
• Le FSE T1 est utilisé dans l’imagerie hypophysaire et médullaire:
– Inconvénients: le contraste T1 est encore moins bon qu’en SE T1 et elle est
moins sensibles aux effets de SM des produits de dégradation du sang
– Avantages: rapidité, coupes fines avec antennes en réseau phasé,
compatibilité avec imagerie parallèle
• On effectue touours une séquence sans puis après contraste (fig.23)
(l’utilisation de la même calibration permettant au besoin une soustraction des images).
• Les effets des chélates de gadolinium:
– Le T1 est raccourci par l’injection et à 3T, le T1 est spontanément plus élevé
(la diffé
différence de signal entre les zones impré
imprégné
gnées et non impré
imprégné
gnées est plus importante).
– L’injection de demi-dose a éte recommandée à 3T chez l’adulte, même pour
des séquences non-angiographiques.
• De plus, nous avons constaté que la visualisation d’une prise de
contraste est renforcée par la saturation de graisse (fig.24)
• il existe une majoration de la sensibilité aux artéfacts de flux après
gadolinium.
a
b
c
Figure n°23: Coupes coronales pondérée T1, chez un enfant de 24 mois.
a)
Séquence coronale SE T1 coupes fines: très faible contraste SB/SG. Bonne
visualisation de la tige pituitaire et du chiasma optique.
b)
Séquence SE T1 après injection de gadolinium: excellente opacification
vasculaire notamment en péri-cérébral et bonne visualisation du contenu
sellaire.
c)
Séquence en EG T1 après injection de gadolinium: l’opacification vasculaire est
aussi bonne qu’en (b), le rehaussement pituitaire et sellaire est franc mais moins
marqué.
a
b
c
Figure n°24: Contrôle post-opératoire chez un enfant de 5 ans (PNET).
a)
Séquence FLAIR T1: excellent contraste tissulaire (SB/SG centrale et souscorticale.
b)
Séquence SE T1 gado: contraste tissulaire plus faible. Discrète prise de
contraste de la paroi interne du ventricule latéral droit (←).
c)
Séquence SE T1 FatSat gado: La prise de contraste de la paroi ventriculaire
apparaît très nettement (⇐), contrairement à l’image (b)
G/ 3T: les autres artéfacts
1) le flux cardiaque
• Visibles en T1 et en T2, les artéfacts sont essentiellement
liés à l’augmentation de la fréquence cardiaque qui retentit
sur le flux vasculaire et donc sur celui du LCS. Déjà
présents à 1,5T, ils sont majorés à 3T (sensibilité des
séquences plus importante).
• Pour la moelle, les artéfacts liés aux contractions
myocardiques sont majorés par l’injection de gadolinium.
L’inversion de la phase et de la fréquence en travaillant
en matrice carrée permet de les diminuer (fig.25). Il en est
de même pour les artéfacts de tube digestif au niveau
lombaire.
• Par contre, les séquences TOF apparaissent excellentes
(fig.28).
a
b
Figure n°25:
Séquences
sagittales FSE T1
avec injection de
gadolinium.
a) Les artéfacts
cardiaques se
projettent sur la
moelle dorsale.
b) L’inversion de la
phase et de la
fréquence permet
de déplacer ces
artéfacts au niveau
cervical.
G/ 3T: les autres artéfacts
2) le flux de LCS
• Les artéfacts de flux de LCS sont retrouvés en T2 et en FLAIR (même
si l’acquisition est faite en 3 passages) .Ceux-ci sont gênants dans
l’exploration de la moelle( fig.26). et de la loge sellaire (citernes
pontiques et péri-sellaires).
• En T2, Ils sont diminués par l’utilisation du propeller mais cette option
n’est applicable qu’en axial. Pour les autres plans, nous avons essayé
la mise en place des bandes de pré-saturation inférieures mais leurs
efficacité est aléatoire. La synchronisation cardiaque est possible mais
elle augmente le temps d’acquisition. Le gradient de compensation de
flux (flow comp ou FC) n’est pas toujours efficient (rephasage des
spins à vitesse constante).
• En T1 encéphalique, l’efficacité des bandes de pré-saturation
inférieures est indéniable en séquence FLAIR.
• Pour la moelle, la synchronisation cardiaque est moyennement
efficace et le LCS apparaît plus homogène en FIESTA et EG T2*
(fig.27).
Figure n°26:
Figure n°27:
Figure n°28:
Séquence FSE T2
sagittale.
Séquence FIESTA
sagittale chez un
enfant de 5 mois.
Reconstruction volumique d’une
séquence 3D TOF sur le polygone
de willis.
Aspect très
homogène du LCS.
Visualisatiion vasculaire périphérique
de très bonne qualité.
Artéfacts de flux du
LCS (←)
3/ CONCLUSION
• Grâce à l’augmentation du S/B à 3T, la qualité des examens
neuropédiatriques est supérieure à celle obtenue à 1,5T, et ce malgré
les autres contraintes imposées par le haut champ.
• La neurologie pédiatrique nécessite absolument une pondération T1
avec un bon contraste tissulaire pour l’analyse de la myélinisation et
du cortex. Le FLAIR T1 répond parfaitement à cette attente à 3T mais
nécessite un ajustement du TI en fonction de l’âge. Toutefois,
l’expérience prouve qu’il existe une variation au sain de groupe
d’enfant du même âge sans explication évidente. Ceci doit faire l’objet
de travaux complémentaires et nécessite une surveillance en temps
réel de l’examen.
• L’utilisation d’antennes adaptées à des petits champs d’exploration
augmente la qualité du signal et permet de limiter la SAR, principale
préoccupation en activité pédiatrique. La connaissance des autres
indispensable.
moyens de gestion de la SAR est également
L’imagerie parallèle, en réduisant la SAR et la sensibilité aux effets de
SM, semble un des moyens les plus séduisant, si tant est qu’elle soit
utilisable avec toutes les antennes PA.
• L’évolution technologique attendue passe donc par la mise au point
d’antennes E/R PA et plus globalement par une amélioration de la
chaîne RF associée à une optimisation des séquences
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