Topo sur L'imagerie de diffusion : bases physiques simplifiées et pièges d'interprétation à éviter
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| aspect classique d'une restriction de la diff dans un AVC ischémique aigu |
L’imagerie de
diffusion est basée sur l’étude sur l’étude du mouvement des molécules d’eau au
sein d’une région/voxel de tissu exploré,
En d’autres
termes,
=> plus les
moldécules d’eau ont du mal à « bouger » au sein d’un tissu donné
soit secondairement à une hypercellularité soit à une réduction de l’espace
extra cellulaire par turgescence cellulaire,
=> et plus le
coefficient de diffusion sera bas
Terminologie
La diffusion a été
popularisée dans l’AVC ischémique où l’on retrouve classiquement une diffusion
restreinte secondairement à l’hypoxie cellulaire provoquant une inactivation
des pompes cellulaires membranaires d’ATP et causant l’œdème cytotoxique ,
réduisant ainsi l’espace extracellulaire et réduisant le mouvement des
molécules d’eau.
Cependant pleins
d’autres pathologies provoquent également une diffusion restreinte aussi bien
dans le système nerveux central que dans le reste du corps,
Une connaissance
du diagnostic différentiel des cas de diffusion restreinte est nécessaire pour
le radiologue
Bases physiques
Le principe de
base de la diffusion est l’atténuation du signal T2* basée sur la facilité avec
laquelle les molécules d’eau diffusent dans une région donnée
:
plus des molécules diffusent facilement => moins de signal T2* persistera
:
ainsi donc l’eau contenue dans le LCR diffuse très facilement et va réduire drastiquement le signal T2* et donc va paraître noire,
Au début, on
procède à l’acquisition d’une séquence pondérée T2* sans atténuation de la
diffusion , appelée B=0
Puis, on analyse
la méme séquence en appliquant un gradient d’écho sur au moins 3 directions
orthogonales, une durée déterminée de l’écho et une amplitude connue, ce qui
donne les différentes valeurs de B
Pour
simplifier, après avoir acquis l’image initiale B=0, on refait la même séquence
T2* mais cette fois ci en attendant une certaine période avant d’appliquer un écho
de plus en plus puissant et d’obtenir l’image, plus cette période sera longue,
et plus la valeur de B est élevée, et plus la sensibilité à la restriction sera
accrue,
En pratique
courante on utilise des valeurs de B allant entre 0 et 1000
Le problème avec
cette séquence est qu’elle dépendante du signal T2 et donc un tissu fortement
pondéré en T2 paraitra en hypersignal diffusion méme si la diffusion en son
sein est élevée ce qui correspond à l’effet T2 shine through (voire plus loin
pour de plus amples explications dans le chapitre pièges)
Pour y remédier on
rajoute à la diffusion une seconde mesure, celle de l’ADC (coefficient de
diffusion apparente) qui est calculée automatiquement par l’appareil d’IRM à
partir d’au moins deux valeur de B, et est exprimée en mm2/s,
Cette mesure est techniquement constante et
indépendante de l’appareil d’IRM et de l’effet T2, la diffusion est dans ce cas directement proportionnelle à la valeur de l’ADC, et même si sa valeur est
variable selon le tissu exploré, il est généralement accepté qu’une valeur
inférieure à 1000-1100x10-6 mm2/s indique une diffusion restreinte
Comment interpréter une diff :
La diffusion doit donc toujours être interprétée en association avec la carte d’ADC, et éviter autant
que possible de parler d’une restriction de diffusion sur la seule image diff
sans avoir jeté un coup d’œil sur la zone correspondante en ADC,
Les pièges de l’imagerie de diffusion :
Il existe de nombreuses situations où l’imagerie de diffusion est
anormale , et peut même mimer une restriction de la diffusion,
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Diffusion
restreinte
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T2
shine through
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T2
blackout
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T2
washout
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Lésion
à flux bas
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Séquence
Diffusion
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Hyper
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Hyper
|
Hyper
ou hypo
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Iso
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Hyper
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ADC
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Basse
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Elevée
|
Basse
|
Basse
|
Basse
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T2 shine through :
Certains tissus
sont fortement pondérés T2 et donnent un hypersignal diffusion qui peut être
interprété à tort comme étant une restriction,
L’ADC élevé de la
région en hypersignal permettra de s’assurer qu’il n’existe pas de réelle restriction
de la diffusion
Le kyste
épidermoïde en est l’exemple classique, mais peut être retrouvée également dans
certains cas de gliomes de bas grade
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| kyste épidermoide de l'angle ponto cérébelleux droit avec un effet T2 shine through sur la diff |
T2 Blackout :
L’exemple
classique étant l’AVC hémorragique aigu où l’hématome va donner l’aspect d’une
pseudo restriction de la diffusion, qu’on pourrait interpréter à tort comme
étant un AVC ischémique
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| AVC hémorragique ayant un effet T2 Blackout sur la diff |
T2 washout :
Retrouvé dans
certains cas de syndrome d’encéphalopathie réversible postérieure, dans lequel
la diffusion est en isosignal malgré une diffusion restreinte attestée par un
ADC bas dans cette région, comment
expliquer ce phénomène ? il nous faudra revenir au phénomène du T2 shine
through,
Le fait est que la
relation entre T2 shine through et diffusion réelle est plus complexe qu’une
simple relation binaire, ainsi tous les tissus ont en fait un certain degré de
T2 shine through, si la lésion est hypercellulaire la diffusion sera franchement restreinte et on aura un ADC bas, et si la composante T2 est accentuée c’est le T2
shine through qui l’emportera, mais dans certains cas les deux facteurs T2
shine through et diffusion restreinte s’annulent , donnant un isosignal diffusion, mais
l’ADC reste quant à lui b.
Lésion à flux bas :
Typique des
hémangiomes (notamment hépatiques) où le flux bas des vaisseaux qui le composent donnent carrément
l’aspect d’une diffusion restreinte en hypersignal diffusion et ADC bas, non
pas par réduction du mouvement des molécules d’eau, mais juste par le flux
intrinséquement lent des vaisseaux le composant.
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| A/B= AVC ischémique; C/D= Maladie de creutzfeld-Jacob; E/F= encéphalopathie ammonémique; G/H= AVC ischémique; I/J= empoisonnement au CO; K/Let M/N/O= lésion hypoxo ischémique; P/Q= abcès pyogène; R/S= Pathologie démyélinisante |
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