Chapitre 2. Mouvements liés a la circulation et a la ventilation : étude par IRM 57
2.2. Etude par IRM des mouvements respiratoires 67
2.2.3. Etude sur le mouvement des reins 77
2.2.3.3. Discussion 81
Les déplacements crânio-‐caudaux du rein gauche observés sont du même ordre de grandeur dans les deux populations étudiées, en valeurs absolues. Si on les considère par rapport à la longueur des reins, autour de 12cm de grand axe chez l’adulte et seulement 6cm chez le nourrisson, ils deviennent alors plus grands chez les enfants (73). La prise en compte
de ces mouvements apparaît donc cruciale, notamment pour l’imagerie fonctionnelle, basée sur l’analyse d’une région dans une série dynamique d’images.
Quant aux mouvements antéro-‐postérieurs, ils sont également du même ordre de grandeur entre enfants et adultes. Ils semblent toutefois moins importants que ceux dans l’autre direction étudiée, mais sont suffisants pour induire des phénomènes d’entrée ou de sortie de coupe pour les études en coupes coronales (74).
En fait, ces résultats, montrant une même amplitude chez l’enfant et l’adulte, peuvent s’expliquer. En effet, si l’on considère que l’organisme s’apparente à une sphère, alors son volume est V = 4/3.∏R3. La variation du volume (∆V) en fonction du rayon est obtenue en dérivant cette formule, soit ∆V/∆R = 4∏R2, ou ∆V = 4∏R2∆R. Cette variation de volume de l’organisme est induite par la ventilation, et peut donc s’apparenter au volume courant respiratoire. Si l’on considère cette variation de volume en fonction de la surface corporelle (BSA, body surface area), donnée selon la loi dimensionnelle par la formule BSA = kR2, où k est une constante, alors on obtient ∆V/BSA = 4∏∆R2/k. La variation de volume indexée à la surface corporelle, responsable des déplacements du rein, est donc bien indépendante de la taille du patient.
Notre étude présente plusieurs limites. Parmi celles-‐ci, nous avons choisi le rein gauche car, d’expérience, c’est celui qui nous semblait présenter les mouvements plus importants, et le plan sagittal pour observer les déplacements crânio-‐caudaux et antéro-‐ postérieurs. Mais il serait souhaitable de réaliser la même mesure sur des reins droits, les mouvements de ceux-‐ci étant peut-‐être même plus complexes en raison des rapports avec le foie. Disposer des mesures sur les mouvements latéraux serait également intéressant ; pour cela, il faudrait soit multiplier les acquisitions, soit, au mieux, disposer d’une séquence équivalente en 3D, sans perdre la résolution temporelle.
Une autre limite concerne la durée d’observation. En effet, si l’observation des courbes montre également une certaine corrélation temporelle entre les mouvements du pôle supérieur (courbes bleues) et ceux du pôle inférieur (courbes rouges), que ce soit en crânio-‐caudal (pointillés) ou en antéro-‐postérieur (trait plein), celle-‐ci apparaît moins évidente si l’on considère les mouvements crânio-‐caudaux par rapport aux mouvements antéro-‐postérieurs. Il faudrait vérifier la corrélation temporelle des mouvements observés avec les informations des capteurs externes.
Enfin, il est difficile d’observer la périodicité de la respiration sur les courbes résultantes, surtout chez les adultes, probablement toujours en raison d’une durée d’observation trop courte, limitée à 6 s soit à peine un cycle respiratoire complet. De surcroît, il y a probablement des mouvements « parasites », des déplacements du patient lui-‐même, notamment chez les enfants. Pour les identifier sur les courbes, il faudrait disposer de données sur des durées plus longues, ou alors reprendre les images elles-‐mêmes et les observer par exemple en mode « ciné ». A moins qu’il ne soit possible d’obtenir cette information à partir des capteurs externes (ceintures respiratoires). Le dernier point à prendre en compte concerne la méthode utilisée : l’appréciation manuelle des déplacements requiert un long temps d’observation puisqu’il faut placer sur chaque image les points choisis. Son avantage essentiel est de limiter les erreurs importantes que pourrait commettre un algorithme dans les cas difficiles. Néanmoins, elle ne permet pas de traiter des données en grand nombre.
En conclusion, cette étude a montré que les déplacements antéro-‐postérieurs et crânio-‐caudaux du rein gauche étaient du même ordre de grandeur chez l’enfant que chez l’adulte. Pour reproduire ces mesures sur le rein droit et surtout dans une population plus grande, il faudrait améliorer la méthode automatique, ou en trouver une plus adaptée à ce cas particulier.
3. CONCLUSION LEUR ETUDE PAR IRM DES MOUVEMENTS LIES A LA
CIRCULATION ET A LA VENTILATION
Les applications de la résonance magnétique nucléaire en médecine sont extrêmement vastes car cette technique permet évidemment une imagerie morphologique en coupes, mais également d’autres approches pour la caractérisation tissulaire (temps de relaxation longitudinale et transversale, diffusion, perfusion, spectroscopie) ou l’imagerie fonctionnelle. Toutefois, pour toutes ces techniques, le mouvement, terme très général, est l’un des facteurs limitant, si ce n’est le seul. C’est d’autant plus vrai que l’on s’intéresse, comme c’est notre cas, aux organes du tronc, par définition en mouvements. Il est donc nécessaire de faire un compromis entre la résolution spatiale, la résolution temporelle, le rapport signal sur bruit, la couverture volumique et la durée de l’acquisition, le tout devant prendre en compte les capacités d’apnée du patient. Mais l’IRM est également un outil non-‐ invasif qui permet de décrire les mouvements d’origine physiologique, comme nous l’avons illustré dans une population de patients atteints de mucoviscidose et sur les mouvements du rein. Dans le cadre de la mucoviscidose, les mesures observées sont similaires à celles décrites chez des volontaires sains. Pour le rein, nos résultats sont originaux, et méritent d’être confirmés sur une population élargie, de préférence en augmentant la durée d’observation et en incluant le rein controlatéral, ainsi que les mouvements latéraux. La connaissance de ces mouvements est souhaitable afin d’améliorer la technique d’imagerie fonctionnelle par IRM.