Examen Hepatite -manipulateur
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7/26/2019 Examen Hepatite -manipulateur
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IRM hépatique: ce que lemanipulateur doit savoir
CHU Henri Mondor
P.Zerbib, A.Luciani, F.Pigneur, R.Raymond, A.Rahmouni
CHU Henri Mondor CréteilService Imagerie Médicale Pr.A.RAHMOUNI
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Objectifs
Comprendre les questions posées à l’IRMhépatique dans ses indications habituelles
Comprendre, maîtriser et adapter lesparamètres des séquences pour y répondre
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1.Détection et/ou caractérisation d’une lesion hépatique uniqueou multiples : nodule indéterminé, Carcinome HépatoCellulaire (CHC) ,kyste,angiome, Hyperplasie Nodulairefocale (HNF) etc
2.Détection et/ou caractérisation d’une anomalie des voiesbiliaires: calcul des voies biliaires, anomalie congénitale desvoies biliaires, pathologie pancréatique, maladies
inflammatoires des voies biliaires etc
3.Détection et/ou quantification d’une surcharge ferrique:hémochromatose primitive ou secondaire
3 Indications principales
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1. Caractérisation d’unelésion hépatique
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Avant toute chose, le manipulateur doits'informer du dossier et du contexte clinique pourun prise en charge optimisée
Du fait de la localisation du foie, des séquences
en apnée ou avec asservissement respiratoiresont indispensables
PREPARATION DU PATIENT
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Expliquer l’examen et rassurer le patient
Expliquer l’indispensable prend quelques minutes et diminue le tauxd’échecs
Motiver le patient sur la coopération en lui disant notamment: “lesimages peuvent être floues”, “je vous parlerai au cours de l’examen”
etc
Expliquer que certaines séquencesnécessitent une apnée, et d’autres
une respiration régulière
PREPARATION DU PATIENT
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L’asservissement respiratoire est effectué :
-Soit par la mise en place d’une ceinture placée autour dupatient
-Soit par un écho navigateur
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Principe de l’asservissement
par ceinture
L’asservissement par ceinture respiratoire permet dedétecter les cycles respiratoires: le ballon de la ceinturese gonfle à chaque fin d’expiration et déclenche lesimpulsions
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L’écho navigateur est une séquence en écho de gradient rapideavec environ 5 impulsions/ seconde, sans la double transformée de
Fourier donc sans reconstruction d’image.
Ce navigateur est placé à cheval entre le foie et le poumon. Ildétecte l’absence ou la présence de protons par enregistrement
d’un signal.
L’écho obtenu est visualisé sous la forme d’une courbe signal /temps
Le signal est proportionnel à la distance parcourue par le foie aucours de la respiration
Une impulsion est déclenchée à chaque expiration (présencemaximale de protons)
Principe de l’écho-navigateur
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Echo Navigateur placé à cheval entre le foie et le poumon
Foie Poumons
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LIMITES ET AVANTAGES
• LIMITES
Nécessite la respiration la plus régulière et d’amplitude la plusconstante possibles
• AVANTAGES
• Permet des examens de qualité pour des patients ne pouvant tenirune apnée longue
• Permet des séquences avec Temps d’acquisitions élevés nepouvant être réalisées en apnée
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Les séquences les plus souvent utilisées
1.La séquence T1 écho de gradient en Phase et en
Opposition de Phase (InPhase – Out-of-Phase)2.Séquence T2 en écho de spin (1er et 2éme écho)avec saturation de graisse
4.Séquence 3D T1 en écho de gradient rapide avec
saturation de graisse avant et après injection de gadolinium
3.La séquence de Diffusion
5.Séquence T1 en écho de gradient avec saturation
de graisse
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1.La séquence T1 écho de gradient En phase et enOpposition de Phase (InPhase – Out-of-Phase)
2.Séquence T2 en écho de spin (1er et 2éme écho)
avec saturation de graisse
4.Séquence 3D T1 en écho de gradient rapide avecsaturation de graisse avant et après injection de gadolinium
3.La séquence de Diffusion
5.Séquence T1 en écho de gradient avec saturationde graisse
A la recherche d’un hypersignal T1 lié ou non à de la graisse intracellulaire
A la recherche d’une modification du contraste foie-lésion
Pour caracteriser et détecter les lesions
Pour étudier le réhaussement du foie
Pour étudier le réhaussement tardif du foie
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LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE
ET EN OPPOSITION DE PHASE
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PRINCIPE
Acquisition de deux échos
Au premier TE (2.4 ms) les protons de la graisse et de l'eau sont endécalage de phase (out phase). Le signal de la graisse s'annuleavec apparition d’un artefact de décalage chimique (liseré noir)entre les structures eau- graisse
Au deuxième TE (4.8 ms) les protons de la graisse et de l’eau sonten phase (in phase). Leur deux signaux s'additionnent.
A chaque acquisition de coupe, deux images sont acquises etreconstruites en fonction de leur TE respectifs.
Cette séquence est réalisée en apnée
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LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE ET ENOPPOSITION DE PHASE
A la recherche d'un hypersignal T1 lié ou non à la présence
de graisse intracellulaire
Noter l'absence de chute de signal de la graisse extra-cellulaire (sous-cutanée et intra péritonéale) entre les séquences IN et OUT phase
• Une séquence avec FAT SAT aurait annulé la graisse intra etextracellulaire
TE=4.8 MS TE=2.4 MS
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LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE ET EN OPPOSITION DEPHASE
GraisseEau
1.5 Tesla
E
G
Différences de fréquences de l’eau et de la graisse(220 Hz à 1.5 Tesla)
T=0
Signal graisse +eau
In Phase
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GraisseEau
1.5 Tesla
E
G
Fe-fg=220hz
T=0
Signal graisse +eau
In Phase
EG
T=TE=2.4 ms à 1.5T
Signal eau-graisse
Out Phase
LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE ET ENOPPOSITION DE PHASE
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GraisseEau
1.5 Tesla
E
G
Fe-fg=220hz
T=0
Signal graisse +eau
In Phase
EG
T=TE=2.4 ms à 1.5T
Signal eau-graisse
Out Phase
E
G
T=TE=4.8 ms à 1.5T
In Phase
Signal graisse +eau
LA SEQUENCE EN ECHO DE GRADIENT T1 EN PHASE ET ENOPPOSITION DE PHASE
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LIMITES ET AVANTAGES:
• LIMITES :
Artefact de décalage chimique de deuxième ordre en opposition dephase
N’annule que le signal de la graisse intra-cellulaire
• AVANTAGES :
Recherche de graisse intra-cellulaire : stéatose hépatique
Riche en lipidesPauvre en lipides
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In Phase – Signal eau + graisse
Out Phase
– Signal eau - graisse
Eaugraisse
A cet endroit, il y a autant de graisse que d’eau
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Stéatose focaleChute de signal
En phase
En opposition de phase
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Pourquoi pas un T1 spin écho?
impulsions
Gsc
GpGl
signal
90°
signal
Gl
Gp
180°
Gs
EG ES
TE TE
La séquence in phase out phase nécessite, à 1.5T, des TE courtscompris entre 2 et 4 ms
L’écho de spin n’est pas utilisé du fait du rephasage à 180°qui nepermet pas des temps d’échos courts!
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SEQUENCES T2 AVEC SATURATION DE GRAISSE
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PRINCIPE
Acquisition en pondération T2 permettant de “caractériser” les lesions(riches en eau)
On utilise des temps d’echo effectifs longs(>60 ms)
Cette séquence est effectuée avec une saturation spectrale de lagraisse.
Du fait du facteur turbo élevé, cette séquence T2 peut etre réalisée enécho de spin avec asservissement respiratoire ou en apnée
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Afin d’augmenter le contraste foie-lésion, on peut utiliser un deuxième
écho beaucoup plus tardif (> 100ms)
L’accentuation du contraste foie-lesion entre le premier écho (<70 ms) etle deuxième écho (>100 ms), permet de différencier les lesions riches en
eau des autres
Se rappeler cependant que le rapport signal-bruit chute avec le tempsd’écho
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A la recherche d’une augmentation du contraste foie-lésionorientant vers un kyste biliaire ou un angiome
1er écho 2ème écho
SéquenceT2 Spin écho Fat sat avec 1er et 2éme écho
- 1er écho < 70ms: détection des lésions
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1er écho 2ème écho
- 1er écho < 70ms: détection des lésions
- 2éme écho >100ms: caractérisation des lésions à T2 long
1er écho 2ème écho
Signal
Temps d’écho1er écho 2ème écho
Augmentationdu contraste foie-
lésion
T2 des lésions liquidiennes/angiomateuses
T2 du foie
lésion liquidienne / angiomateuse
Ici angiome
P i é li S t ti d i ?
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Pourquoi réaliser une Saturation de graisse ?
L’application d’un facteur turbo entraîne un hypersignal de la graisse(par moyennage des échos)
Une saturation de la graisse est nécessaire pour:
Axiale T2 Axiale T2 avec saturation de graisse
augmenter le contraste foie-lésion diminuer les artéfacts de répétition dus aux mouvements
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Pourquoi pas un écho de gradient T2 ?
Artéfact de susceptibilité magnétique entraînant une chute du rapportsignal sur bruit majorée en écho de gradient du fait de la présence de
fer dans le foie
Acquisition en Turbo spin écho T2 rapide du fait d’un train d’échosélevé (20 échos en moyenne par impulsion, permettant un remplissagerapide du plan de Fourier)
signal
Gl
GpGs
fg 90° 90°180° 180° 180° 180°
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Spin Echo T2 rapide avecsaturation de graisse
Echo de Gradient T2 avecsaturation de graisse
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SEQUENCE DE DIFFUSION
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Mise en évidence des mouvements microscopiques del’eau dans les tissus
Utilisation d’une séquence EPI-SE avec des gradients
de diffusion La diffusion nécessite l’utilisation d’une séquence dite en
« Echo Planar » qui utilise des gradients oscillants
permettant de balayer l’espace k en une seule lecture Hyper signal, à b élevés, dans les zones à diffusion
restreinte
PRINCIPE:
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L’objectif de la séquence de diffusion est de pouvoir:
1. Détecter les lésions de petites tailles difficilement visibles sur lesautres séquences
2. Caracteriser les zones à diffusion restreinte (ex:métastase) afin de lesdifférencier des kystes (diffusion élevée)
Le temps d’acquisition de cette séquence est d’environ 3 mn, d’où lanécessité d’un asservissement respiratoire
Le facteur de diffusion b correspond à la valeur de montée des gradients
Principe de la diffusion
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Restriction de la diffusion Diffusion normale
p
Séquence de diffusion
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Séquence de diffusion
Application de gradients de diffusion de chaque coté d’uneimpulsion de 180 degrés lors d’une séquence de type SE-EPI
Le déphasage des protons immobiles (diffusion restreinte) est compensé par ledeuxième gradient signal
180
SIGNAL
Protons mobilesProtons immobiles
Le déphasage des protons mobiles (diffusion élevée) n’est pas compensé par le
deuxième gradient pas de signal
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180°
AG
TG
DG
b= (gxAGxDG)² X (TG-DG/3) en s/mm²
DG=Duré Application
AG=Amplitude Gradient
TG=Temps séparant les deuxGradients de diffusion
g=Rapport gyromagnétique
La valeur du facteur de diffusion b est proportionnelle à l’intensitédes gradients de diffusion
Plus le b est élevé,plus l’intensité du gradient de diffusion est élevéet seules les zones à diffusion restreinte donneront du signal
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Quand la valeur de b augmente, le signal diminue
DIFFUSION FAIBLE
DIFFUSION ELEVEE
b (en s/mm2)
SIGNAL
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bo
b200
b10
b40
b20
b100
b400
b30
b800
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bo b800
A b0 (pas de gradient de diffusion), leskystes et la métastase sont visibles(T2) A b800 (gradient de diffusion élevé),seule la métastase est visible
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SEQUENCES 3D T1 EN ECHO DE GRADIENT RAPIDEAVEC SATURATION DE GRAISSE AVANT ET APRES
INJECTION DE GADOLINIUM
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Pré-requis d’une étude de qualité :
Couvrir tout le foie Pondération T1 EG à TE court
Saturation de graisse Temps limité par apnée < 20sec
Résolution spatiale élevée (< 3mm)
Etude dynamique à différents temps (au moins trois)
Artériel Portal
Acquisition répétée au moins une foie pour l’étudeparenchymateuse
Séquence 3D T1 en écho gradient rapide avect ti d i t t è i j ti d d li i
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Pour étudier sa vascularisation et son réhaussement
Artériel
Portal
IV-
Parenchymateux
saturation de graisse avant et après injection de gadolinium
Ici: Hyperplasie Nodulaire Focale (HNF)
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Séquences dynamiques 3D EG T1 (VIBE-LAVA-THRIVE)
EG 3D:
Acquisition rapide (couverture foie / Apnée) : <20 sec
Acquisitions dynamiques: résolution temporelle 3D: optimisation resolution spatiale
Interpolation : Remplissage partiel du k space (plan de Fourier)
Pondération en contraste en T1
60 partitions (coupes)
2 - 3mm TR=4ms
TE=2.30msGP
GS
GR
Impulsion RF
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Principe:
il consiste à compléter l’acquisition par des points de valeur nulle(zéro
filling) Conséquences:
réduction importante du Temps d’acquisition (50%)
perte de résolution (perte hautes fréquences)
conservation du contraste (acquisition lignes centrales)
L’INTERPOLATION DU PLAN DE FOURIER
T1 EG - 3DDynamiques
(VIBE®)
Prise decontraste
ResolutionsTemporelle et
spatiale
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L’INTERPOLATION DU PLAN DE FOURIER
000000
000000000000000000
000000000000000000000000
0000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000
L1
Ln
Ky
Kx
0000000000000000000000000000
Zéro filling
Zéro filling
Séquences dynamiques 3D EG T1
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q y q
Ici: Hyperplasie Nodulaire Focale
Avant IV Apres IV
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SEQUENCES EN ECHO DE GRADIENT 2D T1AVEC SATURATION DE GRAISSE ET APRES
INJECTION DE GADOLINIUM
Séquence EG T1 avec saturation de graisse
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Séquence EG T1 avec saturation de graisse
Après l’acquisition dynamique,on effectue une séquence en écho degradient pondérée en T1 avec saturation de graisse afin de:
Une saturation de graisse est nécessaire afin d’optimiser les prises decontraste
Cette séquence est réalisée en apnée
Les coupes sont acquises dans le plan axial +/- coronal
étudier le parenchyme et son rehaussement après injection de
gadolinium visualiser les prises de contraste tardives
Séquence EG T1 avec saturation de graisseaprès IV Gadolinium
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après IV Gadolinium
Une saturation de graisse est nécessaire afin d’optimiser les prises de contraste
axial coronal
Séquences - Protocole
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Pondération Type deSéquence
Objectif Paramètre
T1 EG Parenchyme -
Graisse
IP - OP
T2 TSE - FS Parenchyme -Nodules
RSB - Apnée –Asservissementrespiratoire - TE
T2 SE-EPI Détection-Caractérisation
Diffusion-Valeurs de b
T1 EG - 3DDynamiques(VIBE)
Prise decontraste -Angiogénèse
• Resol.Temporelle
• Resol.Spatiale
T1 EG-FS Parenchyme Contraste
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2.Détection et/ou caractérisationd’une anomalie des voies
biliaires
Deux séquences utiles pour l’étude des
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Deux séquences utiles pour l étude des
voies biliaires:
1.La séquence T2 en Half Fourier
Etude morphologique du foie et du pancréas et exploration des voies biliaires
2.Séquence RARE en 2D ou 3D à TE long
Visualisation de l’arbre biliaire
PREPARATION DU PATIENT
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PREPARATION DU PATIENT
Pour cet examen, le patient doit être strictement à jeun afin d’éviter lesprojections du duodenum et de l’estomac
A jeun Pas à jeun!
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SEQUENCES EN HALF FOURIER
SSFSE(GE)
SS TSE(PHILIPS)
HASTE(SIEMENS)
A i é h l i P l l i bili i
Séquence Half Fourier
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A visée morphologique Pour explorer les voies biliaires
Interet des coupes axiales et coronales
Axiale Coronal
PRINCIPE
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Le Haste est une séquence turbo spin écho T2 avec un train d’echosélevé et associé à l'acquisition de la moitié du plan de Fourier
Haste=Half Fourier Single shot Turbo spin Echo
TR=1000 ms TEeff=80 MS
Facteur turbo=144 échos
PRINCIPE
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L’acquisition seule de la moitié du plan de Fourier est possible grâce àla symétrie du plan en phase et en fréquence.
En pratique,on acquière 5/8 ème du plan.
-180°
+180°
-2MHz
+2MHz
-180°+2MHz
+180°-2MHz
5/8 ème du plan
symétrie du plan de Fourier
CHRONOGRAMME SEQUENCE HASTEHalf Fourier Single shot Turbo spin Echo (Siemens)
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Half Fourier Single shot Turbo spin Echo (Siemens)
impulsions
signal
Gl
Gp
Gs
90180
En pratique on établit un facteur turbo de 144 échos
LIMITES ET AVANTAGES
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LIMITES ET AVANTAGES
• LIMITES
Faible résolution spatiale du fait de l’acquisition du demi plan de Fourier
• AVANTAGES
• Acquisition rapide (20 sec)
• Excellent contraste des structures liquidiennes
Image « floue »
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Coupes axiales Haste
Coupes coronales Haste
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LA SEQUENCE RARE (BILI)
(RAPID ACQUISITION RELAXED ENHANCED)
PRINCIPE:
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Cette séquence est un turbo spin écho T2 avec un facteur turbo trèsélevé
C’est une séquence remplissant l'ensemble du plan de Fourieraprès une seule impulsion de 90. Cette technique dite "single- shot " nécessite l'application successive d'autant d'impulsions de180qu'il y a de lignes à remplir.
Les séquences obtenues sont très pondérées T2 car on utilise desTE très élevés ( entre 900 et 1100 ms.) Seuls les liquides de stases(derniers protons à se déphaser) donneront du signal.
TR=2860 ms
TE effectif=1000 ms
Facteur Turbo=240 échos
PRINCIPE:
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Signal
TE
Le signal diminue avec le TE, et le TE étant élevé (1000 ms):
Intérêt des coupes épaisses ( 40mm)
Séquence RARE (bili)
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En pratique on établit un facteur turbo de 240 échos
impulsions
signal
Gl
Gp
Gs
90° 180°
LIMITES ET AVANTAGES
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• LIMITES
Dégradation du rapport signal sur bruit du foie (faible signal des
échos tardifs et très grand TE effectif).
Faible résolution spatiale
• AVANTAGES
Excellent contraste des structures liquidiennes non circulantesqui ont un rapport signal-bruit élevé.
Acquisition très rapide (moins de 2 secondes/coupe)
Compatible avec l'apnée (intérêt essentiel pour les structuresmobiles)
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Lithiase intra canalaire (Cholédoque)
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Lithiases vésiculaire et du cholédoque
SEQUENCE BILI 3 D
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S QU C 3
On obtient une acquisition volumique avec une fine épaisseur decoupe(1,2 mm)
Reconstruction de l'arbre biliaire en MIP (Maximum IntensityProjection)
TR=1100 ms
TE=653 ms
NPartitions=72 coupes
Facteur Turbo=121 échos
Tacq=3mn
Cholangiographie IRM
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g g p
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3.Détection et/ou quantificationd’une surcharge ferrique
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Ce terme caractérise l'imprégnation des tissus de l'organisme pardes ions ferriques. Utilisation de séquences en écho de gradient
(GRE), plus sensibles à la présence de fer
Le fer entraîne une baisse importante du signal par effondrement dutemps de relaxation T2
Afin de favoriser une quantification à l’échelle de l’organe, on ne doitdonc pas utiliser d’ antennes de surface mais acquérir les imagesavec une antenne « corps ».
Plusieurs techniques d’analyse sont possibles, reposant toutes sur leprincipe d’une quantification de la chute de signal avec l’allongementdes TE.
SEQUENCES EN ECHO DE GRADIENT A TE VARIABLE
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T1 DP T2 TE=9 ms
T2+ TE=14 ms T2++ TE=21 ms
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Conclusion: Bien comprendre les séquences ainsi que leur mode
opératoire est primordial afin d’adapter au mieux laprise en charge du patient.
L’arrivée des nouvelles séquences de plus en plusrapides, grâce aux progrès de l’homogénéité deschamps, la qualité de montée des gradients ainsi
que les techniques d’acquisitions, permettentd’améliorer les diagnostics et de réduire le tempsd’examen.