IMAGERIE CEREBRALE CLINIQUE Thirouin Zahra Malécot Cécile Vandaele Youna Milan Léa Piron Camille

IMAGERIE CEREBRALE CLINIQUE But exploration du corps Moyens utilisés : Scanner IRM Angiographie Grâce à l’avancée technologique et du numérique la médecine a pu faire une grande avancée technologique. L’imagerie cérébrale clinique qui découle de cette avancée va permettre d’explorer le corps humain en profondeur Pour cela il est utilisé différents moyens…

Scanner ou Tomodensitométrie

SCANNER OU TOMODENSITOMETRIE Avancée de la radiographie Exploration radiographique RX Le scanner ou TDM est la technologie avancée de la radiographie Mais est basée sur les RX et permet donc une exploration radiographique du corps Le patient est placé sur une table qui se déplace à l’intérieure d’un anneau circulaire Ce dernier contient un tube émettant un faisceau de RX ainsi que des détecteurs Les détecteurs et le tube sont dans le même plan.

FONCTIONNEMENT DU SCANNER Une partie du rayonnement émis : rayons incidents est absorbé par les tissus et un autre partie du rayonnement est captée par les détecteurs Ces détecteurs vont donc mesurer le coef d’atténuation des faisceaux de RX ou coef d’absorption des tissus en unité Hounsfield (nom du concepteur du premier scanner) mais j’en reparle tout de suite après Transformation signal des rayons X en signal électrique puis en signal numérique Coefficient d’absorption (UH)

PRINCIPE DU SCANNER Il faut tout d’abord savoir que l’ordinateur va en chaque point du plan de coupe considéré (des petits carrés appelés pixels) calculer les valeurs des densités rencontrées par les rayons X. les infos recueillis sont placées dans une matrice qui constitue la carte topographique de la coupe en question Après l’image reconstituée le patient est déplacé automatiquement de 1 à quelques millimètres et une nouvelle coupe axiale est effectuée. C’est ce qui explique que l’on obtienne des images coupes par coupes Les images obtenues vont apparaître selon un niveau de gris prédéterminé en chaque point du plan : calcul des valeurs des densités rencontrées par les RX Matrice Carte topographique

CALCUL DU COEFFICIENT D’ATTÉNUATION Hyperdense Zone utile Hysodense Hypodense Ce niveau de gris est déterminé par le calcul du coef Chaque niveau de gris correspond à une densité définie par l’échelle de hounsfield La référence utilisée est l’eau pure: isodense Hyperdense : tissus absorbent les rayons Hypodense : tissus retient moins les rayons Zone utile Chaque niveau de gris correspond à des densités définies par l’échelle de Hounsfield

ILLUSTRATION Voici ce que l’on obtient au fur et à mesure des prises de coupes Il est aussi possible d’utiliser un produit de contraste radiographique iodé afin de renforcer l’atténuation des vaisseaux et des tissus Exemple avec l’angioscan Coupe axiale. 1, Noyau caudé 2, Bras antérieur de la capsule interne 3, Noyau lenticulaire. 4, Sinus longitudinal inférieur. 5, Sinus longitudinal supérieur. 6, Scissure inter-hémisphérique. 7, Thalamus. 8, Ventricule latéral. 9, Corps calleux. Coupe axiale. 1, globe oculaire. 2, sinus sphenoidal. 3, lobe temporal droit. 4, cellules mastoïdes. 5, Pons. 6, IVéme ventricule. 7, hémisphère cérebelleux Coupe axiale. 1, arc zygomatique. 2, septum nasal. 3, sinus maxillaire droit. 4, conduit auditif externe. 5, bulbe (moelle allongée). 6, cervelet Coupe axiale. 1, Cellules ethmoïdales. 2, Globe oculaire. 3, Nerf optique. 4, Vermis. 5, Mésencéphale. 6, Circonvolutions temporales. Coupe axiale. 1, sinus maxillaire droit. 2, septum nasal. 3, sinus maxillaire gauche. 4, Nasopharynx. 5, conduit auditif externe. 6, trou occipital. 7, cervelet. Coupe axiale. 1, Gyrus frontal supérieur. 2, Faux du cerveau. Coupe axiale. 1, Gyrus frontal supérieur. 2, Ventricule latéral. 3, Noyau caudé

Radiographie cérébrale Superposition

Scanner + injection Tumeur

Imagerie par Résonnance Magnétique IRM

Principe de l’IRM Espace Vide Circuit Refroidisseur Matrice en Cuivre En appliquant une combinaison d'ondes électromagnétiques sur le corps et en mesurant le signal réémis par l'hydrogène, il est possible de déterminer la nature des tissus biologiques. D’un point de vue matériel on utilise : - Un aimant supraconducteur constitué d'un bobinage de Niobium-Titane (Nb-Ti) - baigné constamment dans de l'hélium liquide qui en assure l'état supraconducteur (perte de résistivité au passage d’un courant électrique) la bobine est encastrée dans une matrice en cuivre pour assurer une bonne protection en cas de perte de supraconductivité le système est entouré d'un écran refroidisseur (circuit d'air ou d'eau glacée) qui aide à maintenir l'hélium liquide à très basse température le tout étant finalement enveloppé d'un espace de vide diminuant les échanges thermiques avec l'extérieur Aimant Supraconducteur Hélium Liquide

Proton H+ L’hydrogène présentent un moment magnétique, appelé moment magnétique de spin. Dans la nature, à l’état sauvage, les protons ne sont pas les rois de l’organisation… Par contre, lorsque qu’ils se retrouvent dans un champ magnétique, leur spin s’aligne dans la même direction

Excitation & Relaxation Indépendamment du champ magnétique, un générateur d’onde radio émet des pulses qui excitent les protons d’hydrogène et font changer leur spin de direction. Quand les pulses d’ondes radio s’arrêtent, les spins des protons se repositionnent parallèle au champ magnétique (c’est la relaxation), et émettent de l’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques. Ce signal est capté par un récepteur. Etat Initial Excitation & Relaxation

Temps de relaxation : T1 (longitudinale) La relaxation s’effectue suivant 2 composantes : l’axe z, correspondant à l’axe du champ magnétique, c’est relaxation longitudinale. et l’axe x-y, correspondant à l’axe des ondes de fréquence radio, c’est la relaxation transversale. Au fur et à mesure que les moments magnétiques retrouvent la direction du champ statique z, le signal qu'ils émettent va en diminuant, jusqu'à disparaître quand tous les moments magnétiques sont de nouveau alignés longitudinalement, c'est-à-dire dans la direction z. Le temps de relaxation longitudinale T1 est pris lorsque les protons ont émis 63% de leur signal total dans le plan yz (ou lorsque le récepteur à capter 63% du signal total) Même principe pour la relaxation transversale T2, sauf que l’on se place dans le plan xy. Le temps de relaxation transversale T2 est pris lorsque les protons ont émis 37% de leur signal total.

Temps de relaxations : T2 (transversale) La relaxation s’effectue suivant 2 composantes : l’axe z, correspondant à l’axe du champ magnétique, c’est relaxation longitudinale. et l’axe x-y, correspondant à l’axe des ondes de fréquence radio, c’est la relaxation transversale. Au fur et à mesure que les moments magnétiques retrouvent la direction du champ statique z, le signal qu'ils émettent va en diminuant, jusqu'à disparaître quand tous les moments magnétiques sont de nouveau alignés longitudinalement, c'est-à-dire dans la direction z. Le temps de relaxation longitudinale T1 est pris lorsque les protons ont émis 63% de leur signal total dans le plan yz (ou lorsque le récepteur à capter 63% du signal total) Même principe pour la relaxation transversale T2, sauf que l’on se place dans le plan xy. Le temps de relaxation transversale T2 est pris lorsque les protons ont émis 37% de leur signal total.

Variation de deux paramètres: -Temps de répétitions (TR) -Temps d’Echo (TE) TR TE excitation réception temps T1, T2, Densité protonique différents selon les tissus Etats de relaxations différents à un temps T. CONTRASTE

Trois types d’images différentes Pondérée en T1 Pondérée en T2 Densité protonique TR court Long long TE Os/ air NOIR Graisse/eau BLANC LCR NOIR Subst Grise GRIS Subst Blanche BLANC anomalies BLANC GRIS GRIS BLANC

T1 T2 Densité protonique

Avantages et inconvénients Critères Scanner IRM Résolution et contraste Inférieure, phénomène de « shadowing » (crâne) Bon contraste et résolution. Applications intérêt pour les traumas, fractures du crâne, hémorragies intracrâniales. Lésions de faible contrastes, lésions du tronc cérébral, tumeurs discrètes, AVC, démyélinisation….etc Temps, coût Rapide (5-10 minutes) : privilégiée en cas d’urgence. 45 minutes, coût 2-3 fois plus élevé Contre-indications Aucunes Claustrophobie, obésité, implants métalliques.

Angioscanner, Angio-IRM, Echo-Doppler, Scanner Hélicoïdal Angiographie

Injection produit de contraste iodé: L’angioscanner Injection produit de contraste iodé: Iode: opaque aux rayons X Permet d’observer les vaisseaux cérébraux

Exemple d’image obtenue par angioscanner: Sinus sagittal supérieur Ampoule de Galien Sinus droit Artère carotide interne Veines cérébrales internes

L’angiographie par résonnance magnétique (ARM), ou angio IRM Détection paroi vasculaire et flux sanguin par résonance magnétique propriétés physiques et chimiques du sang Vaisseaux majeurs uniquement

Les différents types d’angio IRM: Sans injection: 2 techniques Mais: - Champ d’exploration réduit - artéfacts - Résolution assez faible Avec injection: Produit de contraste (Gadolinium) Diminution temps de relaxation T1 et T2: meilleur contraste

Exemple d’image obtenue par angio IRM: Artère cérébrale antérieure Polygone de Willis Artère basilaire Artères carotidiennes internes Artères vertébrales Artère sous Clavière Crosse aortique

Echo-Doppler Etudie l’écoulement du sang dans les vaisseaux Recherche perturbations du flux L’onde d’ultrasons se propage dans les tissus et est renvoyée sous forme d’un écho par les différents organes qu’elle rencontre Ce signal est analysé et transformé en un son, une courbe ou une couleur reflétant les vitesses de circulation sanguine

Il existe trois types différents d’écho-doppler : Le doppler continu Le doppler pulsé Le doppler couleur

Le scanner hélicoïdal Rotation continue du couple tube-détecteur autour du lit d’examen Le tube à rayons X réalise ainsi un déplacement en hélice Un ordinateur fait ensuite des coupes instantanément Imagerie des parties du corps qui sont en mouvement

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MERKIIIIIIII