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A quoi peut servir la spectroscopie chez l’enfant
J Radio1 2005;86:1228-1453 O Éditions Françaises de Radiologie, Paris, 2005
Séances scientifiques et thématiques
Recherche en IRM : applications cliniques Séance organisée par le GRAMM
Responsable : Jean-François Le Bas Objectifs pédagogiques Présenter les nouvelles approches par IRM en neuroradiopédiatrie. Mises au point spécifiques.
Président : Jean-François Le Bas 15 h 2 5
NOUVELLES TECHNIQUES D'IRM EN NEURO-IMAGERIE PEDIATRIQUE : INTERET ET DlFFlCULTES
Modérateur : Jacques Bittoun
15 ho0
Durée : 20 minutes
L HERTZ-PANNIER.N BODDAERT
Durée : 20 minutes
EXPLORATION RMN DE L'ENFANT IN UTERO
Résumé : Les séquences de diffusion et de spectroscopie de protons sont actuellement disponibles pour évaluer le cerveau fœtal. La séquence de diffusion que nous utilisons est une séquence en échoplanar avec des valeurs de b de 0, 500 et 1000 comme en période postnatale quel que soit l'âge, afin d'obtenir une cartographie ADC. En dehors d'analyse quantitative, l'analyse qualitative apporte des éléments sur la maturation cérébrale in utero tant pour le cortex, que la substance blanche et le tronc cérébral. Dans les cas pathologiques, elle permet l'analyse de lésion cytotoxique ou d'œdème vasogénique, la visualisation des cellules migrantes ou non, la visualisation du corps calleux ou non, en complément des séquences standarts T2 et Tl. La spectroscopie de protons est réalisée avec un réseau d'antennes en réseau phasé, afin d'obtenir une sommation des différents spectres obtenus. Le nombre d'acquisitions par séquence est augmentée par rapport à la période postnatale, afin d'obtenir un rapport signal sur bruit suffisant. Les séquences utilisées sont de type PRESS pour l'écho court et l'écho long, en technique monovoxel, avec une boite au minimum de 20 x 15 x 15 mm là aussi afin d'obtenir un signal suffisant. Bien que de pratique non courante, la spectroscopie de protons permet une approche métabolique du développement normal et des circonstances pathologiques non comprises actuellement. Mots clés : IRM
Résumé :Les développements récents de I'IRM permettent des avancées conceptuelles majeures pour la compréhension de la maturation cérébrale chez l'enfant normal, et suscitent de grands espoirs pour améliorer le diagnostic et la prise en charge de nombreuses pathologies neurologiques de l'enfant. L'IRM fonctionnelle cérébrale permet d'étudier le développement des réseaux corticaux qui sous-tendent les fonctions motrices, visuelles, auditives, ainsi que le développement du langage chez le bébé et l'enfant. Elle permet également d'étudier la plasticité en cas de lésion, notamment avant chirurgie des épilepsies ou des tumeurs. L'imagerie de diffusion et le tracking de fibres permettent l'analyse quantitative de la myélinisation normale, de l'organisation précoce de la connectivité anatomique chez le bébé, ainsi que des maladies de la substance blanche. Les méthodes d'analyse anatomique quantitative (VBM, Voxel-Based-Morphometry) permettent une comparaison statistique de groupes homogènes d'enfants malades dont I'IRM est normale (certains retards mentaux par exemple) à des enfants normaux, pouvant mettre en évidence des anomalies structurelles non visibles à l'œil nu. Ces techniques, développées initialement chez l'adulte, doivent être adaptées aux contraintes et aux particularités de l'âge pédiatrique (cerveau immature, artefacts de mouvements, faible coopération,. ..). Leur potentiel d'utilisation clinique est immense, après la phase actuelle de validation et de standardisation. Mots clés : IRM fonctionnelle
15 h50
Durée : 20 minutes
A QUOI PEUT SERVIR LA SPECTROSCOPIE CHEZ L'ENFANT C ADAMSBAUM (l), JF CHATEIL (2) (1) PARIS- FRANCE, (2) BORDEAUX - FRANCE Résumé : La spectroscopie monovoxel du SNC est actuellement accessible en routine. La spectroscopie multivoxel, fournissant une carte métabolique pour chaque composant est de maniement plus dif-
ficile. Les pics individualisables sont: Le N-Acetyl-Aspartate (NAA), marqueur neuronal ; la créatine, impliquée dans le métabolisme énergétique, présente dans les cellules gliales et neuronales ; la choline, constituant des oligodendrocytes, de la myéline. Le lactate traduit une glycolyse anaérobie mais peut être présent en faible quantité chez le nouveau-né, et surtout le prématuré. Dans les maladies métaboliques, les modifications de ces paramètres n'ont aucune spécificité, mais peuvent constituer une aide au diagnostic, au suivi sous traitement. La présence de lactate est un argument diagnostique dans les cytopathies mitochondriales ; l'élévation du pic de NAA est très évocateur de maladie de Canavan ; dans I'adrénoleucodystrophie, l'augmentation initiale de la choline traduit une démyélinisation active. Dans l'anoxo-ischémie néonatale, l'élévation significative du lactate couplée à la baisse du NAA est de mauvais pronostic. En pathologie tumorale, plusieurs profils ont été décrits, permettant de suspecter une tumeur rapidement évolutive (PNET, glioblastome). L'augmentation du lactate devant une lésion arrondie évoque un abcès. D'autres applications ont été proposées (traumatismes, retard psychomoteur, épilepsie ...) mais sans faire leur preuve en pratique clinique. Mots clés : Spectroscopie
16 h 15 : Pause
2e partie : Mises au point spécifiques Modérateur : Jacques Bittoun
16 h 3 0
Durée : 20 minutes
IRM CHEZ LE TRAUMATISE CRANIEN GRAVE A PASCO-PAPON, L LEMAIRE, D DARABI, MC MASCARADEC, JP BE NO^, C CARON-POITREAU, JJ LEJEUNE - FRANCE ANGERS Résumé : Chez le traumatisé crânien grave (TCG), l'œdème cérébral et les modifications associées de la barrière hémato-encéphalique représentent les principaux enjeux de la prise en charge initiale, tant sur le plan thérapeutique que pronostique. L'œdème cérébral est en effet source d'hypertension intracrânienne puis d'ischémie secondaire. Les altérations de la BHE conditionnent quant à elles les traitements en réanimation (niveau de pression de perfusion cérébrale). L'IRM morphologique et fonctionnelle répond-elle de manière optimale à ces enjeux ? Le statut de la BHE est apprécié par I'IRM conventionnelle avec le Gadolinium en séquences T l . Mais la « prise de contraste » est un marqueur tardif des altérations la barrière. L'IRM de diffusion permet la caractérisation des œdèmes, œdème intracellulaire versus œdème extracellulaire. L'IRM de perfusion, combinée à la diffusion, répond en partie à la question hémodynamique du processus d'ischémie secondaire (pénombre traumatique). Mais la technique du premier passage n'est valide que si la barrière est imperméable au Gadolinium et l'on sait que chez le TCG, l'ischémie secondaire peut survenir avec des valeurs de débit sanguin cérébral peu altérées. Ce qui manque en pratique courante est la définition ultra-précoce des zones à risque, zones qui peuvent être sauvées si une action thérapeutique ciblée est entreprise. Les voies de recherche s'orientent donc vers l'imagerie des processus physiologiques concomitants au traumatisme. Parmi ceux-ci figurent les processus inflammatoires d'activation endothéliale et notamment la surexpression des sélectines. L'imagerie moléculaire (vectorisation et marquage de cellules immunocompétentes) offre donc des perspectives très intéressantes chez le traumatisé crânien grave. Mots clés : IRM
17 h o 0
Durée : 20 minutes
EXTRACTION DES PARAMETRES HEMODYNAMIQUES A HERMENT (l), F BUYENS (l), O JOLIVET (l), E MOUSSEAUX (l), J BIT~OUN (2) (1) PARIS - FRANCE, (2) LEKREMLIN-BICÊTRE - FRANCE Résumé : L'exposé à pour objectif de montrer comment la coopération entre : les lois de la mécanique des fluides, les principes de la physique de I'IRM, le développement de séquences d'acquisitions dédiées et la mise en œuvre de méthodes de traitement du signal adaptées ouvre l'accès aux paramètres de l'hémodynamique cardiaque et artérielle sur l'homme. L'accent portera sur l'amélioration de la qualité des images de vélocimétrie, sur l'intérêt d'une mesure directe de l'accélération par codage de phase ainsi que sur l'estimation locale des gradients de pression dans les cavités auriculo-ventriculaires et dans la lumière aortique. Enfin il sera montré comment l'estimation de la vitesse de propagation du flux au travers des valves mitrale et aortique laisse espérer l'accès à une cartographie de la pression centrale des voies de remplissage et d'éjection du ventricule gauche. Mots clés : Traitement d'images
Séances scientifiques et thématiques
Recherche en IRM : applications cliniques Séance organisée par le GRAMM
Responsable : Jean-François Le Bas Objectifs pédagogiques Présenter les nouvelles approches par IRM en neuroradiopédiatrie. Mises au point spécifiques.
Président : Jean-François Le Bas 15 h 2 5
NOUVELLES TECHNIQUES D'IRM EN NEURO-IMAGERIE PEDIATRIQUE : INTERET ET DlFFlCULTES
Modérateur : Jacques Bittoun
15 ho0
Durée : 20 minutes
L HERTZ-PANNIER.N BODDAERT
Durée : 20 minutes
EXPLORATION RMN DE L'ENFANT IN UTERO
Résumé : Les séquences de diffusion et de spectroscopie de protons sont actuellement disponibles pour évaluer le cerveau fœtal. La séquence de diffusion que nous utilisons est une séquence en échoplanar avec des valeurs de b de 0, 500 et 1000 comme en période postnatale quel que soit l'âge, afin d'obtenir une cartographie ADC. En dehors d'analyse quantitative, l'analyse qualitative apporte des éléments sur la maturation cérébrale in utero tant pour le cortex, que la substance blanche et le tronc cérébral. Dans les cas pathologiques, elle permet l'analyse de lésion cytotoxique ou d'œdème vasogénique, la visualisation des cellules migrantes ou non, la visualisation du corps calleux ou non, en complément des séquences standarts T2 et Tl. La spectroscopie de protons est réalisée avec un réseau d'antennes en réseau phasé, afin d'obtenir une sommation des différents spectres obtenus. Le nombre d'acquisitions par séquence est augmentée par rapport à la période postnatale, afin d'obtenir un rapport signal sur bruit suffisant. Les séquences utilisées sont de type PRESS pour l'écho court et l'écho long, en technique monovoxel, avec une boite au minimum de 20 x 15 x 15 mm là aussi afin d'obtenir un signal suffisant. Bien que de pratique non courante, la spectroscopie de protons permet une approche métabolique du développement normal et des circonstances pathologiques non comprises actuellement. Mots clés : IRM
Résumé :Les développements récents de I'IRM permettent des avancées conceptuelles majeures pour la compréhension de la maturation cérébrale chez l'enfant normal, et suscitent de grands espoirs pour améliorer le diagnostic et la prise en charge de nombreuses pathologies neurologiques de l'enfant. L'IRM fonctionnelle cérébrale permet d'étudier le développement des réseaux corticaux qui sous-tendent les fonctions motrices, visuelles, auditives, ainsi que le développement du langage chez le bébé et l'enfant. Elle permet également d'étudier la plasticité en cas de lésion, notamment avant chirurgie des épilepsies ou des tumeurs. L'imagerie de diffusion et le tracking de fibres permettent l'analyse quantitative de la myélinisation normale, de l'organisation précoce de la connectivité anatomique chez le bébé, ainsi que des maladies de la substance blanche. Les méthodes d'analyse anatomique quantitative (VBM, Voxel-Based-Morphometry) permettent une comparaison statistique de groupes homogènes d'enfants malades dont I'IRM est normale (certains retards mentaux par exemple) à des enfants normaux, pouvant mettre en évidence des anomalies structurelles non visibles à l'œil nu. Ces techniques, développées initialement chez l'adulte, doivent être adaptées aux contraintes et aux particularités de l'âge pédiatrique (cerveau immature, artefacts de mouvements, faible coopération,. ..). Leur potentiel d'utilisation clinique est immense, après la phase actuelle de validation et de standardisation. Mots clés : IRM fonctionnelle
15 h50
Durée : 20 minutes
A QUOI PEUT SERVIR LA SPECTROSCOPIE CHEZ L'ENFANT C ADAMSBAUM (l), JF CHATEIL (2) (1) PARIS- FRANCE, (2) BORDEAUX - FRANCE Résumé : La spectroscopie monovoxel du SNC est actuellement accessible en routine. La spectroscopie multivoxel, fournissant une carte métabolique pour chaque composant est de maniement plus dif-
ficile. Les pics individualisables sont: Le N-Acetyl-Aspartate (NAA), marqueur neuronal ; la créatine, impliquée dans le métabolisme énergétique, présente dans les cellules gliales et neuronales ; la choline, constituant des oligodendrocytes, de la myéline. Le lactate traduit une glycolyse anaérobie mais peut être présent en faible quantité chez le nouveau-né, et surtout le prématuré. Dans les maladies métaboliques, les modifications de ces paramètres n'ont aucune spécificité, mais peuvent constituer une aide au diagnostic, au suivi sous traitement. La présence de lactate est un argument diagnostique dans les cytopathies mitochondriales ; l'élévation du pic de NAA est très évocateur de maladie de Canavan ; dans I'adrénoleucodystrophie, l'augmentation initiale de la choline traduit une démyélinisation active. Dans l'anoxo-ischémie néonatale, l'élévation significative du lactate couplée à la baisse du NAA est de mauvais pronostic. En pathologie tumorale, plusieurs profils ont été décrits, permettant de suspecter une tumeur rapidement évolutive (PNET, glioblastome). L'augmentation du lactate devant une lésion arrondie évoque un abcès. D'autres applications ont été proposées (traumatismes, retard psychomoteur, épilepsie ...) mais sans faire leur preuve en pratique clinique. Mots clés : Spectroscopie
16 h 15 : Pause
2e partie : Mises au point spécifiques Modérateur : Jacques Bittoun
16 h 3 0
Durée : 20 minutes
IRM CHEZ LE TRAUMATISE CRANIEN GRAVE A PASCO-PAPON, L LEMAIRE, D DARABI, MC MASCARADEC, JP BE NO^, C CARON-POITREAU, JJ LEJEUNE - FRANCE ANGERS Résumé : Chez le traumatisé crânien grave (TCG), l'œdème cérébral et les modifications associées de la barrière hémato-encéphalique représentent les principaux enjeux de la prise en charge initiale, tant sur le plan thérapeutique que pronostique. L'œdème cérébral est en effet source d'hypertension intracrânienne puis d'ischémie secondaire. Les altérations de la BHE conditionnent quant à elles les traitements en réanimation (niveau de pression de perfusion cérébrale). L'IRM morphologique et fonctionnelle répond-elle de manière optimale à ces enjeux ? Le statut de la BHE est apprécié par I'IRM conventionnelle avec le Gadolinium en séquences T l . Mais la « prise de contraste » est un marqueur tardif des altérations la barrière. L'IRM de diffusion permet la caractérisation des œdèmes, œdème intracellulaire versus œdème extracellulaire. L'IRM de perfusion, combinée à la diffusion, répond en partie à la question hémodynamique du processus d'ischémie secondaire (pénombre traumatique). Mais la technique du premier passage n'est valide que si la barrière est imperméable au Gadolinium et l'on sait que chez le TCG, l'ischémie secondaire peut survenir avec des valeurs de débit sanguin cérébral peu altérées. Ce qui manque en pratique courante est la définition ultra-précoce des zones à risque, zones qui peuvent être sauvées si une action thérapeutique ciblée est entreprise. Les voies de recherche s'orientent donc vers l'imagerie des processus physiologiques concomitants au traumatisme. Parmi ceux-ci figurent les processus inflammatoires d'activation endothéliale et notamment la surexpression des sélectines. L'imagerie moléculaire (vectorisation et marquage de cellules immunocompétentes) offre donc des perspectives très intéressantes chez le traumatisé crânien grave. Mots clés : IRM
17 h o 0
Durée : 20 minutes
EXTRACTION DES PARAMETRES HEMODYNAMIQUES A HERMENT (l), F BUYENS (l), O JOLIVET (l), E MOUSSEAUX (l), J BIT~OUN (2) (1) PARIS - FRANCE, (2) LEKREMLIN-BICÊTRE - FRANCE Résumé : L'exposé à pour objectif de montrer comment la coopération entre : les lois de la mécanique des fluides, les principes de la physique de I'IRM, le développement de séquences d'acquisitions dédiées et la mise en œuvre de méthodes de traitement du signal adaptées ouvre l'accès aux paramètres de l'hémodynamique cardiaque et artérielle sur l'homme. L'accent portera sur l'amélioration de la qualité des images de vélocimétrie, sur l'intérêt d'une mesure directe de l'accélération par codage de phase ainsi que sur l'estimation locale des gradients de pression dans les cavités auriculo-ventriculaires et dans la lumière aortique. Enfin il sera montré comment l'estimation de la vitesse de propagation du flux au travers des valves mitrale et aortique laisse espérer l'accès à une cartographie de la pression centrale des voies de remplissage et d'éjection du ventricule gauche. Mots clés : Traitement d'images