Examen Hepatite -manipulateur

7/26/2019 Examen Hepatite -manipulateur

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IRM hépatique: ce que lemanipulateur doit savoir

CHU Henri Mondor

P.Zerbib, A.Luciani, F.Pigneur, R.Raymond, A.Rahmouni

CHU Henri Mondor CréteilService Imagerie Médicale Pr.A.RAHMOUNI

Objectifs

Comprendre les questions posées à l’IRMhépatique dans ses indications habituelles

Comprendre, maîtriser et adapter lesparamètres des séquences pour y répondre

1.Détection et/ou caractérisation d’une lesion hépatique uniqueou multiples : nodule indéterminé, Carcinome HépatoCellulaire (CHC) ,kyste,angiome, Hyperplasie Nodulairefocale (HNF) etc

2.Détection et/ou caractérisation d’une anomalie des voiesbiliaires: calcul des voies biliaires, anomalie congénitale desvoies biliaires, pathologie pancréatique, maladies

inflammatoires des voies biliaires etc

3.Détection et/ou quantification d’une surcharge ferrique:hémochromatose primitive ou secondaire

3 Indications principales

1. Caractérisation d’unelésion hépatique

Avant toute chose, le manipulateur doits'informer du dossier et du contexte clinique pourun prise en charge optimisée

Du fait de la localisation du foie, des séquences

en apnée ou avec asservissement respiratoiresont indispensables

PREPARATION DU PATIENT

Expliquer l’examen et rassurer le patient

Expliquer l’indispensable prend quelques minutes et diminue le tauxd’échecs

Motiver le patient sur la coopération en lui disant notamment: “lesimages peuvent être floues”, “je vous parlerai au cours de l’examen”

Expliquer que certaines séquencesnécessitent une apnée, et d’autres

une respiration régulière

L’asservissement respiratoire est effectué :

-Soit par la mise en place d’une ceinture placée autour dupatient

-Soit par un écho navigateur

Principe de l’asservissement

par ceinture

L’asservissement par ceinture respiratoire permet dedétecter les cycles respiratoires: le ballon de la ceinturese gonfle à chaque fin d’expiration et déclenche lesimpulsions

L’écho navigateur est une séquence en écho de gradient rapideavec environ 5 impulsions/ seconde, sans la double transformée de

Fourier donc sans reconstruction d’image.

Ce navigateur est placé à cheval entre le foie et le poumon. Ildétecte l’absence ou la présence de protons par enregistrement

d’un signal.

L’écho obtenu est visualisé sous la forme d’une courbe signal /temps

Le signal est proportionnel à la distance parcourue par le foie aucours de la respiration

Une impulsion est déclenchée à chaque expiration (présencemaximale de protons)

Principe de l’écho-navigateur

Echo Navigateur placé à cheval entre le foie et le poumon

Foie Poumons

LIMITES ET AVANTAGES

• LIMITES

Nécessite la respiration la plus régulière et d’amplitude la plusconstante possibles

• AVANTAGES

• Permet des examens de qualité pour des patients ne pouvant tenirune apnée longue

• Permet des séquences avec Temps d’acquisitions élevés nepouvant être réalisées en apnée

Les séquences les plus souvent utilisées

1.La séquence T1 écho de gradient en Phase et en

Opposition de Phase (InPhase – Out-of-Phase)2.Séquence T2 en écho de spin (1er et 2éme écho)avec saturation de graisse

4.Séquence 3D T1 en écho de gradient rapide avec

saturation de graisse avant et après injection de gadolinium

3.La séquence de Diffusion

5.Séquence T1 en écho de gradient avec saturation

de graisse

1.La séquence T1 écho de gradient En phase et enOpposition de Phase (InPhase – Out-of-Phase)

2.Séquence T2 en écho de spin (1er et 2éme écho)

avec saturation de graisse

4.Séquence 3D T1 en écho de gradient rapide avecsaturation de graisse avant et après injection de gadolinium

3.La séquence de Diffusion

5.Séquence T1 en écho de gradient avec saturationde graisse

A la recherche d’un hypersignal T1 lié ou non à de la graisse intracellulaire

A la recherche d’une modification du contraste foie-lésion

Pour caracteriser et détecter les lesions

Pour étudier le réhaussement du foie

Pour étudier le réhaussement tardif du foie

LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE

ET EN OPPOSITION DE PHASE

PRINCIPE

Acquisition de deux échos

Au premier TE (2.4 ms) les protons de la graisse et de l'eau sont endécalage de phase (out phase). Le signal de la graisse s'annuleavec apparition d’un artefact de décalage chimique (liseré noir)entre les structures eau- graisse

Au deuxième TE (4.8 ms) les protons de la graisse et de l’eau sonten phase (in phase). Leur deux signaux s'additionnent.

A chaque acquisition de coupe, deux images sont acquises etreconstruites en fonction de leur TE respectifs.

Cette séquence est réalisée en apnée

LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE ET ENOPPOSITION DE PHASE

A la recherche d'un hypersignal T1 lié ou non à la présence

de graisse intracellulaire

Noter l'absence de chute de signal de la graisse extra-cellulaire (sous-cutanée et intra péritonéale) entre les séquences IN et OUT phase

• Une séquence avec FAT SAT aurait annulé la graisse intra etextracellulaire

TE=4.8 MS TE=2.4 MS

LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE ET EN OPPOSITION DEPHASE

GraisseEau

1.5 Tesla

Différences de fréquences de l’eau et de la graisse(220 Hz à 1.5 Tesla)

Signal graisse +eau

In Phase

GraisseEau

1.5 Tesla

Fe-fg=220hz

Signal graisse +eau

In Phase

T=TE=2.4 ms à 1.5T

Signal eau-graisse

Out Phase

GraisseEau

1.5 Tesla

Fe-fg=220hz

Signal graisse +eau

In Phase

T=TE=2.4 ms à 1.5T

Signal eau-graisse

Out Phase

T=TE=4.8 ms à 1.5T

In Phase

Signal graisse +eau

LIMITES ET AVANTAGES:

• LIMITES :

Artefact de décalage chimique de deuxième ordre en opposition dephase

N’annule que le signal de la graisse intra-cellulaire

• AVANTAGES :

Recherche de graisse intra-cellulaire : stéatose hépatique

Riche en lipidesPauvre en lipides

In Phase – Signal eau + graisse

Out Phase

– Signal eau - graisse

Eaugraisse

A cet endroit, il y a autant de graisse que d’eau

Stéatose focaleChute de signal

En phase

En opposition de phase

Pourquoi pas un T1 spin écho?

impulsions

signal

La séquence in phase out phase nécessite, à 1.5T, des TE courtscompris entre 2 et 4 ms

L’écho de spin n’est pas utilisé du fait du rephasage à 180°qui nepermet pas des temps d’échos courts!

SEQUENCES T2 AVEC SATURATION DE GRAISSE

PRINCIPE

Acquisition en pondération T2 permettant de “caractériser” les lesions(riches en eau)

On utilise des temps d’echo effectifs longs(>60 ms)

Cette séquence est effectuée avec une saturation spectrale de lagraisse.

Du fait du facteur turbo élevé, cette séquence T2 peut etre réalisée enécho de spin avec asservissement respiratoire ou en apnée

Afin d’augmenter le contraste foie-lésion, on peut utiliser un deuxième

écho beaucoup plus tardif (> 100ms)

L’accentuation du contraste foie-lesion entre le premier écho (<70 ms) etle deuxième écho (>100 ms), permet de différencier les lesions riches en

eau des autres

Se rappeler cependant que le rapport signal-bruit chute avec le tempsd’écho

A la recherche d’une augmentation du contraste foie-lésionorientant vers un kyste biliaire ou un angiome

1er écho 2ème écho

SéquenceT2 Spin écho Fat sat avec 1er et 2éme écho

- 1er écho < 70ms: détection des lésions

- 2éme écho >100ms: caractérisation des lésions à T2 long

Signal

Temps d’écho1er écho 2ème écho

Augmentationdu contraste foie-

lésion

T2 des lésions liquidiennes/angiomateuses

T2 du foie

lésion liquidienne / angiomateuse

Ici angiome

P i é li S t ti d i ?

Pourquoi réaliser une Saturation de graisse ?

L’application d’un facteur turbo entraîne un hypersignal de la graisse(par moyennage des échos)

Une saturation de la graisse est nécessaire pour:

Axiale T2 Axiale T2 avec saturation de graisse

augmenter le contraste foie-lésion diminuer les artéfacts de répétition dus aux mouvements

Pourquoi pas un écho de gradient T2 ?

Artéfact de susceptibilité magnétique entraînant une chute du rapportsignal sur bruit majorée en écho de gradient du fait de la présence de

fer dans le foie

Acquisition en Turbo spin écho T2 rapide du fait d’un train d’échosélevé (20 échos en moyenne par impulsion, permettant un remplissagerapide du plan de Fourier)

signal

fg 90° 90°180° 180° 180° 180°

Spin Echo T2 rapide avecsaturation de graisse

Echo de Gradient T2 avecsaturation de graisse

SEQUENCE DE DIFFUSION

Mise en évidence des mouvements microscopiques del’eau dans les tissus

Utilisation d’une séquence EPI-SE avec des gradients

de diffusion La diffusion nécessite l’utilisation d’une séquence dite en

« Echo Planar » qui utilise des gradients oscillants

permettant de balayer l’espace k en une seule lecture Hyper signal, à b élevés, dans les zones à diffusion

restreinte

PRINCIPE:

L’objectif de la séquence de diffusion est de pouvoir:

1. Détecter les lésions de petites tailles difficilement visibles sur lesautres séquences

2. Caracteriser les zones à diffusion restreinte (ex:métastase) afin de lesdifférencier des kystes (diffusion élevée)

Le temps d’acquisition de cette séquence est d’environ 3 mn, d’où lanécessité d’un asservissement respiratoire

Le facteur de diffusion b correspond à la valeur de montée des gradients

Principe de la diffusion

Restriction de la diffusion Diffusion normale

Séquence de diffusion

Application de gradients de diffusion de chaque coté d’uneimpulsion de 180 degrés lors d’une séquence de type SE-EPI

Le déphasage des protons immobiles (diffusion restreinte) est compensé par ledeuxième gradient signal

SIGNAL

Protons mobilesProtons immobiles

Le déphasage des protons mobiles (diffusion élevée) n’est pas compensé par le

deuxième gradient pas de signal

b= (gxAGxDG)² X (TG-DG/3) en s/mm²

DG=Duré Application

AG=Amplitude Gradient

TG=Temps séparant les deuxGradients de diffusion

g=Rapport gyromagnétique

La valeur du facteur de diffusion b est proportionnelle à l’intensitédes gradients de diffusion

Plus le b est élevé,plus l’intensité du gradient de diffusion est élevéet seules les zones à diffusion restreinte donneront du signal

Quand la valeur de b augmente, le signal diminue

DIFFUSION FAIBLE

DIFFUSION ELEVEE

b (en s/mm2)

SIGNAL

bo b800

A b0 (pas de gradient de diffusion), leskystes et la métastase sont visibles(T2) A b800 (gradient de diffusion élevé),seule la métastase est visible

SEQUENCES 3D T1 EN ECHO DE GRADIENT RAPIDEAVEC SATURATION DE GRAISSE AVANT ET APRES

INJECTION DE GADOLINIUM

Pré-requis d’une étude de qualité :

Couvrir tout le foie Pondération T1 EG à TE court

Saturation de graisse Temps limité par apnée < 20sec

Résolution spatiale élevée (< 3mm)

Etude dynamique à différents temps (au moins trois)

Artériel Portal

Acquisition répétée au moins une foie pour l’étudeparenchymateuse

Séquence 3D T1 en écho gradient rapide avect ti d i t t è i j ti d d li i

Pour étudier sa vascularisation et son réhaussement

Artériel

Portal

Parenchymateux

saturation de graisse avant et après injection de gadolinium

Ici: Hyperplasie Nodulaire Focale (HNF)

Séquences dynamiques 3D EG T1 (VIBE-LAVA-THRIVE)

EG 3D:

Acquisition rapide (couverture foie / Apnée) : <20 sec

Acquisitions dynamiques: résolution temporelle 3D: optimisation resolution spatiale

Interpolation : Remplissage partiel du k space (plan de Fourier)

Pondération en contraste en T1

60 partitions (coupes)

2 - 3mm TR=4ms

TE=2.30msGP

Impulsion RF

Principe:

il consiste à compléter l’acquisition par des points de valeur nulle(zéro

filling) Conséquences:

réduction importante du Temps d’acquisition (50%)

perte de résolution (perte hautes fréquences)

conservation du contraste (acquisition lignes centrales)

L’INTERPOLATION DU PLAN DE FOURIER

T1 EG - 3DDynamiques

(VIBE®)

Prise decontraste

ResolutionsTemporelle et

spatiale

L’INTERPOLATION DU PLAN DE FOURIER

000000

000000000000000000

000000000000000000000000

0000000000000000000000000000

Zéro filling

Séquences dynamiques 3D EG T1

Ici: Hyperplasie Nodulaire Focale

Avant IV Apres IV

SEQUENCES EN ECHO DE GRADIENT 2D T1AVEC SATURATION DE GRAISSE ET APRES

INJECTION DE GADOLINIUM

Séquence EG T1 avec saturation de graisse

Après l’acquisition dynamique,on effectue une séquence en écho degradient pondérée en T1 avec saturation de graisse afin de:

Une saturation de graisse est nécessaire afin d’optimiser les prises decontraste

Cette séquence est réalisée en apnée

Les coupes sont acquises dans le plan axial +/- coronal

étudier le parenchyme et son rehaussement après injection de

gadolinium visualiser les prises de contraste tardives

Séquence EG T1 avec saturation de graisseaprès IV Gadolinium

après IV Gadolinium

Une saturation de graisse est nécessaire afin d’optimiser les prises de contraste

axial coronal

Séquences - Protocole

Pondération Type deSéquence

Objectif Paramètre

T1 EG Parenchyme -

Graisse

IP - OP

T2 TSE - FS Parenchyme -Nodules

RSB - Apnée –Asservissementrespiratoire - TE

T2 SE-EPI Détection-Caractérisation

Diffusion-Valeurs de b

T1 EG - 3DDynamiques(VIBE)

Prise decontraste -Angiogénèse

• Resol.Temporelle

• Resol.Spatiale

T1 EG-FS Parenchyme Contraste

2.Détection et/ou caractérisationd’une anomalie des voies

biliaires

Deux séquences utiles pour l’étude des

Deux séquences utiles pour l étude des

voies biliaires:

1.La séquence T2 en Half Fourier

Etude morphologique du foie et du pancréas et exploration des voies biliaires

2.Séquence RARE en 2D ou 3D à TE long

Visualisation de l’arbre biliaire

Pour cet examen, le patient doit être strictement à jeun afin d’éviter lesprojections du duodenum et de l’estomac

A jeun Pas à jeun!

SEQUENCES EN HALF FOURIER

SSFSE(GE)

SS TSE(PHILIPS)

HASTE(SIEMENS)

A i é h l i P l l i bili i

Séquence Half Fourier

A visée morphologique Pour explorer les voies biliaires

Interet des coupes axiales et coronales

Axiale Coronal

PRINCIPE

Le Haste est une séquence turbo spin écho T2 avec un train d’echosélevé et associé à l'acquisition de la moitié du plan de Fourier

Haste=Half Fourier Single shot Turbo spin Echo

TR=1000 ms TEeff=80 MS

Facteur turbo=144 échos

PRINCIPE

L’acquisition seule de la moitié du plan de Fourier est possible grâce àla symétrie du plan en phase et en fréquence.

En pratique,on acquière 5/8 ème du plan.

-180°

+180°

-180°+2MHz

+180°-2MHz

5/8 ème du plan

symétrie du plan de Fourier

CHRONOGRAMME SEQUENCE HASTEHalf Fourier Single shot Turbo spin Echo (Siemens)

Half Fourier Single shot Turbo spin Echo (Siemens)

impulsions

signal

En pratique on établit un facteur turbo de 144 échos

• LIMITES

Faible résolution spatiale du fait de l’acquisition du demi plan de Fourier

• AVANTAGES

• Acquisition rapide (20 sec)

• Excellent contraste des structures liquidiennes

Image « floue »

Coupes axiales Haste

Coupes coronales Haste

LA SEQUENCE RARE (BILI)

(RAPID ACQUISITION RELAXED ENHANCED)

PRINCIPE:

Cette séquence est un turbo spin écho T2 avec un facteur turbo trèsélevé

C’est une séquence remplissant l'ensemble du plan de Fourieraprès une seule impulsion de 90. Cette technique dite "single- shot " nécessite l'application successive d'autant d'impulsions de180qu'il y a de lignes à remplir.

Les séquences obtenues sont très pondérées T2 car on utilise desTE très élevés ( entre 900 et 1100 ms.) Seuls les liquides de stases(derniers protons à se déphaser) donneront du signal.

TR=2860 ms

TE effectif=1000 ms

Facteur Turbo=240 échos

PRINCIPE:

Signal

Le signal diminue avec le TE, et le TE étant élevé (1000 ms):

Intérêt des coupes épaisses ( 40mm)

Séquence RARE (bili)

En pratique on établit un facteur turbo de 240 échos

impulsions

signal

90° 180°

• LIMITES

Dégradation du rapport signal sur bruit du foie (faible signal des

échos tardifs et très grand TE effectif).

Faible résolution spatiale

• AVANTAGES

Excellent contraste des structures liquidiennes non circulantesqui ont un rapport signal-bruit élevé.

Acquisition très rapide (moins de 2 secondes/coupe)

Compatible avec l'apnée (intérêt essentiel pour les structuresmobiles)

Lithiase intra canalaire (Cholédoque)

Lithiases vésiculaire et du cholédoque

SEQUENCE BILI 3 D

S QU C 3

On obtient une acquisition volumique avec une fine épaisseur decoupe(1,2 mm)

Reconstruction de l'arbre biliaire en MIP (Maximum IntensityProjection)

TR=1100 ms

TE=653 ms

NPartitions=72 coupes

Facteur Turbo=121 échos

Tacq=3mn

Cholangiographie IRM

3.Détection et/ou quantificationd’une surcharge ferrique

Ce terme caractérise l'imprégnation des tissus de l'organisme pardes ions ferriques. Utilisation de séquences en écho de gradient

(GRE), plus sensibles à la présence de fer

Le fer entraîne une baisse importante du signal par effondrement dutemps de relaxation T2

Afin de favoriser une quantification à l’échelle de l’organe, on ne doitdonc pas utiliser d’ antennes de surface mais acquérir les imagesavec une antenne « corps ».

Plusieurs techniques d’analyse sont possibles, reposant toutes sur leprincipe d’une quantification de la chute de signal avec l’allongementdes TE.

SEQUENCES EN ECHO DE GRADIENT A TE VARIABLE

T1 DP T2 TE=9 ms

T2+ TE=14 ms T2++ TE=21 ms

Conclusion: Bien comprendre les séquences ainsi que leur mode

opératoire est primordial afin d’adapter au mieux laprise en charge du patient.

L’arrivée des nouvelles séquences de plus en plusrapides, grâce aux progrès de l’homogénéité deschamps, la qualité de montée des gradients ainsi

que les techniques d’acquisitions, permettentd’améliorer les diagnostics et de réduire le tempsd’examen.

Examen Hepatite -manipulateur

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