IRM avancée : perfusion, diffusion, spectroscopie

Imagerie IRM Avancée en Neuro-Radiologie

L'IRM avancée en neuro-radiologie combine plusieurs techniques pour une évaluation diagnostique et pronostique précise des pathologies cérébrales, notamment les accidents vasculaires cérébraux et les tumeurs.

Imagerie de Perfusion de Premier Passage (PWI)

La PWI utilise l'injection de sels de gadolinium en bolus pour évaluer la microvascularisation cérébrale. Elle se base sur la chute du signal en T2* due aux effets de susceptibilité magnétique des substances paramagnétiques (gadolinium). Cette technique permet de générer des cartes paramétriques reflétant l'hémodynamique locale, telles que :

• T0 : temps d'arrivée du bolus
• TTM : temps de transit moyen
• TTP : temps jusqu'à la valeur crête
• VSC (Volume Sanguin Cérébral ou CBV)
• DSC : Débit Sanguin Cérébral ()

Les applications incluent le diagnostic et le suivi des accidents ischémiques cérébraux et des tumeurs intracérébrales. Une augmentation du rCBV (relative CBV) est souvent corrélée à une néoangiogenèse et à un grade tumoral élevé (III/IV OMS).

Perfusion T1 (DCE-MRI)

Contrairement à la PWI, la perfusion T1 (Dynamic Contrast Enhanced MRI) se concentre sur la prise de contraste en T1, indicateur d'une rupture de la barrière hémato-encéphalique (leakage). La correction de ce leakage est essentielle pour un calcul précis du rCBV, conduisant à l'introduction du paramètre cCBV (corrected CBV).

Effets des Produits de Contraste et Susceptibilité Magnétique

Les substances paramagnétiques, comme le gadolinium, raccourcissent les temps de relaxation T1 (hyperintensité) et T2 (chute du signal). Ces effets sont concentration-dépendants et sont exploités par des séquences sensibles à la susceptibilité magnétique, telles que les séquences T2 EG. L'imagerie de susceptibilité magnétique exploite les variations locales de champ magnétique pour identifier des dépôts ferromagnétiques (sang désoxygéné, ferritine, hémosidérine, calcium).

Imagerie d'Activation (BOLD)

L'effet BOLD (Blood-Oxygenation-Level-Dependent) est utilisé en IRM fonctionnelle. Il repose sur le changement des propriétés magnétiques de l'hémoglobine en fonction de son état d'oxygénation. L'oxyhémoglobine est diamagnétique, tandis que la désoxyhémoglobine est paramagnétique. Lors de l'activation neuronale, le couplage neurovasculaire entraîne une augmentation du flux sanguin local, diminuant la concentration relative en désoxyhémoglobine et augmentant ainsi le signal IRM.

Imagerie de Diffusion

L'imagerie de diffusion mesure le déplacement des molécules d'eau et se décline en deux types :

• Diffusion isotropique : Mesure la vitesse moyenne de déplacement des molécules d'eau, quantifiée par le Coefficient de Diffusion Apparent (ADC) ou CDA. Une chute de l'ADC indique une restriction de la diffusion, caractéristique de pathologies comme l'AVC ischémique aigu, certains abcès ou tumeurs de haut grade (lymphome, gliomes de haut grade).
• Diffusion anisotropique : Mesure la direction et l'amplitude du déplacement des molécules d'eau. L'Imagerie en Tenseur de Diffusion (ITD) et la Fraction d'Anisotropie (FA), un indice normalisé de 0 (isotropique) à 1 (fortement contrainte), sont des marqueurs clés. La tractographie est une méthode qualitative qui reconstruit en 3D les faisceaux de substance blanche, utile pour le planning préopératoire des tumeurs (déplacement, infiltration) malgré des limites liées aux artefacts de susceptibilité.

La discordance (mismatch) DWI/FLAIR est pertinente pour dater un événement ischémique (DWI+ et FLAIR- indique une fenêtre temporelle < 4,5 heures).

Spectroscopie RMN (SRM)

La SRM est une technique non invasive qui étudie le métabolisme cérébral en analysant le déplacement chimique des noyaux (principalement et ). Elle permet de quantifier des métabolites importants :

• N-acétylaspartate (NAA) : Marqueur de l'intégrité neuronale (diminué dans les tumeurs).
• Choline : Représente le métabolisme membranaire (augmentée dans les tumeurs, signant une prolifération cellulaire).
• Créatine : Indicateur du métabolisme énergétique (diminuée dans les gliomes de haut grade).
• Lactate : Apparaît en conditions d'ischémie ou d'hypoxie.
• Lipides : Marqueur de nécrose.

Les spectres peuvent être acquis en mode monovoxel ou multivoxel (imagerie spectroscopique) et varient en fonction du temps d'écho (TE).

Applications Cliniques de l'Imagerie Multimodale

L'intégration de la perfusion et de la spectroscopie 1H est cruciale pour la caractérisation de l'agressivité des tumeurs gliales. Un rCBV > 1.75 est associé aux tumeurs de haut grade, tandis que la spectroscopie révèle une augmentation du pic de choline, de lactates et de lipides dans les gliomes de haut grade, par rapport à une augmentation modérée de la choline dans les gliomes de bas grade. Cette approche multimodale est désormais courante dans la routine clinique pour le diagnostic et l'évaluation pronostique.