IRM 3T : Expérience clinique initiale rennaise en Neuroradiologie

IRM 3T :
Expérience clinique initiale rennaise en
Neuroradiologie
J-C Ferré, B Carsin-Nicol, A Larralde, B Bruneau, E Le Rumeur, M Carsin
Unité de Neuroradiologie
Département de Radiologie et Imagerie Médicale
CHU Pontchaillou, 2 rue Le Guilloux 35033 RENNES

Objectif
• Présenter, illustrer et discuter l’utilisation
clinique quotidienne d’une IRM 3T en
Neuroradiologie.
• Expérience de 7 mois d’utilisation clinique
d’un appareil IRM 3T « corps entier »
(Philips Achevia 3.0T) venu en
remplacement d’un appareil 1.5T au CHU
de Rennes.

Théorie : Avantages
• Augmentation du rapport signal/bruit
• Le Signal S est proportionnel à B o2 ,
• Le Bruit B est proportionnel B o ,
• Donc S/B x 2 entre 1.5 et 3T.
• Il est donc possible d’obtenir une plus haute résolution spatiale
et/ou une augmentation de la résolution temporelle (diminution du
temps d’acquisition).
• Augmentation des effets de susceptibilité
magnétique : augmentation du contraste T2*
• Intérêts pour les séquences de perfusion T2* avec injection de
produit de contraste et l’IRMf d’activation (effet BOLD).

Théorie : Avantages
• Allongement du T1
• Meilleur contraste des vaisseaux / tissus adjacents en
Time of Flight (TOF) et en Angio-RM après injection
de chélates de gadolinium.
• Augmentation du déplacement chimique
proportionnel à B o
• Avantages en Spectro-RM :
– Augmente la résolution spectrale,
– Augmentation du rapport S/B.

Théorie : Contraintes
• Homogénéité de B o plus faible
• Difficultés pour toutes les séquences mais en
particulier les séquences avec saturation de graisse et
les séquences balancées type 3D T2.
• Inhomogénéités de B 1 plus marquées
• Liées principalement à la distribution plus complexe
des RF utilisées.
• Touchent toutes les séquences mais particulièrement
les séquences avec saturation du signal de la graisse.
• Altération des contrastes
• Allongement et convergence plus marqués en T1.

Théorie : Contraintes
• Augmentation de l’effet de susceptibilité
magnétique :
• Responsable de distorsions d’image et de problèmes de
compatibilité du matériel.
• SAR (Specific Absorption Rate)
• Les courants induits dans les tissus par la RF et les effets de
focalisation RF à certains endroits sont responsables
d’échauffement du patient.
• Limitation automatique.
• Risque de stimulation nerveuse périphérique
• Liées aux changements rapides de gradients intenses,
• Limitation automatique.
• Bruit acoustique

En Pratique : L’imagerie cérébrale
• Antenne Neuro 8 canaux
• Antenne Neurovasculaire 8 canaux (récente)
• Utilisation de l’imagerie parallèle (SENSE)
• Toutes les indications neurologiques et
neurochirurgicales (programmations, urgences)
• Environ 1200 examens

En Pratique : L’imagerie cérébrale
Imagerie T1
• Les séquences T1 en Spin Echo (SE) : Comme attendu et
comme décrit dans la littérature (1-4), le contraste substance
blanche/substance grise est médiocre.
• Nous limitons les indications de cette séquence aux SEP
(protocole interrégional) et à l’étude de la base du crâne.
• Pour les autres indications, un 3D Inversion-Récupération ou
un 3D T1 Echo de Gradient (EG) avec reconstructions
multiplanaires est préféré en raison du meilleur contraste.
C’est cette dernière séquence qui est utilisée après injection
de gadolinium.

Imagerie T1
Coupe axiale T1 SE après
injection de gadolinium chez un
patient présentant une SEP. À
noter le faible contraste substance
blanche-substance grise.
24 Coupes de 5 mm, TR 417 ms,
TE 10 ms, 2 NSA, FOV 24 cm
75%, matrice d’acquisition
224x168, matrice d’image
512x512, temps d’acquisition
3min50.

Imagerie T1
Coupes coronales T1 SE, avant (à gauche) puis après injection intraveineuse de
gadolinium (à droite) : macroadénome hypophysaire.
16 Coupes de 1.5 mm, TR 700 ms, TE 10 ms, 2 NSA, FOV 18 cm 100%, matrice
d’acquisition 320x320, matrice image reconstruite 640x640, temps d’acquisition
3min48.

Imagerie T1
Coupe coronale native d’une
séquence 3D IR (sclérose
mésiale droite).
170 Coupes de 1 mm, TR 8,4
ms, TE 3,8 ms, TI 1150 ms, 1
NSA, FOV 24 cm 80%,
matrice d’acquisition 256x205,
matrice d’image 512x512,
temps d’acquisition 5min56.

Imagerie T1
Reconstructions surfaciques à partir de la séquence 3D-IR précédente

Imagerie T1
Coupe sagittale native d’une
séquence 3D T1 TFE après
injection de gadolinium.
Patiente présentant un
glioblastome pariétal gauche.
160 Coupes de 1 mm, TR 9,9
ms, TE 4,6 ms, α 8°, 1 NSA,
FOV 25,6 cm 100%, matrice
d’acquisition 256x256,
matrice d’image 512x512,
temps d’acquisition 3min24.

En Pratique : L’imagerie cérébrale
Imagerie T2
• L’imagerie pondérée T2 est améliorée à 3T.
• Pour une même séquence, il est ainsi possible d’obtenir à
temps équivalent une meilleure résolution spatiale.
• En FLAIR, le contraste substance blanche/substance grise
semble plus marqué qu’à 1.5T, avec là-aussi une
augmentation de la résolution spatiale.
• Les séquences balancées hyper pondérées T2, type CISS ou
FIESTA, sont plus difficiles à adapter à 3T en raison
d’artéfacts. En remplacement, la séquence T2-DRIVE permet
d’obtenir une imagerie comparable, avec cependant des
artéfacts de flux de LCS.

Imagerie T2
Coupe sagittale native d’une
séquence 3D TSE T2 :
anatomie de l’hippocampe
50 Coupes de 1,6 mm, TR
5000 ms, TE 40 ms, 1 NSA,
FOV 24 cm 85%, matrice
d’acquisition 512x410,
matrice d’image 1024x1024,
temps d’acquisition 4min24.

Imagerie T2
Coupe coronale 2D TSE T2 :
sclérose mésiale gauche.
36 Coupes de 3 mm, TR 3000
ms, TE 80 ms, 2 NSA, FOV 22
cm, matrice d’acquisition
400x320, matrice d’image
800x800, temps d’acquisition
2min 54.

Imagerie T2
Coupe coronale 2D-FLAIR :
sclérose de l’hippocampe
(même patient que
diapositive précédente)
46 Coupes de 3 mm, TR
10000 ms, TE 120 ms, TI
2800 ms, 2 NSA, FOV 23
cm 70%, matrice
d’acquisition 336x236,
matrice d’image 672x672,
temps d’acquisition 5min.

Imagerie T2
Coupe axiale FLAIR :
abcès fronto-pariétal droit
30 Coupes de 4,5 mm,
TR 10000 ms, TE 125
ms, TI 2800 ms, 1 NSA,
FOV 24 cm 80%, matrice
d’acquisition 352x264,
matrice d’image
512x512, temps
d’acquisition 3min 28.

Imagerie T2
Coupe axiale d’une séquence
TSE 3D T2 DRIVE : étude
des CAI.
60 Coupes de 0,9 mm, TR
2000 ms, TE 200 ms, 1 NSA,
FOV 19cm 100%, matrice
d’acquisition 416x416,
matrice d’image 800x800,
temps d’acquisition 5min 26.

Imagerie T2
Coupe coronale T2 EG : à
noter les artéfacts peu
marqués au niveau de la
base du crâne.
24 Coupes de 5 mm, TR
744 ms, TE 16 ms, α 18°,
1 NSA, FOV 23 cm
100%, matrice
d’acquisition 256x256,
matrice d’image 512x512,
temps d’acquisition
2min34.

En Pratique : L’imagerie cérébrale
Angio-IRM
• Les séquences d’angio-RM de types 3D-TOF et Angio-Gado
sont de très bonne qualité avec une augmentation du signal
sanguin par rapport au tissu adjacent. La résolution spatiale
peut ainsi être augmentée avec une meilleure délimitation des
parois vasculaires et une meilleure visualisation des
vaisseaux distaux. La dose de gadolinium peut être diminuée
d’environ 1/3.
• Les séquences 3D-PC d’angio-RM sont plus accessibles en
raison d’un temps d’acquisition plus faible lié à
l’augmentation du signal.
• L’angio-RM dynamique n’est pas encore disponible sur notre
appareil.

Angio-IRM : 3D TOF
Coupes natives et
reconstructions MIP d’une
séquence 3D-TOF sur le
polygone de la base du crâne :
anévrysme embolisé de
l’artère péricalleuse gauche,
anévrysme trilobé sylvien
gauche et ectasie de la
bifurcation sylvienne droite.
140 Coupes de 1,1 mm, TR 18
ms, TE 3,5 ms, α 20°, 1 NSA,
FOV 21 cm 90%, matrice
d’acquisition 464x418, matrice
d’image 512x512, temps
d’acquisition 5min.

Angio-IRM : Angio-gado
Reconstructions MIP d’une
séquence 3D-Angio-gado sur
les troncs supra-aortiques.
130 Coupes de 1 mm, TR 5,5
ms, TE 1,6 ms, α 30°, 1 NSA,
FOV 35 cm 70%, matrice
d’acquisition 432x302, matrice
d’image 512x512, temps
d’acquisition 1min50.

Angio-IRM : 3D-PC
Coupe native et reconstruction MIP d’une séquence 3D-PC sur l’ensemble de
l’encéphale : à noter une hypoplasie du sinus latéral droit.
270 Coupes de 1,6 mm, TR 20 ms, TE 7,4 ms, α 15°, 1 NSA, FOV 23 cm 75%,
matrice 256x192, matrice d’image 256x256, Venc 20cm/sec, temps d’acquisition
5min40.

En Pratique : L’imagerie cérébrale
Diffusion
• L’optimisation de la séquence de Diffusion
a permis d’obtenir une séquence de
meilleure qualité qu’à 1.5T. Les artéfacts de
susceptibilité et de distorsion sont limités
par l’utilisation de l’imagerie parallèle.
• Le gain en signal permet d’augmenter la
résolution spatiale des séquences de
tractographie.

Diffusion
Coupes axiales d’une séquence de diffusion : image pondérée en diffusion (b
1000) à gauche et cartographie ADC à droite. Patiente de 30 ans présentant
un neurocytome.
24 Coupes de 4 mm, TR 4205 ms, TE 56 ms, 1 NSA, FOV 24 cm 80%,
matrice d’acquisition, matrice image 256x256, temps d’acquisition 0min55.

En Pratique : L’imagerie cérébrale
Perfusion
• L’optimisation progressive de la séquence de
perfusion de premier passage T2* (PRESTO) a
permis d’obtenir une amélioration par rapport à la
séquence utilisée à 1.5T.
• La quantité de Chélates de Gadolinium injectée a pu
être diminuée à 0,10 mmol/kg.
• Sur les images natives, les artéfacts de susceptibilité
sont visibles surtout en fosse postérieure et en regard
de la base du crâne. Les cartographies sont de bonne
qualité.

Perfusion
Séquence de perfusion : images natives avant puis pendant le 1er passage
de gadolinium et cartographie du VSC. Glioblastome.
25 Coupes de 4 mm en 1,55 s par dynamique, 60 dynamiques, TR 16 ms,
TE 24 ms, α 7°, 1 NSA, FOV 24 cm 80%, matrice d’acquisition 96x76,
matrice d’image 128x128, temps d’acquisition 1min33.

En Pratique : L’imagerie cérébrale
IRMf d’activation
IRMf d’activation : cartographie
du coefficient de corrélation
croisée superposée à l’image
anatomique T1. Stimulation des
aires du langage, paradigme onoff.
Tumeur temporale gauche,
bilan préopératoire.
On observe une majoration du
rapport contraste sur bruit.

En Pratique : L’imagerie cérébrale
Spectro-RM
Spectro-RM multivoxel :
neurocytome déjà présenté (cf
séquence de diffusion)
En bas, aspect de la courbe obtenue
dans le voxel signalé par une croix
jaune (en haut à gauche). En haut à
droite : cartographie du NAA.
A 3T, l’augmentation du rapport S/B
permet de diminuer la taille du
volume et le temps d’acquisition. Par
ailleurs, la différenciation des pics est
meilleure.

En Pratique : L’imagerie médullorachidienne
• Antenne rachis 6 éléments en quadrature
• Toutes les indications neurologiques et
neurochirurgicales (programmations,
urgences)
• Environ 200 examens

En Pratique : L’imagerie médullorachidienne
• Le faible contraste T1, les nombreux artéfacts et
l’utilisation quasi obligatoire de petits champs
rendent l’utilisation du 3T plus difficile en routine
clinique.
• La qualité de l’imagerie est variable d’un patient à
l’autre.
• L’amélioration de l’imagerie se fera sans doute par
le développement de nouvelles antennes.

Imagerie médullo-rachidienne
Séquences sagittales TSE T1, TSE T2 et axiale 3D FFE T2 au niveau
cervical chez une patiente présentant une SEP et une cervicarthrose.

Imagerie médullo-rachidienne
Séquences sagittale TSE T1 après injection de gadolinium et effet
myélographique chez une patiente présentant un schwannome de la queue de
cheval.

En Pratique : Les contraintes
• En pratique, la SAR n’a pas posé de problème
particulier. Cela est dû, en partie à l’utilisation de
l’imagerie parallèle et aux séquences en EG.
• Cependant les patients décrivent plus de sensations
vertigineuses ou de chaleur.
• Tous les matériels chirurgicaux n’ont pas été testés à
3T. Cependant, nous pouvons contrôler des patients
porteurs de différents clips neurochirurgicaux ou
spires d’embolisation intracrânienne, sans contrainte
ni majoration des artéfacts.
• Un respirateur dédié 3T resté allumé dans la salle
d’examen a été une cause d’artéfacts.

Conclusion
• Au niveau encéphalique, l’amélioration de l’imagerie
morphologique est réelle, liée à la fois à l’utilisation de l’imagerie
parallèle et au gain en signal du 3T. L’utilisation de 3D T1 plus
systématique a pallié partiellement au faible contraste T1. Le
temps d’examen reste globalement inchangé.
• L’imagerie fonctionnelle et métabolique semble profiter
pleinement de l’augmentation du champ magnétique.
• Au niveau médullaire, le gain est moins évident par rapport à
1.5T.
• Le passage du 1.5 au 3T en routine clinique neuroradiologique est
possible, mais il passe cependant par l’adaptation des protocoles
existants et par un apprentissage particulier des manipulateurs et
des médecins.

Références
1. Ross JS. The high-field strength curmudgeon. Am J
Neuroradiol 2004 ; 25 : 168-9.
2. Pattany PM. 3T MR imaging: the pros and cons. Am J
Neuroradiol 2004 ; 25 : 1455-6.
3. Tanenbaum LN. 3-T MR imaging ready for clinical practice.
Am J Neuroradiol 2004 ; 25 : 1626-7.
4. Shapiro MD, Magee T, Williams D, Rannath R. The time for
3T clinical imaging is now. Am J Neuroradiol 2004 ; 25 :
1628-9.
Remerciements
Merci à Gwénaël Hérigault (Philips Systèmes Médicaux) pour
ses conseils techniques.