Séquences d'excitation couramment utilisées

Afin de différencier les tissus en favorisant l’un ou l’autre des paramètres tissulaires, différentes suites d’impulsions RF peuvent être utilisées pour la phase d’excitation : ces séquences varient en fonction du TE et du TR. Selon ces valeurs, on obtiendra des images privilégiant plutôt le contraste en T1 (TE et TR courts) ou plutôt le contraste en T2 (TE et TR longs) [HAUTE AUTORITEDE SANTE, 2008].

L’envoie des impulsions des ondes RF peut se faire de différentes manières (bascule des spins à 90° et/ou 180° ou moins selon les séquences, …). Ainsi, en médecine vétérinaire, trois grands types de séquence d’excitation sont utilisés : séquences en écho de spin, en écho de gradient, ou séquences d’inversion récupération (AUDIGIE et al., 2009).

a) Séquence en « écho de spin » (ES ou SE) Il s’agit de la séquence de référence.

114 Elle comprend une impulsion de 90° (angle de bascule = 90°), une attente pendant un temps TE/2, une impulsion de 180° (pour rephaser les protons), une nouvelle attente de TE/2 et un enregistrement du signal à TE. Il y a donc une double bascule des protons ce qui permet d’obtenir un signal intensifié. Ainsi, la qualité des images est excellente (très bonne résolution) mais c’est une séquence longue à obtenir et donc très sensible au mouvement. Le contraste dans les diverses pondérations (T1, T2, ou densité de protons) est ajusté à l’aide de TE et TR (TAPPREST et al., 2002).

De nombreuses séquences ont été développées (écho de gradient, fast spin écho, echoplanar etc.) afin de réduire le temps d’acquisition et d’améliorer la sensibilité diagnostique. Parmi celles-ci, seule la séquence en écho de gradient, utilisée fréquemment en médecine vétérinaire, sera développée [HAUTE AUTORITEDE SANTE, 2008].

b) Séquence en « écho de gradient » (GRE)

La séquence est très rapide avec un TE très court. L’angle de bascule des spins est faible (entre 20 et 60°). Il n’y a que l’impulsion RF de 90° et non celle de 180°. Le retour à l’état d’équilibre s’effectue donc plus rapidement, induisant un gain de temps non négligeable (IMAIOS, http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI).

La pondération (en T1, T2 ou densité de protons) dépend de TE, TR et de l’angle de bascule (CHEYNET DE BEAUPRE, 2010). Si l’angle de bascule est grand (= TR court), la

séquence sera mieux pondérée en T1. Si l’angle de bascule est faible (= TR long), la séquence est dépondérée en T1 et pondérée en densité de protons (LACROIX, 2008).

L’acquisition primaire de l’information étant en volume (conversion en coupes ultérieurement), ce type de séquence est à privilégier lors de reconstruction en 3D de l’image (WERPY et al.,2006).

Ces séquences sont très sensibles aux inhomogénéités du champ magnétique (cf. V) (les hétérogénéités ne sont pas compensées par une impulsion RF de 180°). Le temps d’acquisition est beaucoup plus court que pour une image en séquence SE mais la résolution est beaucoup moins bonne (IMAIOS, http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI).

Afin de mettre en évidence les lésions siégeant au sein de la cavité médullaire de l’os, des séquences supprimant le signal généré par la graisse ont été mises au point et sont fréquemment utilisées en médecine équine. En effet, une inflammation au sein de l’os peut ne pas être détectée du fait d’une intensité de signal proche de celle de la moelle osseuse (graisse), d’où l’intérêt des séquences supprimant le signal de la graisse (WERPY et al., 2006 ; AUDIGIE et al., 2007a).

c) Séquences supprimant le signal de la graisse

Sur ces séquences, le signal de la graisse étant absent, les images sont donc dites en « suppression de graisse » (TUCKER et SAMPSON, 2007).

Ces séquences s’avèrent très utiles pour améliorer la précision diagnostique dans la suspicion de certaines lésions ou pour améliorer la qualité de l’image (KASTLER et VETTER, 2006).

115  Séquences d’inversion-récupération STIR (« Short Tau Inversion

Recovery ou STIR »)

Il s’agit de la même technique que pour une séquence SE. Ce qui diffère c’est le rythme de retour à l’état d’équilibre des protons à la suite d’une impulsion d’onde de RF (CHEYNETDE BEAUPRE, 2010).

Ces séquences sont souvent utilisées sur des séquences en pondération T2 (IMAIOS, http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI; AUDIGIE et al., 2007a).

Les paramètres physiques sont réglés de manière à supprimer sélectivement le signal de la moelle osseuse en conservant un signal très élevé des liquides (pondération de type T2). L’application d’une impulsion au temps d’inversion TI (80 à 125 ms selon les appareils) permet une inversion des signaux de tous les tissus sauf celui de la graisse. Cette dernière apparaît noire car il n’y a pas d’aimantation au temps TI. L’os spongieux sain apparaît donc entièrement noir. L’os et les tissus mous apparaissent foncés [Figure 66]. Les processus pathologiques, traduisant le plus souvent une augmentation du contenu liquidien de l’os, seront représentés par des zones claires au sein des os (la lésion apparaît en hypersignal comparé à la moelle osseuse, noire). Les lésions osseuses (processus inflammatoires) sont détectées avec une sensibilité maximale à l’aide de ces séquences. L’évaluation des tissus mous côtoyant des structures graisseuses est également bonne (DE LA FARGE, 2009).

Figure 66 : Séquence STIR obtenue au niveau de l’extrémité distale d’un pied de cheval

(WHITE et WERPY, 2005)

La suppression du signal de la graisse fait apparaître la cavité médullaire en gris alors que le liquide présent au niveau du récessus de l’AIPD apparaît blanc (flèche).

En comparaison avec les deux séquences précédentes, le temps d’acquisition est ici plus long et la résolution de l’image est moindre (du fait de l’augmentation du rapport signal/bruit) (WERPY et al., 2006).Mais l’inconvénient majeur est la disparition du signal des

tissus ayant un T1 proche de celui du tissu graisseux (lésions hémorragiques ou lésions hyprintenses après injection de gadolinium) (KASTLER et VETTER, 2006). De plus, l’injection de produit de contraste tel que le gadolinium n’est pas utilisable en séquence STIR. En effet, les tissus rehaussés par ce produit voient leur T1 raccourci (proche du T1 de la graisse), leur signal sera donc supprimé en STIR, d’où une perte d’information.

Il faut noter que, contrairement aux séquences SE et GRE, le contraste des tissus est similaire avec des systèmes IRM différents. L’utilisation de ces séquences est donc un bon moyen pour comparer le pouvoir de résolution de différents appareils ! (WERPY et al., 2006).

116 Ces séquences sont peu sensibles aux inhomogénéités du champ magnétique (IMAIOS, http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI).

 Séquences en « saturation sélective de graisse »

A la différence de la précédente, cette séquence à l’avantage de pouvoir mettre en évidence des lésions situées à proximité de structures graisseuses après injection de gadolinium et de visualiser sans altération des tissus ayant des T1 équivalents à celui de la graisse. Le contraste global de l’image n’est pas modifié (KASTLER et VETTER, 2006 ; IMAIOS, http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI).

Ces séquences sont de plus utilisables sur une grande majorité de séquences (pondération T1, T2, SE, GRE, et en densité de protons).

Cependant, ces séquences nécessitent un champ magnétique très homogène et sont très sensibles aux artéfacts de champ magnétique. Ces derniers étant importants en système haut champ, ces séquences sont donc moins fiables avec ce type de système. Les meilleures images sont obtenues avec de faibles volumes analysés. Enfin, les artéfacts liés à une suppression de graisse incomplète ne sont pas rares (KASTLER et VETTER, 2006).

Le Tableau 5 permet d’avoir un aperçu global des avantages et inconvénients des séquences d’excitation utilisées.

Tableau 5 : Comparaison des différentes séquences utilisées en médecine équine

(KASTLER et VETTER, 2006; IMAIOS, http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI).

Séquence SE Séquence GRE Séquence STIR

Avantage

- Très bonne résolution, - Bon contraste

- Peu sensible aux artéfacts

- Rapidité d’acquisition - Contours osseux bien délimités

- Bonne évaluation des tissus mous et osseux (identification aisée des œdèmes osseux)

-Peu dépendant des hétérogénéités du champ magnétique

Inconvénient - Longue à obtenir donc très sensible aux artéfacts de mouvement

- Très sensible aux artéfacts de champ magnétique

- Moins bonne résolution

- Non spécifique du tissu mais du T1

- Temps d’acquisition long

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