Imagerie par résonance magnétique

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnelle est un outil qui n’a été mis

en œuvre que très récemment en obstétrique. Il fournit de nouvelles perspectives pour

l’étude de la physiologie du placenta humain. L’IRM dynamique a été utilisée pour la

mesure de flux sanguins et la perméabilité vasculaire.

La perfusion placentaire humaine a été évaluée in vivo à partir de 20 SA et

jusqu’à terme par IRM en appliquant les séquences en écho planar en non-sélectif/

sélectif inversion-récupération en 1998 [137]. La variabilité des mesures en cas de

grossesse normale a été estimée avec un temps de balayage de 400 secondes. La

vitesse moyenne de la perfusion observée était de 176 (erreur standard= ±24)

ml/100mg/min.

Trois approches IRM pourraient être utilisées pour la mesure de la perfusion

placentaire. La première est basée sur des produits de contraste. Cependant,

l’utilisation de produits de contraste est à ce jour non recommandée chez les femmes

enceintes sauf dans les situations exceptionnelles (par exemple en cas de suspicion de

placenta accreta, situation à risque vital maternel). La deuxième approche est celle de

la mesure des coefficients de diffusion de l’eau [138]. La troisième consiste à utiliser

les changements des valeurs des temps de relaxation [139].

Les études basées sur une utilisation de produit de contraste ont montré que la

perfusion dans un organe peut être quantifiée par IRM dynamique [140]. La perfusion

placentaire a été évaluée par IRM avec injection de produit de contraste chez la souris

[141,142], en utilisant des séquences pondérées T1 en écho de gradient rapide (fast

spoiled gradient-echo). Cependant, l’innocuité des produits de contraste gadotériques

n’a pas été définitivement démontrée chez la femme enceinte. Il n’y a pas de

consensus quant aux risques fœtaux liés à une exposition maternelle aux produits de

contraste IRM [143–145]. Plusieurs séries ont permis de mettre en évidence l’absence

d’effets à long terme après IRM fœtale injectée, mais l’absence de données solides

quant au passage transplacentaire du gadolinium doit conduire à rester prudents

[146,147].

D’autres séquences IRM, telles que les acquisitions BOLD (blood oxygen

level dependent) semblent être prometteuses. Le phénomène physique à la base de la

séquence BOLD repose sur le caractère paramagnétique de la désoxyhémoglobine qui

peut par conséquent permettre de réduire le rapport signal/bruit [148]. Cet effet peut

permettre d’étudier les changements de niveaux d’oxygénation dans les tissus fœtaux.

Une augmentation des taux d’oxygène délivrés au sein du cerveau fœtal a été

observée chez les fœtus RCIU. L’effet observé en séquence BOLD peut être modifié

par différents facteurs : espèce animale étudiée, fœtus normaux vs RCIU par exemple.

La réponse fœtale observée peut être différente sous hyper ou hypo-oxygénation

maternelle. De plus, un contexte d’anesthésie et de procédure chirurgicale peut

également modifier les réponses observées aux changements d’oxygénation. Le

rapport entre niveau d’oxygène tissulaire et réponse observée en BOLD apparaît donc

complexe à interpréter [149].

Hypothèse et stratégies

La vascularisation utéro-placentaire est donc essentielle pour le

développement du fœtus et le bon déroulement de la grossesse. En clinique, elle n’est

aujourd’hui évaluée en pratique courante que par Doppler bidimensionnel pulsé. Les

flux quantifiés par Doppler pulsé dans les vaisseaux afférents de l’unité

utéro-placentaire, les artères utérines ou ombilicales, ne sont que partiellement le reflet de

l’hémodynamique intra-placentaire réelle. Avec l’IP de l’artère utérine du premier

trimestre, le taux de détection de la PE avant 34 SA n’est que de 59% avec 5% de

taux de faux positifs ou de 75% avec 10% de taux de faux positifs [132]. De plus, il

n’existe pas de corrélation correcte entre spectre Doppler 2D et constatations

histologiques [150]. Les performances cliniques de cet examen ne sont donc pas

satisfaisantes.

La vascularisation utéro-placentaire peut aujourd’hui être directement évaluée

in vivo par Doppler angiographie 3D et par IRM. La stéréologie est par ailleurs une

technique quantitative de choix en ex vivo.

Le Doppler énergie 3D est un outil facile à utiliser en clinique et les indices

quantitatifs calculés à partir du volume Doppler semblent prometteurs pour le

dépistage de la PE [8,151]. Néanmoins, les indices sont influencés par divers facteurs

physiques tels que la position placentaire, l’épaisseur de la paroi abdominale, et les

réglages de l’appareil, notamment la PRF, le gain et le WMF. De plus, la

quantification du signal est gérée automatiquement par le logiciel VOCAL™, et la

signification physiologique de ces indices n’est pas claire.

Le but principal de cette thèse est d’évaluer les nouvelles approches

d’imagerie quantitative de la vascularisation utéro-placentaire sur le plan de leur

valeur discriminative entre situation physiologique et pathologique, ainsi que sur le

plan de leurs limites techniques. Deux axes de travail principaux ont été développés :

l’évaluation en clinique et sur modèles expérimentaux.

Avec l’approche clinique, les performances des indices Doppler énergie 3D au

premier trimestre pour dépister la PE et/ou le RCIU ont été évaluées (cohorte

PLACENTA 3D, chapitre 4). Par ailleurs, une évaluation de la corrélation entre les

indices 3DPD et les indices stéréologiques a été réalisée chez la femme enceinte au

troisième trimestre (étude EVUPA, chapitre 5). L’impact des paramètres de réglage

de la machine et des paramètres physiologiques a été évalué à la fois en clinique

(PLACENTA 3D chapitre 4.2, EVUPA chapitre 5.3) et sur modèle animal (modèle de

brebis gestante, chapitre 6). Enfin, les techniques Doppler 3D et stéréologiques ont été

évaluées sur un modèle animal de RCIU (modèle de brebis gestante, chapitre 7).