séquence TIME OF FLIGHT 2D-3D
dans l’exploration des vaisseaux de petits
diamètres. Validation in vivo, et
application clinique
L’artériographie est un moyen objectif, d’exploration vasculaire, et qui n’a pas le caractère opérateur-dépendant de l’échographie Doppler (Figure 1 et 2) .Ce dernier examen, reste cependant un examen de référence en pratique clinique.
Un des défauts de l’amplificateur de brillance est l’utilisation de radiations ionisantes, avec une réglementation, une maintenance, des protections, une formation du personnel strictes. Les injections de produit de contraste sont aussi susceptibles, chez le petit animal, d’entrainer des complications, d’autant plus si des mesures répétées sont nécessaires, comme dans notre étude.
Lors du travail réalisé sur l’évaluation de la perméabilité des microprotheses vasculaires basées sur le PVA, nous avons été confronté à l’indisponibilité de l’amplificateur de brillance, pendant plusieurs semaines
Figure 1 A: Artériographie d’un implant PVA , Perméable à J7.
Figure 2 ; Artériographie d’une prothèse PVA perméable à 7 jours.
Nous nous sommes orientés vers l’utilisation de l’Angiographie par IRM grâce au Centre d'Explorations Fonctionnelles Intégré (CEFI) du petit animal(figure 3) labellisé IBiSA sur le site de Bichat, Université Paris VII. Nous avons eu accès à une IRM 7 Tesla (les IRM cliniques actuelles ayant des puissances de 1.5 à 3 Tesla).
Figure 6 : Coupe coronale sous prothétique, flux d’aval de bonne qualité confirmant la perméabilité.
Figure 7B
Figure 7A et B : IRM 7 Tesla avec injection de gadolinium. Prothèse perméable (A), thombosée (B).
Malgré ces bons résultats de l’imagerie par IRM 7 tesla avec injection de Gadolinium (Figures 4 à 7), nous n’avons pu poursuivre les explorations. En effet, dans la suite des travaux du Pr Marc Chaouat nous avons utilisé pour les implantations, des rats Wistar, d’un poids moyen de 515g, afin de diminuer le problème d’incongruence de diamètre des prothèses avec l’aorte de rats trop jeunes. L’évaluation de la perméabilité des prothèses avec des rats de ce poids, est peu compatible, avec cette IRM dédiée au petit animal (souris).
Nous avons alors contacté l’équipe du Pr Phalla OU, à Bichat afin de répondre au charges de charge suivant :
- sans injection de produit de contraste - rapide
- fiable
- pour la perméabilité des petits vaisseaux, ici l’aorte du rat. - Sans limite liée à la taille de l’animal.
L’angiographie par Résonnance Magnétique (ARM) par Temps de VOL ou TIME OF FLIGHT ou TOF a été adaptée par Sylvie Chillon technicienne IRM, et le Pr
PHALLA OU, au CHU Bichat sur une IRM 3 Tesla.
Cette séquence est utilisée en neuroradiologie pour dépister les thromboses des vaisseaux cérébraux. Dans l’ ARM par temps de vol, on va optimiser des séquences d’écho de gradient compensées en flux, afin de privilégier le signal vasculaire par rapport à celui des tissus environnants en saturant le signal des tissus stationnaires avec des TR très courts.
L’aimantation longitudinale de ces tissus n’a pas le temps de “repousser” et leur signal s’affaiblit favorisant le phénomène d’entrée de coupe; comme le sang circulant entrant dans la zone explorée n’a pas été saturé , son aimantation longitudinale est maximale. Un plan de coupe perpendiculaire aux vaisseaux renforce le signal vasculaire et le signal provenant du flux sanguin est donc élevé par rapport à celui des tissus saturés. Un TE (Temps d’Echo) court permet de s’affranchir du déphasage des flux turbulents. Il est possible de sélectionner la direction des flux à visualiser en plaçant une bande de pré- saturation. Cette bande de pré-saturation (impulsion RF sélective en amont ou en aval du plan de coupe) amont du volume d’intérêt permet de supprimer le signal veineux ou artériel non désirés.
Imagerie TOF 2D
En acquisition 2D, l’imagerie en temps de vol est effectuée à l’aide d’un ensemble de coupes fines qui seront empilées pour reconstruire un pseudo-volume. L’avantage des coupes fines est une meilleure sensibilité aux flux lents (qui ne resteront pas dans la coupe longtemps et ne seront donc pas saturés) et la possibilité d’utiliser des angles de bascule , élevés (d’où une meilleure saturation des tissus stationnaires et plus de signal vasculaire). Cependant, l’acquisition 2D a l’inconvénient d’avoir une mauvaise résolution spatiale dans l’axe de la pile de coupe.
Imagerie TOF 3D
Au contraire de l’imagerie TOF 2D, l’acquisition TOF 3D volumique permet d’obtenir une bonne résolution spatiale dans les 3 directions de l’espace, avec un meilleur rapport signal / bruit . Du fait de l’excitation d’un volume à chaque répétition, il y a une saturation progressive des flux, d’autant plus qu’ils sont lents, les plus lents peuvent même disparaître complètement. On peut diminuer la saturation des flux au cours de leur parcours dans le volume exploré en fractionnant l’acquisition 3D en plusieurs blocs (ou « slabs ») MOTSA : Multiple Overlapping Thin Slab Acquisition) ce qui a été réalisé dans la séquence d’ARM.
L’importance du signal vasculaire dépend:
de la vitesse et du type de flux
de la longueur et de l’orientation du vaisseau exploré (le signal vasculaire sera meilleur si la coupe est perpendiculaire à l’axe du vaisseau)
Limites
Les principales limites de l’ARM par temps de vol sont :
- La perte de signal liée au déphasage des spins lorsque les flux sont complexes ou turbulents (sténoses), lorsque les flux sont trop lents ou orientés parallèlement au plan de coupe.
- La mauvaise suppression du signal des tissus stationnaires à T1 court (graisse, athérome,
hématome, thrombus)
Optimisation
On peut améliorer le contraste vasculaire en supprimant du signal des tissus statiques grâce à une impulsion de préparation de type transfert d’aimantation pour une excitation