ERIC LÉVÊQUE, NATHALIE CHEMLA SÉQUENCE CUBE 3D: AVANTAGES ET INCONVENIENTS EN PATHOLOGIE OSTÉO-CARTILAGINEUSE ET MÉNISCO-LIGAMENTAIRE DU GENOU ERIC LÉVÊQUE, NATHALIE CHEMLA CLINIQUE PARIS V PARIS IRM JARDIN DES PLANTES

Qu’est ce que la séquence CUBE ? Séquence 3 D Spin écho rapide Iso tropique Multi-contraste ( T1,DP, T2, T2 flair ) Avec ou sans saturation de la graisse

3D CUBE: RF Pulse 20 40 60 80 30 90 120 150 180 FSE CUBE Echo Signal 20 40 60 80 0.2 0.4 0.6 0.8 1 FSE CUBE Basée sur la modulation du pulse des différents angles de refocalisation lors du train d’écho Permet un meilleur signal d’un écho à l’autre et réduit le blurring malgré des trains d’écho élevé L’augmentation de l’angle de refocalisation permet un meilleur rapport signal/bruit 120 – 50 – 120 vs 120 – 25 - 120 10 20 30 40 50 60 70 80 100 120 140 160 180 RF pulse flip Remerciement à Aurélie Ribet et Grégory Trausch GE

CUBE est aussi basée sur une séquence FRFSE (Fast Recovery Fast Spin Echo) .La spécificité de cette séquence est que la magnétisation transversale est encore présente à la fin du train d’échos. Cette magnétisation va être refocalisée sur l’axe longitudinal en appliquant une impulsion inversée à –90 °. La fonction récupération rapide est destinée à améliorer l’intensité des liquides ayant des durées de relaxation T2 longues, tout en utilisant un temps TR( temps de répétition) raccourci. FRFSE : 1 = 90°, 2 = 180°, 3 = -90°

OBJECTIF: Utilisation en routine pour l’imagerie du genou TROIS CONDITIONS ESSENTIELLES: Temps de séquence non chronophage et inférieur ou égal aux 3 séquences DP FS Contraste identique à la 2D (ménisco-ligamentaire, cartilage et os spongieux ) Qualité de reconstruction égale voire supérieure à la 2D

Paramètres temporels: TEMPS DE SÉQUENCE: 3D cube=6’30 +/- 30s + 20s de pré scanning 2D trois plans= 3mn07 +2mn+2mn + 20s de pré scanning par séquence (60s) Paramètres temporels: Temps de Répétition Train d’Echo Matrice Phase FOV Nombre d’excitation Volume d’acquisition Whole volume Facteur d’accélération ARC :accélération dans l’espace de fourrier synthétise les données manquantes entre des données réelles en phase en coupe les deux

Sag dp fs Coro dp fs

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Paramètres de contraste: Densité de proton Saturation de la graisse Paramètres de contraste: Temps de répétition Temps d’écho Train d’écho Graduation de la saturation de graisse=80% Shim volume « on » sur rotule

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Paramètres qualitatifs: QUALITÉ IMAGE: Acquisition haute résolution Reconstruction entrelacée et bien définie Paramètres qualitatifs: Acquisition iso tropique Coupes d’acquisition fines (0,6mm)+ matrice 352x384 Matrice , bande passante , train d’écho liés au blurring Double filtrage Whole volume Zip 2 zip 512 Refocalisation à 70°/75° Reconstruction coupes plus large que l’espacement Fov en reconstruction 15cm/16cm Pas de flow compensation Positionnement patient et consignes

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CUBE Reconstruction En 2.5mm

CUBE 2.5mm 2.5mm 2.5mm 2D DP FS 3.3mm 3mm 4mm

2D DP FS CUBE 2.5mm 3.3mm 2.5mm 3.3mm

SÉQUENCE CUBE 3D: AVANTAGES ET INCONVENIENTS EN PATHOLOGIE OSTÉO-CARTILAGINEUSE ET MÉNISCO-LIGAMENTAIRE DU GENOU

LIMITATION DE L’ACQUISITION BIDIMENSIONNELLE Pixels non isotropiques. Pas de reconstruction multiplanaire possible. Coupes relativement épaisses: effet de volume partiel. Espace entre les coupes ne permet pas une quantification précise des lésions cartilagineuses. D’où idée de développer acquisition tridimensionnelle: une seule acquisition et des reconstructions.

INTÉRÊT ACQUISITION 3D Initialement développée pour améliorer vision des CARTILAGES Liquide synovial très hyperintense Cartilage signal intermédiaire Les études qui ont suivi ont montré intérêt Dans lésions LIGAMENTAIRES Dans lésions MÉNISCALES

INTÉRÊT SÉQUENCES 3D Baisse du temps global d’acquisition Diminution des effets de volume partiel par fine épaisseur de coupe et coupes chevauchées Particulièrement intéressant en ostéo-articulaire car structures de petite taille Possibilité de reconstructions obliques:ligaments+++

RECONSTRUCTION AXIALE 3D ACQUISITION 2D AXIALE

Lésions cartilagineuses Arthroscanner

Même patient IRM 3D CUBE Reconstruction 2,5 mm Reconstruction 0,4 mm

LÉSIONS CARTILAGINEUSES 2D 3D reconstruction 0,5 mm

INTÉRÊT SÉQUENCES 3D Supérieures aux 2D pour les cartilages Pas de différence significative entre 2D et 3D pour les lésions méniscales sauf Lésions instables avec languette (flap lésion) car 3D permet de mieux apprécier déplacement qui est parfois difficile à voir en arthroscopie. Un peu inférieure dans les lésions de la racine du ménisque à cause du « blurring effect » des reconstructions notamment coronales. Lésions méniscales en vue axiale Nette supériorité dans rupture partielle du LCA

3D 2D 3D 2D

LÉSION MÉNISCALE EN ANSE DE SEAU LUXÉE Coupes axiales: signe du « COBRA  » Acquisition 3D reconstructions

Lésion méniscale interne , coupes sagittales en haut 2D en bas 3D

Même patient 2D 3D

INTÉRÊT SÉQUENCES 3D On peut rendre au correspondant des planches standardisées en 2, 5 mm dans les trois plans de l’espace, mais le radiologue peut visualiser des coupes très fines allant jusqu’à 0,4 mm. La séquence 3D peut analyser un volume plus grand qu’en 2D pour un temps global plus court (coupes axiales)

Acquisition 2D 3D Axiales reconstruites en 2,5 mm 3D Axiales reconstruites en O,4 mm

LCAE : 2 faisceaux Le faisceau antéro-médian (FAM) Zone antéro-interne du site d’insertion tibiale Zone la plus posterieure et haute du site d’insertion fémorale Le faisceau postéro-latéral (FPM) Zone distale et inférieure du site d’insertion fémoral Zone postéro latérale du site d’insertion tibial

RUPTURE PARTIELLE DU LCA SIGNE DU BATTANT DE CLOCHE

2D 3D CONTUSIONS OSSEUSES

SÉQUENCE 3D Mais risque de séquence ratée par artéfacts de mouvement. Parfois un seul plan artéfacté! 3D: disparition des artefacts de flux postérieurs Pas de différence de qualité entre 2D et 3D chez patients opérés ou porteur de matériel. Facilité de visualisation avec le « track ball » comme au scanner pour le radiologue.

LIMITATION DE LA SÉQUENCE 3D ARTEFACTS DE MOUVEMENTS Fausse image de lésion méniscale

Artefacts de flux postérieurs Disparition des artefacts 2D 3D

2D 2D 2D 2D 3D 3D 3D

CONCLUSION DANS NOTRE EXPÉRIENCE Confirmation de la supériorité de la séquence 3D pour les lésions cartilagineuses. Supériorité de la séquence 3D pour les ruptures partielles du ligament 3D. Pas de perte d’information pour le reste des lésions en particulier pour les lésions méniscales.

CONCLUSION Nous utilisons la séquence 3D en routine en pathologie traumatique du genou. Le bon paramétrage de la séquence par le manipulateur est un temps essentiel avant l’utilisation de la séquence. Les images sont filtrées, reconstruites et présentées selon un modèle standardisé pour le correspondant Le radiologue a toute liberté de visualisation et de reconstructions des images dans l’épaisseur et le plan qui lui conviennent.