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Étude diagnostique – Description et définition

Présentation

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique de diagnostic médical qui crée des images des structures internes du corps en utilisant le principe de la résonance magnétique nucléaire (RMN). Les examens IRM utilisent un aimant supraconducteur pour créer un champ magnétique autour du patient, des bobines de radiofréquence (Rf) pour transmettre des impulsions et recevoir le signal d'une région souhaitée du corps, et des bobines de gradient pour localiser l'origine du signal dans la région sélectionnée. les axes x, y et z. Ainsi, il est possible de générer des images en coupes minces de n’importe quelle partie du corps humain, sous n’importe quel angle et direction. 

L’utilité diagnostique de l’IRM peut être complétée par l’administration de produits de contraste intraveineux. Le produit de contraste le plus couramment utilisé est à base de Gadolinium. Les produits de contraste à base de gadolinium sont divisés en agents liquides extracellulaires, agents de contraste sanguins et agents spécifiques à un organe.1. Le produit de contraste de choix pour l’imagerie musculo-squelettique est le produit de contraste extracellulaire. Le type d'agent de contraste intraveineux à utiliser dépend de l'établissement, mais le gadobutérol ou le gadotéridol sont administrés plus couramment. Ce sont tous deux des agents à base de gadolinium avec des complexes de chélation différents. 

Aperçu historique

Nikola Tesla a découvert le champ magnétique rotatif en 1882 à Budapest, en Hongrie. Tous les appareils IRM sont calibrés en « unités Tesla » et la force d'un champ magnétique est mesurée en unités Tesla ou Gauss. En 1937, Isidor Rabi, professeur à l'Université de Columbia, a observé que les noyaux atomiques peuvent être visualisés en absorbant ou en émettant des ondes radio. Lorsqu'ils sont exposés à un champ magnétique suffisamment puissant, ce phénomène quantique est connu sous le nom de RMN. En 1971, Raymond Damadian, médecin et professeur au Downstate Medical Center de l'Université d'État de New York (SUNY), a rapporté que les tumeurs et les tissus normaux peuvent être détruits. distingué in vivo par RMN Étant donné que les tissus cancéreux contiennent plus d’eau, plus d’eau se traduit par plus d’atomes d’hydrogène. En 1973, Paul Lauterbur, chimiste à SUNY, Stony Brook, a produit la première image RMN, Mike Goldsmith, un étudiant diplômé, a conçu un appareil portable. bobine d'antenne pour surveiller l'émission d'hydrogène détectée par la bobine Le 3 juillet 1977, près de cinq heures après le début du premier test d'IRM, le premier scanner humain a été réalisé en tant que premier prototype d'IRM.2

Description

La capacité de l’IRM à imager des parties du corps dépend de deux principes fondamentaux : un nombre impair de protons ou de neutrons et une charge électrique positive/négative dans un atome. Le corps humain est principalement composé d’eau et de graisse qui contiennent une quantité abondante d’atomes d’hydrogène. Ces atomes d'hydrogène contiennent un proton, ce qui les rend idéaux pour l'imagerie IRM. 

Lorsqu'ils sont placés dans un champ magnétique principal, ces protons s'alignent dans la direction opposée du champ magnétique principal.5. L’application d’une seule impulsion Rf provoque le déphasage des protons. Ces protons déphasés tentent ensuite de se réaligner dans la direction du champ magnétique principal, mais le temps nécessaire à chacun de ces protons pour se réaligner varie en fonction de la composition de la molécule, de la teneur en graisse et en eau (H+). Nous utilisons cette différence de temps pour rephaser et obtenons des images à différents moments. Ces images sont principalement pondérées en T1 ou T2, bien que de nombreuses autres séquences d'IRM aient maintenant été développées en modifiant les types et le nombre d'impulsions Rf, entre autres paramètres, pour mieux caractériser les tissus mous. Une zone claire/blanche démontre une intensité de signal élevée ; une zone sombre/noire démontre une faible intensité du signal3.

Les bobines de gradient localisent ensuite l'endroit d'où provient le signal dans le volume 3D du tissu sélectionné, puis, à l'aide d'algorithmes informatiques complexes, génèrent une image. Vous trouverez ci-dessous une liste des caractéristiques d’imagerie de certaines lésions en fonction de leur composition :4

Caractéristiques d'imagerie basées sur la composition

Lésion

T1 Hyperintense

 

GrasLipome, variante du lipome, liposarcome bien différencié, hémangiome, myosite ossifiante mature
MéthémoglobineHématome
Matière protéiqueAbcès, ganglion
MélanineMélanome
 

 

T2 Hyperintense

 

Lésion remplie de liquideAbcès, sérome, ganglion, kyste d'inclusion épidermoïde
Tumeur solide (pas aussi hyperintense que les lésions remplies de liquide)Lésions myxoïdes ; liposarcome myxoïde, myxome des tissus mous. Sarcome synovial

T2 hypo-intense

 

HémosidérineTumeur à cellules géantes de la gaine tendineuse
pulmonaireCicatrice, maladie de Dupuytren, fibrome, élastofibrome, desmoïde, fibrosarcome, tumeur à cellules géantes de la gaine tendineuse, lymphome occasionnel
Calcifications densesTophus goutteux, calcifications dystrophiques

 

Le sang qui coule est sombre/noir sur l’imagerie pondérée T1. Les produits de contraste IRM sont paramagnétiques. Ces agents paramagnétiques modifient les propriétés magnétiques du sang, ainsi que d’autres tissus, ce qui entraîne une augmentation du flux sanguin. L'imagerie après l'administration d'un produit de contraste avec des séquences pondérées T1 standard modifiera l'intensité du signal du sang qui coule en clair/blanc. Les lésions qui démontrent une augmentation du flux sanguin présenteraient alors une intensité de signal accrue par rapport aux images obtenues avant l'administration du contraste.

Le principe du contraste intraveineux pour les extrémités repose sur le flux sanguin. Les pathologies qui provoquent une augmentation du flux sanguin démontreront plus de contraste (amélioration) dans ces régions par rapport aux autres. Les étiologies malignes recrutent du sang pour obtenir les nutriments dont elles ont besoin pour se développer ; par conséquent, le contraste aide à évaluer les étiologies malignes.

Le contraste IV de routine n'est pas nécessaire s'il n'influence pas les discussions de gestion. Les blessures traumatiques telles que les foulures musculaires, les déchirures de tendons/ligaments, les fractures osseuses suspectées ne nécessitent pas d'évaluation d'un produit de contraste intraveineux. Les lipomes simples et les sous-types de malformations vasculaires peuvent également être caractérisés et délimités sans contraste intraveineux5. Cependant, le contraste est utile pour stadifier et caractériser la plupart des tumeurs.6. L'amélioration du contraste intraveineux peut également aider à guider les biopsies guidées par échographie ou par tomodensitométrie.

Les étiologies infectieuses favorisent une réponse immunitaire entraînant une vasodilatation régionale, augmentant le flux sanguin pour recruter les globules blancs. Le contraste fournit une évaluation détaillée et précise de l’étendue de l’infection, tant dans les tissus mous que dans les os. Il aide également à délimiter les zones de tissus dévitalisés7.

Les pathologies qui compromettent l'apport sanguin à un os démontreraient une faible intensité de signal après l'administration de contraste intraveineux par rapport à d'autres os. Ceci peut être utilisé pour évaluer le degré de nécrose osseuse dans la maladie de Kienbock et peut aider à orienter le traitement.8-9. L’utilisation du contraste intraveineux pour évaluer la viabilité du pôle proximal dans les fractures du scaphoïde n’est pas aussi claire10. Cela peut dépendre de l’établissement ou du clinicien.

Résultats normaux de l'étude - Vidéo
Diagnostics pour lesquels ces études peuvent être utilisées dans le bilan (avec images de résultats anormaux)
Commentaires et Perles
  • L'IRM utilise des ondes radio plutôt que des rayonnements ionisants pour produire des images des structures corporelles.
  • L'administration d'un agent de contraste est utile pour différencier les lésions kystiques des lésions solides et pour identifier les nodules tumoraux dans les lésions kystiques. L'amélioration du contraste NE PEUT PAS être utilisée de manière fiable pour distinguer les lésions bénignes des lésions malignes.4.
  • En cas de faible degré de suspicion clinique d'étiologie maligne, il n'est pas nécessaire d'administrer un produit de contraste intraveineux. Si les caractéristiques d'imagerie sont préoccupantes pour une étiologie maligne, le patient peut être soit pris en charge chirurgicalement, soit une IRM avec contraste peut être obtenue. L’IRM pourrait potentiellement aider à caractériser davantage la lésion ou à identifier un site à biopsier.
  • Un contraste intraveineux peut être utilisé pour évaluer la viabilité de l'os lunaire dans la maladie de Kienbock.
  • Chez certains patients, l'IRM n'est pas possible pour des raisons de sécurité (par exemple stimulateur cardiaque), de qualité d'imagerie (par exemple implants métalliques) ou d'autres limitations du patient (claustrophobie). Certains patients peuvent nécessiter une anesthésie car ils peuvent ne pas être incapables de rester assis pendant toute la durée de l'examen, en fonction de leur âge ou d'autres limitations. Certaines analyses peuvent prendre jusqu'à 45 minutes.
  • Dans les images pondérées en T1, les tissus à forte teneur en graisse (couche sous-cutanée de la peau et os normaux) apparaissent clairs et les compartiments contenant de l'eau (tels que les muscles et les os avasculaires) apparaissent plus foncés. Les images pondérées T1 permettent d’identifier les structures anatomiques normales. Par conséquent, dans les images T1, la graisse est brillante et les os sont blancs. Les os présentant une nécrose avasculaire (AVN) sont noirs. 
  • Dans les images pondérées en T2, les tissus à forte teneur en graisse (couche sous-cutanée de la peau) apparaissent sombres et les compartiments contenant de l'eau (tels que les os avasculaires) apparaissent clairs. Les images T-2 sont utiles pour images des lésions pathologiques à forte teneur en eau, comme un lunaire avasculaire. Les images T2 sont généralement réalisées avec une saturation de graisse, donc la graisse est sombre et l'os est sombre.
  • L'IRM est une modalité d'imagerie pour l'évaluation des masses des tissus mous, car elle permet de différencier les types de tissus et permet souvent de diagnostiquer les lipomes bénins et les malformations vasculaires.11
Références

Sites de référence

  1. https://doi.org/10.3892/ijmm.2016.2744 
  2. Une brève histoire de l'imagerie par résonance magnétique (IRM). 2012. (Consulté le 27 août 2015, à http://www.teslasociety.com/mri.htm.)
  3. https://radiopaedia.org/articles/resonance-and-radiofrequency?lang=us 
  4. https://pubs.rsna.org/doi/full/10.1148/radiol.2532081199
  5. https://radiopaedia.org/articles/glomangioma?lang=us

Autres références

  1.  Filip M. Vanhoenacker, Paul M. Parizel, Jan L. Gielen ; Imagerie des tumeurs des tissus mous, 4th édition, page 79.
  2. Jeffrey D. Tours ; L'utilisation du contraste intraveineux dans l'IRM des infections des extrémités. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0887217197800170?via%3Dihub
  3. Journal américain de radiologie. 2014;203 : 131-139. 10.2214/AJR.13.11606
  4. Schmitt R, Heinze A, Fellner F, Obletter N, Struhn R, Bautz W. Imagerie et stadification des ostéonécroses avasculaires au poignet et à la main. Eur J Radiol 1997 ; 25:92–103 https://www.ajronline.org/doi/10.2214/AJR.13.11606
  5. Journal of Hand Surgery, 2013/10/01, volume 38, numéro 10, pages 2047-2054, Copyright © 2013 American Society for Surgery of the Hand
  6. Amrami KK, évêque AT, Berger RA. Coin radiologie : Imagerie des tumeurs des tissus mous de la main et du poignet : présentation et discussion de cas. J Am Soc Surg Hand 2005; 5: 186-92.     
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