A.4
Critères diagnostiques de la démence
vasculaire probable ou possible,
NINDS-AIREN
Ces critères associent une démence avec la définition suivante, une maladie cérébro-vasculaire, et une relation entre les deux, établie soit par la survenue de la démence dans les 3 mois qui suivent l’accident vasculaire cérébral, soit par une évolution fluctuante, en marche d’escalier.
Les critères suivants permettent de diagnostiquer une démence vascu- laire :
• Probable
1. Démence :
– déclin cognitif par rapport au niveau antérieur
– déclin mnésique et d’au moins 2 autres domaines cognitifs – interférant avec les activités de la vie quotidienne
2. Maladie cérébro-vasculaire :
– présence de signes focaux à l’examen neurologique – preuve TDM ou IRM de lésion vasculaire cérébrale 3. Relation entre les 2 affections ci-dessus, d’après :
– début de la démence dans les 3 mois après un AVC
– détérioration brusque des fonctions cognitives, ou aggrava- tion fluctuante ou par à couprs des déficits cognitifs
4. Critères en faveur du diagnostic (facultatifs) : – troubles de la marche, précoces
– antécédents d’instabilité, de chutes spontanées – troubles du contrôle mictionnel
– paralysie pseudo-bulbaire, incontinence émotionnelle – modification de la personnalité et de l’humeur
• Possible : Mêmes que probable, sauf :
– Absence de preuve TDM ou IRM de lésion vasculaire cérébrale – Ou absence de relation temporelle claire entre démence et AVC – Ou début insidieux à évolution variable (plateau, amélioration) • Certaine : Mêmes que probable, plus :
– Signes histopathologiques de maladie cérébro-vasculaire – Absence de dégénérescence neurofibrillaire et de plaques sé-
A . CR I T È R E S D I A G N O S T I Q U E S D E S D É M E N C E S
– Absence d’autres affections cliniques ou neuropathologiques pouvant être la cause de démence
Annexe B
Notions de base sur l’imagerie
par résonance magnétique (IRM)
Nous nous contenterons ici d’exposer l’origine du signal et les prin- cipes physiques permettant d’obtenir différents types de contrastes, appe- lés pondérations, classiques en IRM (T1, T2, T2∗ et FLAIR). En particulier, les principes de codage spatial, les séquences d’imagerie rapide et les techniques plus avancées telles que l’imagerie de diffusion ou fonctionelle ne seront pas évoquées. Pour plus de détails, le lecteur intéressé peut se référer à McRobbie et al. [2007] ou, concernant les aspects mathématiques, à Liang & Lauterbur [2000].
B.1
Origine du signal
L’IRM repose sur le moment magnétique, noté−→µ, du noyau d’hydro-
gène, présent notamment dans les molécules d’eau du corps humain. Bien que le moment magnétique soit une propriété quantique, une analogie classique, bien que limitée, est de le considérer comme l’aiguille d’une boussole.
La propriété de résonance magnétique nucléaire désigne le fait que, lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique−→B0, ces moments ma-
gnétiques vont se mettre à tourner autour de l’axe de−→B0 avec une vitesse
angulaire ω0 =γB0, où γ est une constante dépendant du noyau consi-
déré, appelée rapport gyromagnétique. On préfère généralement utiliser la notation en fréquence et la fréquence de rotation des moments ma-
B . NO T I O N S D E B A S E S U R L’I M A G E R I E PA R R É S O N A N C E M A G N É T I Q U E ( I R M )
gnétiques f0= 2πγ B0est appelée fréquence de Larmor1. Ce mouvement de
rotation du moment magnétique est appelé précession (figure B.1).
FI G U R E B.1 – Mouvement de précession du spin autour de l’axe du
champ magnétique (Source : http://www.sas.upenn.edu/~wwalsh/MRI_ BASICS.html).
Lorsque de nombreux protons en interaction avec leur environnement sont placés dans un champ magnétique, ils vont donc se mettre en mou- vement de précession autour de l’axe de ce champ magnétique et vont progressivement s’orienter de manière à être colinéaires avec le champ −→
B0. Deux orientations sont alors possibles : parallèle et antiparallèle. Les
principes de physique statistique impliquent qu’un plus grand nombre de moments magnétiques vont se placer dans la configuration parallèle, plus stable énergétiquement. Ainsi, bien que les moments parallèles et antiparallèles s’annulent deux à deux, la somme de tous les moments magnétiques, ou résultante, est non nulle. On note généralement cette résultante−→M. Pour simplifier les notations, on considère un référentiel tel que l’axe−→z est parallèle au champ−→B0et on a donc
−→
M = M−→z (figure B.2). Le signal de résonance magnétique nucléaire est alors obtenu par l’application transitoire dans le plan perpendiculaire à −→B0 d’un second
champ magnétique, noté−→B1, oscillant à la fréquence de Larmor du noyau
étudié. Ce champ−→B1 est également appelé onde radiofréquence (ou onde
RF). Les moments magnétiques se mettent alors également en précession autour de −→B1. Il apparaît donc une composante transversale Mxy à la
résultante −→M, qui peut se décomposer de la manière suivante : −→M = Mz−→z +Mxy−→xy. C’est l’amplitude de ce champ magnétique transversal
qui est mesurée à l’aide d’une bobine par le principe d’induction. En fonction de la durée de l’impulsion, il est possible de faire basculer de
B.1. Origine du signal
FI G U R E B.2 – Origine du vecteur de magnétisation résultant (Source :
http://www.sas.upenn.edu/~wwalsh/MRI_BASICS.html).
Gauche : Hors d’un champ magnétique, la distribution de l’orientation des spins est aléatoire. Milieu : Placés dans un champ magnétique, les spins s’orientent colinéai- rement à l’axe du champ magnétique. Statistiquement, le nombre de spins dans l’état parallèle (ici, 4) est légèrement supérieur à celui des spins dans l’état antiparallèle (ici, 2). Droite : La somme des spins est donc non nulle et peut être modélisée par un unique vecteur résultant.
manière plus ou moins importante le vecteur résultant par rapport à l’axe du champ−→B0. La composante transversale maximale que l’on peut obtenir
correspond au cas où la totalité de l’aimantation longitudinale initiale est basculée dans le plan perpendiculaire, c’est-à-dire un angle de bascule de 90°.
A la fin de l’impulsion B1, les moments magnétiques reprennent leur
position intiale, c’est le phénomène de relaxation. Cette relaxation ne s’effectue pas à la même vitesse pour la composante longitudinale et pour la composante transversale, mais fait intervenir deux constantes de temps T1 et T2 : Mz(t) = M0z 1−e−T1t Mxy(t) = M0xye− t T2
Les constantes de temps T1 et T2 permettent de caractériser la vitesse de ces phénomènes de relaxation. Le temps de relaxation T1 indique la durée nécessaire, après une impulsion de 90°, pour que l’aimantation longitudinale récupère approximativement 63% de sa valeur initiale avant impulsion. Le temps T2 représente la durée nécessaire pour que la com- posante transversale perde environ 67% de sa valeur après une impulsion RF de bascule de 90°. Ainsi, le signal mesuré par une bobine placée dans le plan perpendiculaire est une sinusoïde amortie par une exponentielle
B . NO T I O N S D E B A S E S U R L’I M A G E R I E PA R R É S O N A N C E M A G N É T I Q U E ( I R M ) e−t/T2 t Signal e−t/T2 e−t/T2∗ t
FI G U R E B.3 – Signal mesuré après une onde de radiofréquence de 90°.
Gauche : Signal théorique dans un champ parfaitement homogène avec une décrois- sance caractérisée par T2 (Free Induction Decay). Droite : En réalité, les inhomogénéités locales de champ entraînent une décroissance plus rapide du signal, caractérisée par le temps T2∗.
de constante de temps T2. Ce signal est appelé Free Induction Decay (FID). En réalité cependant, le champ magnétique −→B0 n’est pas parfaitement
homogène, ce qui entraîne un déphasage des spins, et donc une décrois- sance du signal plus rapide que prévu. On parle alors de temps T2* pour désigner la constante de temps de cette exponentielle décroissant plus rapidement (figure B.3). Il est possible de corriger ces inhomogénéités par l’envoi d’une impulsion de 180°, que nous ne détaillerons pas ici.