IRM en neuroradiologie Mars 2015 - IFMEM Formation continue Farhat Benbelkacem – Neuroradiologie Pr Houdart - Lariboisière

IRM en neuroradiologie L’IRM est la modalité préférentielle pour les urgences neurologiques et neurochirurgicales Meilleure analyse du parenchyme cérébral et médullaire(par rapport au TDM) Séquences morphologique :FLAIR, T2, T1 Séquences fonctionnelles: diffusion, spectrométrie, perfusion… Evolution de la technique permettant une exploration encore plus poussée, plus rapide et de meilleure qualité (séquences volumiques, « anti mouvement » tenseur de diffusion, fonctionnelle etc.)

Comment ? Pas de protocole standard car ne convient pas à explorer toutes les pathologies affectant le SNC Mais séquences de base communes Installation et préparation du patient similaires. Injection non systématique

Orientation des coupes dans le plan CA-CP Explorer du Foramen Magnum au vertex Utiliser le même plan de coupe, le même nombre de coupes pour des coupes dans le même plan

Quelles séquences pour quelles pathologies ? Pathologies vasculaires (AVC, dissections….) Pathologies inflammatoires et infectieuses Pathologies tumorales

Séquences de base Pondération T1 Pondération T2 Analyse de la morphologie ++ Analyse du contenu Différentiation SB – SG Référence avant injection Pondération T2 Analyse de la morphologie + Eau ++ Œdème Nécrose Sang Inflammation

Hypo T1 Hyper T1 Hypo T2 Hyper T2 Liquide (eau) LCS Hémorragie (hyper aigue) Calcifications Flux vasculaire Graisse (chronique) Sang circulant lentement Substances paramagnétiques Paramagnétiques (méthémoglobine intracellulaire, fer, ferritine, hémosidérine, mélanine) Liquide riche en Protéines •Sang circulant Liquides (eau) Hémorragie chronique •Œdème (tumeur, ischémie, inflammation, Infection) Œdème (tumeur, infection, collection sous-durale)

T2 EG Détection des produits de dégradation d’hémoglobine et autres produits paramagnétiques (fer, mélanine…) Séquence importante pour la recherche d’hématome, mélanine Visualisation des thrombus

T2 EG et SWI SWI = susceptibility weighted imaging (imagerie en susceptibilité magnétique) Séquence qui s’appuie sur des ≠ susceptibilité magnétique des divers tissus (sang, fer, calcification) pour produire, après accentuation des effets de susceptibilité, des images sensibles aux substances paramagnétiques *C Iosif, C Rodriguez, Imagerie de susceptibilité magnétique: Quelle séquence pour quelle indication ?

SWI Meilleure sensibilité pour les micro saignements Evaluation des cavernomes Bas débit Mais séquence longue et encore peu connue/utilisée

FLAIR Idem T2 Inversion récupération (TI = 2200 ms à 3 T) Le signal provenant du LCR est supprimé + long TE pour pondération T2. Analyse du contenu Idem T2 Mais FLAIR >>> T2 pour les espaces sous arachnoïdiens Zones péri ventriculaires < T2 pour la fosse post.

L'AVC ischémique C’est l’Urgence absolue Time is Brain Bon réflexe = prise en charge le plus rapide possible dans les 4H30 du début des signes + première intention IRM (sauf CI, et patient agité/instable) Protocole IRM adapté et rapide

Protocole Urgence thrombolyse À ce stade, chaque minute compte, et le protocole d’examen doit, dans le temps le plus court possible, permettre le diagnostic positif de l’ischémie en écartant les contre-indications de la thrombolyse (SFNR.net) Répondre à 4 questions : Ischémique ou hémorragique ? Taille infarctus ? Pénombre ischémique ? Sténose ou dissection ? O. Naggara, IRM neuro application à la pathologie vasculaire.

Protocole Urgence thrombolyse Contre indications éliminées Patient perfusé (16 G mini) Antenne « head neck » Protocole Repérage 3 plans Diffusion T2 EG FLAIR 3D TOF PW (+/- TSA) PERFUSION Temps d’examen < 10 minutes

Protocole Urgence thrombolyse Distinguer avc hémorragique vs ischémique (permet également de voir le thrombus) Confirme/évalue territoire et taille de l’infarctus Si + > change la prise en charge Visualiser l’obstruction artérielle/sténose … Idem, permet de voir plus loin Important +++ > Mismatch T2 EG Diffusion FLAIR 3D TOF PW (+/- TSA) PERFUSION

Diffusion et ADC La diffusion : mettre en évidence les mouvements microscopiques de l’eau dans les tissus Principe : EPI pour masquer les autres mouvements Gradients puissants à 180° 3 directions pour masquer l’anisotropie Calcul ADC pour masquer effet T2

Diffusion et ADC Applications diverses : AVC i +++ Différentiel lésion tumorales / abcès Poussée de SEP

Diffusion et ADC ADC = Coefficient de Diffusion apparent Cartographie générée en couleur ou en N&B Quantification vraie de la diffusion Plus précis, permet de dater l’ AVC i

ADC à gauche = 683 ADC à droite = 284 ADC fortement diminuée = Avc aigu

Angio IRM TOF Visualiser les vaisseaux sans injection Diagnostic occlusion/sténose artères Diagnostic des anévrysmes Contrôle des anévrysmes traités par coiling Relativement long Sensible aux artefacts de flux (bas débit, hypoplasie…)

Angio IRM TOF Séquence de flux en temps de vol Les protons circulant « frais » émettent un signal Les protons circulant déjà saturés n’émettent pas assez de signal http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI/

Angio IRM TOF A disposer sur le polygone de Willis : du foramen magnum aux vallées sylviennes.

Angio IRM TOF

Perfusion Pondérée en T2 EG Acquisition dynamique avec bolus de Gadolinium à 5-6 cc/s Le passage de Gd va permettre un effondrement du temps de relaxation en T2 EG Susceptibilité magnétique

Perfusion dans l’Avc i Permet d’apprécier une zone « sauvable » On parle de mismatch / pénombre ischémique car différence entre zone ischémiée et zone hypo perfusée qui risque de mourir

Temps de transit Tmax

Accident ischémique transitoire Déficit neurologique d'apparition soudaine, d'origine vasculaire, régressant spontanément en moins d'une heure sans séquelles et sans anomalies à l'imagerie cérébrale C'est un type d'accident vasculaire cérébral qui fait craindre la survenue ultérieure d'un accident ischémique Il s'agit d'une urgence diagnostique et thérapeutique Protocole : idem AVC (moins rapide et mieux résolu) + Angio IRM TSA+++

Angio IRM avec Gado Injection du gadolinium Acquisition elliptique Rapide et fiable

Dissection Déchirure qui se produit dans la paroi d’une artère, entraînant la formation d'une collection de sang (hématome)>>>hématome paroi

Dissection carotidienne T1 FAT SAT sur le cou But > confirmer une dissection

Avc hémorragique et HSA Protocole : T2 EG Flair TOF SAG T1 COR T2 Diff 3DT1 GADO, séquences spécifique (Tricks…) But : recherche étiologie et dater l’hématome Origine : Anévrysme ; MAV , FAV, cavernome ,TVC,,,,

Hematome intraparenchymateux

HSA

TVC

Angio IRM pour la TVC TOF Veineux (bande de pré saturation sur les artères) Aide au diagnostic des TVC Mais : Attention aux faux positif !! 3DT1 GADO fiable

Gado Thrombophlébite ?

MAV et FAV A quel temps se fait le shunt ? MAV : Les artères cérébrales communiquent avec les veines cérébrales par l’intermédiaire de petits vaisseaux appelés nidus  La fistule durale est une communication anormale entre les artères vascularisant les méninges (dure-mère) et le système veineux A quel temps se fait le shunt ?

Angio IRM Dynamique « 4D » Angio irm classique > un instant t précis Angio IRM dynamique = avec une résolution de temps en plus Séquence dite Tricks ou TWIST Aide diagnostic aux : MAV FAV Tumeurs hyper vasculaires (paragangliomes)

Pathologies Infectieuses Infectieuses : abcès , toxoplasmose, encéphalites, méningite Séquences : diffusion T2 EG Flair Cor T2 T1 sans et avec gado

Pathologies Inflammatoires Inflammatoires (sep..) : Ax Diff Sag Flair , Ax Flair ou 3D FLAIR Ax T2 Fosse post Cor T2 Nerfs Optiques AX T1 sans et avec gado (poussée de SEP)

Inflammatoires : SEP Signal des plaques actives Hyper T2 aux contours flous (Inflammation + œdème) Hyper FLAIR Hypo T1 Hyper T1 GD Signal des plaques anciennes Hyper T2 aux contours nets Hypo T1• Non rehaussée L.MONDOT – S.CHANALET Pathologies de la substance blanche simplifiées

Pathologie tumorale But Procole : Localiser tumeur (séquence morpho) Orienter vers le type de tumeur (lymphome , tumeur gliale…) Aide pour le diagnostic différentiel Procole : Ax Diff Ax FLAIR Ax T2 EG Coro T2 T1 sans et avec Gdo SPECTRO PERFUSION

B.Kastler Comprendre l’IRM

Perfusion pour les tumeurs Permet de faire le différentiel entre infection/tumeur Quantifie l’angiogénèse (oriente sur la gravité et l’agressivité d’une tumeur)

?? ?? VSC

Spectrométrie La spectrométrie par résonance magnétique (SRM) a pour but de visualiser les différentes molécules ainsi que leur concentration […] grâce au déplacement chimique de ces différentes substances. (Comprendre l’Irm B.Kastler)

Spectrométrie Nombre et type de molécules observables va être fonction de : Leur temps de relaxation Le TE utilisé 2 acquisitions : TE court (15-40 ms): Métabolites à T2 court Métabolites à T2 long Macromolécules TE long (135ms) : Métabolites à T2 suffisamment long

Spectrométrie

Spectrométrie

Séquences avancées

Séquence de flux LCR Séquence Flux de LCR Ciné en contraste de phase Bilan hydrocéphalie Ciné en contraste de phase Perméabilité de l’aqueduc de mésencéphale ?

Séquence de flux

Tenseur de diffusion La microarchitecture particulière des fibres nerveuses est à l’origine d’une anisotropie de diffusion dans la substance blanche cérébrale : la diffusion des molécules d’eau est privilégiée dans le sens des fibres, et restreinte perpendiculairement aux fibres.

Tenseur de diffusion Un post-traitement plus ou moins complexe, permet d’obtenir différentes images : Direction de diffusion principale Tractographie de fibre Conventions de couleurs : Le rouge l'axe de X Le vert axe de Y  Le bleu axe de Z

Applications neurochirurgicales Neuronavigation Elle permet de visualiser en 3D le cerveau ou la colonne vertébrale du patient. Et en cours d’opération, fusionner les images IRM du patient à son cerveau lui- même Il devient alors possible de localiser précisément une tumeur cérébrale ou une cible dans le cerveau, les structures anatomiques qui l’entourent, et connaître exactement, via des écrans de contrôle, la progression de l’intervention dans le cerveau en déterminant très précisément le chemin vers la cible choisie.

Applications neurochirurgicales Neuronavigation

Merci pour votre attention