- Email: [email protected]
Comment je fais une IRM mammaire ?
J Radiol 2007;88:694-700 © Éditions Françaises de Radiologie, Paris, 2007 Édité par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés
note technique
catégorie Sénologie
Comment je fais une IRM mammaire ? C El Khoury, A Tardivon, F Thibault, B Barreau et S Neuenschwander
Key words: Breast. MRI.
u cours des dix dernières années l’IRM mammaire a trouvé sa place en tant que technique complémentaire à la mammographie et à l’échographie dans le diagnostic, le bilan d’extension locale et le suivi thérapeutique des lésions intra mammaires (1-3). Dans une publication récente à propos de 995 lésions, la sensibilité et la valeur prédictive négative de l’IRM ont été respectivement de 97 % et 94 % pour les carcinomes infiltrants et de 84 % et 88 % pour les carcinomes canalaires in situ (4). Pour différents auteurs, l’IRM est le meilleur outil pour le bilan d’extension locale des carcinomes infiltrants, car elle guide le chirurgien vers un geste optimal (5-7). Elle permet également de détecter les lésions multifocales et multicentriques ainsi que les atteintes controlatérales qui sont occultes à la mammographie et à l’échographie (8-10). Plusieurs travaux ont également démontré que l’IRM mammaire est le meilleur outil de suivi des tumeurs sous traitement néo adjuvant (11, 12). Dans les années 90 deux grandes écoles s’opposaient, l’école américaine qui se basait sur la morphologie des lésions et insistait sur la résolution spatiale (13), et l’école européenne qui se basait sur l’analyse de la cinétique de prise de contraste et insistait sur la résolution temporelle (14, 15). Ces dernières années ont été marquées par l’évolution de la technique d’IRM en particulier avec l’acquisition SENSE (16) qui a permis d’améliorer sensiblement les paramètres des séquences et d’obtenir un compromis entre la résolution spatiale et temporelle. Nous rappelons à travers cet article les bases théoriques de réalisation de l’IRM mammaire et les séquences utiles.
A
Correspondance : C. EL Khoury, Institut Curie, département d’Imagerie, 26 rue d’UIm, 75005 Paris. E-mail : [email protected]
Mots-clés : Sein. IRM.
Technique d’examen Le radiologue doit s’adapter aux différentes situations cliniques qui peuvent être rencontrées : • Patiente non ménopausée, on recommandera de programmer l’IRM en première partie de cycle et de préférence la deuxième semaine afin de réduire le risque de faux positifs (17). Pour certains, en cas de prise de contraste diffuse gênant l’interprétation, il est souhaitable de répéter l’IRM en atténuant les phénomènes congestifs par un traitement local (gel de progestérone) couplé à un traitement veinotonique pendant 3 mois (18). • Patiente ménopausée sous traitement hormonal substitutif (THS) chez qui il est souhaitable de réaliser l’IRM 6 semaines après l’arrêt du THS, en particulier s’il s’agit d’un traitement œstro-progestatif (fig. 1). • Patiente opérée de manière conservatrice dont les berges chirurgicales sont envahies : on laissera un délai de 28 jours par rapport à la date opératoire, car un délai plus court expose à de nombreux faux positifs en rapport avec les remaniements inflammatoires post opératoires (19). • Patiente traitée par radiothérapie : on recommande classiquement un délai d’un an après la radiothérapie et ce en raison des phénomènes inflammatoires post radiques. Cependant cette attitude paraît discutable, pour Morakkabati (20) il y a très peu de remaniements, et les prises de contraste observées au cours de la radiothérapie ne sont pas gênantes pour l’interprétation de l’examen. Nos observations vont dans ce sens et nous ne tenons pas compte de ce délai dans notre pratique courante. L’information de la patiente sur le déroulement de l’examen, sur les effets engendrés par l’injection du produit de contraste, et sur la nécessité d’une décontraction musculaire est primordiale, elle est donnée
par les techniciens durant la phase de préparation. L’obtention de soustractions de bonne qualité dépend du degré de coopération de la patiente. Les contre indications à l’IRM mammaire sont celles de toute IRM, (stimulateur cardiaque, présence de matériel ferromagnétique mobilisable, ou claustrophobie extrême) L’examen est réalisé en procubitus, les seins étant positionnés dans une antenne dédiée permettant l’exploration des deux seins. Lors du positionnement de la patiente une attention particulière doit être apportée au positionnement des seins dans l’antenne, (fig. 2) le technicien doit éviter toute déformation mammaire par les bords de l’antenne, et si la compression est utilisée elle doit rester très modérée à cause du risque de suppression du rehaussement lié aux fortes compressions. Ceci a notamment été rapporté dans le cadre de compression en vue de biopsies guidées par IRM (21).
Séquences utiles Malgré les controverses initiales quant à la technique de réalisation de l’IRM, on note une tendance à la standardisation de cette technique. La parution du lexique BI-RADS pour l’IRM y contribue fortement (22). Ce dernier propose un langage standardisé permettant à différents radiologues de décrire de la même façon les anomalies rencontrées. Ceci implique la réalisation de certaines séquences qu’on peut diviser en deux groupes.
Les séquences sans injection de produit de contraste Les séquences dites morphologiques sans injection de produit de contraste, basées sur le T1 turbo spin echo (TSE) sans saturation de la graisse et sur le T2 TSE avec ou sans saturation de la graisse ou la
C El Khoury et al.
Comment je fais une IRM mammaire ?
695
du pic de l’eau. La présence d’un hypersignal en dehors des prothèses signe alors la rupture extra capsulaire (fig. 4).
Les séquences dynamiques
a b
Fig. 1 : a b
Image de soustraction à un temps précoce, obtenue chez une patiente sous traitement hormonal substitutif. (THS) Présence de multiples foyers de prise de contraste sans syndrome de masse (flèches). Même patiente après 6 semaines d’arrêt du THS, disparition des différentes anomalies notées en a.
a b
Fig. 2 : a b
Séquence T1 EG, en excitation sélective de l’eau, 3 minutes après injection. Sein mal positionné dans l’antenne, tumeur pratiquement invisible sur cet examen. Nouvel examen avec repositionnement du sein dans l’antenne, séquence T1 3D EG, FS, à 3 minutes après injection.
STIR (fig. 3). Ces séquences doivent comporter des coupes fines (2,5-3 mm), elles sont réalisées dans le plan axial transverse afin d’étudier les deux seins. Pour certains un autre plan de coupe peut s’avérer utile, par exemple un plan sagittal afin d’obtenir une corrélation avec l’incidence mammographique de profil. La séquence T1 TSE montre la glande en hyposignal par rapport au signal de la graisse et permet l’analyse fine des contours. Elle permet avec la séquence pondérée T2 de définir les prises de contraste correspondant à des masses qui occupent une partie de l’espace intra mammaire ou à des non masses. En effet, selon le lexique BIRADS les prises de contraste sont diviJ Radiol 2007;88
sées en deux groupes les masses visibles en T1 ou T2 et les « non masses » sans traduction en T1 TSE ou T2 TSE. En cas d’exploration spécifique à la recherche de rupture prothétique, chez une patiente porteuse de prothèses en gel de silicone, ou de prothèses bicompartimentales (ex : prothèses de Becker à compartiment interne en sérum physiologique, et externe en gel de silicone), on utilise les séquences morphologiques dédiées à l’exploration du signal du gel de silicone. Par exemple la séquence STIR « Silicone » qui montre uniquement le signal du gel de silicone après suppression du signal de la graisse par le Temps d’Inversion à 150 m/sec et par une saturation spectrale
Les séquences se font avant et après injection de chélates de gadolinium en mode dynamique, de préférence à l’aide d’un injecteur automatique. Par souci de reproductibilité on laissera le même délai entre l’injection et le début d’acquisition. Ce délai étant en général programmé sur la console d’acquisition et fixé. Nous réalisons l’acquisition après injection pratiquement en même temps que le début d’injection. Ceci nous permet d’obtenir un premier temps après injection à 1 mn 30 environ (1 min 10 sec d’acquisition et 20 secondes d’injection). En règle générale, le temps d’acquisition des séquences dynamiques est compris entre 1 et 2 min. L’injection se fait le plus souvent par un cathéter de 20 ou 22 gauge mis en place dans une veine anté-brachiale. La dose habituelle est de 0,1 mmol/kg de poids ou 0,2 ml/Kg de chélate de gadolinium. Elle est administrée en une dizaine de secondes, suivie par l’injection de 20 ml de sérum physiologique afin de pousser le produit de contraste. Pour certains l’utilisation d’une double dose augmenterait le signal au sein des prises de contraste (23). À l’heure actuelle, malgré la technique d’acquisition SENSE, seule la séquence 3D en écho de gradient permet l’exploration d’un volume important en moins de 2 minutes surtout si on utilise une suppression du signal de la graisse. Les séquences 2D en pondération écho de Gradient avec saturation de la graisse apportent cependant une meilleure résolution avec des paramètres d’épaisseur de coupe et de matrice équivalents aux séquences 3D (fig. 5). Elles peuvent être utilisées en cas de seins de faible volume. À titre d’exemple, on peut explorer un volume mammaire de 60 mm d’épaisseur crânio-caudale à l’aide de coupes axiales en 2D de 3 mm, avec une résolution de 512*410 et une suppression spectrale de la graisse avec un temps d’acquisition de 2 mn. La fig. 5 montre le résultat d’une telle séquence comparativement à une acquisition 3D avec des paramètres équivalents mais un volume exploré deux fois plus important que celui obtenu avec la séquence 2D en deux fois moins de temps. Malheureusement les séquences 2D ne peuvent être utilisées pour des volumes
696
Comment je fais une IRM mammaire ?
C El Khoury et al.
a b c
Fig. 3 : a b
c
Séquence axiale T1 TSE, en coupes de 3 mm. Séquence axiale T2 FS TSE, en coupes de 3 mm. Présence d’un syndrome de masse à contours irréguliers spiculés visible à l’union des quadrants externes, en hyposignal T1, en hypersignal T2 : Carcinome canalaire infiltrant. Séquence axiale STIR, en coupes de 3 mm, notez le signal « gris » de la graisse par rapport au T2 FS. Hypersignal franc rond bien limité du sein gauche en rapport avec un kyste.
a b
Fig. 4 : a b
Principe de la séquence STIR silicone (Symphony, 1,5 T, SIEMENS). Position des différents pics rencontrés en cas de prothèse au gel de silicone. Annulation du signal de la graisse par le temps d’inversion de 150 msec, et annulation spectrale du signal de l’eau. Exemple d’une rupture prothétique extracapsulaire avec un siliconome bien visible en hypersignal en avant de la prothèse. (Pothèse de Becker, bi-compartimentale, hypersignal périphérique en rapport avec le gel de silicone, hyposignal central en rapport avec le sérum).
supérieurs, l’exploration dynamique est alors réalisée à l’aide de séquences 3D. Les séquences dynamiques doivent comporter une haute résolution spatiale, en effet Kuhl, démontre qu’on obtient une amélioration de la caractérisation lésionnelle en améliorant la résolution spatiale de l’image, avec une matrice de 400 × 512, (116 secondes par acquisition)
au lieu d’une matrice de 256 × 256, (et 69 secondes par acquisition) (24). Par ailleurs Schnall (4) confirme, à travers une étude multicentrique, la nécessité d’une analyse morphologique et dynamique. Dans cette étude les facteurs les plus prédictifs de malignité en analyse univariée sont les contours, l’homogénéité et l’intensité de la prise de contraste pour les masses et la
distribution segmentaire et canalaire pour les non masses. Cette étude montre que le risque relatif de malignité est 5 fois supérieur dans les lésions présentant une prise de contraste avec wash out par rapport à celles qui présentent une prise contraste persistante. Il souligne cependant la présence de 45 % de malignité parmi les lésions présentant une prise de contraste perJ Radiol 2007;88
C El Khoury et al.
sistante ce qui représente 25 % de tous les cancers de cette série (4). Deux ou 3 plans sont en général réalisés. En fonction du type de machine, on peut intercaler une séquence d’acquisition à 4 minutes après injection, et continuer l’acquisition dynamique dans le plan initial. Le protocole ci-dessous permet une exploration bilatérale avec une série dynamique dans le plan axial et des séquences complémentaires précoces dans les plans sagittal et tardives dans le plan coronal : 1. Séquence de repérage (3 plans). 2. Séquences morphologiques (T1 TSE : TR/TE 786/10, matrice 512 × 256, coupes de 4 mm, 2 excitations, TA 3 mn 24 sec pour 35 coupes. T2 TSE +/– FS : TR/TE 7 000/103, matrice 448 × 403, coupes de 3 mm, 2 excitations, TA 3 min 39 sec pour 35 coupes). 3. Séquence Sagittale 3D Écho de gradient (EG) avec suppression du signal de la graisse. (TR/TE 13/5.76, matrice de 338 × 512, coupes de 2,5 mm, TA de 1 min 16 s pour 40 coupes pour la séquence avec excitation sélective de l’eau permettant l’exploration d’un sein, ou la séquence sagittale avec fat sat permettant d’explorer les deux seins : TR/TE 5.16/2.04, en coupes de 3 mm, avec une matrice de 512 × 338, TA de 1 min 11 sec pour 80 coupes). 4. Séquence « test » dans le plan axial transverse en pondération T1 EG avec excitation sélective des protons de l’eau. (TR/TE 12/5.5, en coupes de 2,5 mm, une matrice de 409 × 512, TA de 1 min 05 sec, 56 coupes) Nous vérifions la qualité de suppression du signal de la graisse avant de passer à l’étape suivante. 5. Séquence dynamique axiale : même séquence qu’en n° 4 avant injection, (masque) puis on débute d’une manière concomitante l’injection et la séquence n° 4 que nous répétons 3 fois. (5a, avant injection 5b, 5c et 5d jusqu’à 3 min 15 sec après injection) 6. Même séquence Sagittale 3D Écho de gradient qu’en 3. (4 min 30 sec après injection) 7. Même séquence dynamique axiale qu’en 5, que nous répétons jusqu’à 8 minutes après injection afin d’obtenir les courbes de rehaussement. 8. Séquence coronale en EG avec saturation par impulsion spectrale de la graisse après injection à un temps tardif. (TR = 4,42, TE = 1,6, TA = 52 sec, 104 coupes de 1,6 mm, matrice de 512 × 410.
J Radiol 2007;88
Comment je fais une IRM mammaire ?
9. Soustractions : (Série 6 — Série 3), et (Série 5c — série 5a). 10) Reconstructions MIP (pixels d’intensité maximale) à partir des séquences en 5, 6, 8 et 9. L’avantage d’un tel protocole est d’obtenir une acquisition dynamique dans un plan axial et une acquisition à un temps relativement précoce (à 4 min 30 sec) dans un plan sagittal. Ce type de protocole peut être réalisé avec des séquences dynamiques dans le plan sagittal explorant les deux seins avec une suppression de la graisse par impulsion fréquentielle en 4 et 5 et une séquence axiale intercalée en 3 et 6.
Annulation du signal de la graisse La technique de suppression de la graisse qui a été la plus largement utilisée consiste en une simple soustraction de deux images, l’une obtenue après injection l’autre avant injection. Cette technique est simple et ne requiert pas de temps supplémentaire, son inconvénient majeur est le décalage éventuel en cas de déplacement du sein durant l’acquisition par exemple suite à une simple contraction musculaire ou à un mouvement de la patiente. À l’heure actuelle certains constructeurs proposent un recalage des images en 2D, et dans un avenir proche un recalage en 3D, qui permet de corriger les images de soustraction et l’information sur la courbe de rehaussement. Cependant la correction obtenue actuellement est valable pour des décalages de faible amplitude. L’annulation du signal de la graisse peut être obtenue à l’acquisition, dans ce cas la suppression du signal de la graisse permet en cas de décalage des soustractions une analyse plus rapide des séquences natives. En effet, en cas d’échec des soustractions d’images, la recherche des prises de contraste implique que le rehaussement ait un signal supérieur à celui de la graisse, ce qui peut être difficile à mettre en évidence dans certains cas et implique une interprétation comparative des séquences avant et après injection de chélates de gadolinium (23). Elle permet également, en cas d’échec des soustractions, de garder la possibilité d’analyser les prises de contrastes sur les séquences en 3D MIP, ce qui est important pour confirmer la distribution seg-
697
mentaire d’une prise de contraste, et pour montrer au chirurgien l’extension des lésions en 3D. Par ailleurs nous avons constaté une amélioration de la qualité des soustractions d’images lorsque les séquences natives étaient réalisées avec suppression du signal de la graisse. Deux techniques permettent de supprimer le signal de la graisse pendant l’acquisition dynamique, la technique de suppression par impulsion fréquentielle centrée sur le pic de la graisse, et la technique d’excitation sélective des protons de l’eau basée sur le décalage des phases des protons de l’eau et de la graisse (fig. 6a et b). Chacune de ces techniques a ses avantages et ses inconvénients : la suppression par impulsion spectrale est plus rapide, dans notre expérience moins sensible aux inhomogénéités de champ magnétique, mais elle comporte des artéfacts de décalage chimique. L’excitation sélective de l’eau donne une meilleure qualité d’image (fig. 7a-b) car elle comporte moins d’artéfacts de décalage chimiques mais elle est plus longue et paraît plus sensible aux hétérogénéités de champ magnétique qu’on peut observer par exemple en cas de modification de la température de l’aimant. L’étude de Nitsu démontre l’intérêt de la séquence d’excitation de l’eau par rapport à la saturation spectrale (SPIR, spectral presaturation with inversion recovery) avec une meilleure annulation du signal de la graisse sous cutanée et une amélioration du contraste lésion/parenchyme mammaire et lésion/tissu graisseux (24). En pratique, nous réalisons en première intention les séquences dynamiques dans le plan axial en excitation de l’eau. Si le radiologue décide de faire l’exploration dynamique en coupes sagittales bilatérales, l’annulation du signal de la graisse est alors réalisée en Fat Sat (impulsion fréquentielle) afin de réduire le temps d’acquisition. Dans les deux cas, on peut observer une saturation plus ou moins efficace, en fonction de la taille des seins et des hétérogénéités de champ magnétique, ce qui nous a conduit en pratique à réaliser une séquence d’essai avant de démarrer la séquence dynamique et l’injection de produit de contraste. En cas de résultats médiocres de la saturation de la graisse lors de la séquence d’essai, nous réalisons l’acquisition dynamique sans annulation du signal de la graisse.
698
Comment je fais une IRM mammaire ?
C El Khoury et al.
a bc de f
Fig. 5 : a b c-e d-f
Séquence axiale 3 D Écho de Gradient en excitation sélective de l’eau, 48 coupes de 2,5 mm, matrice 512 × 410, TR 12, TE 5.5 TA : 52 sec Séquence axiale 2 D Écho de Gradient, Fat Sat, 20 coupes de 3 mm, matrice 512 × 410, TR 556, TE 4.6, TA : 2 min 09 sec Séquence coronale 3D Écho de Gradient, Fat Sat, 104 coupes de 1,6 mm, 512 × 410, TR 4,42, TE 1,6 TA : 52 sec Séquence coronale 2D Écho de Gradient, Fat Sat, 45 coupes de 3 mm, 512 × 410, TR 660, TE 4,7, TA : 5 min 05 sec Sur ces exemples les séquences 2 D (b, d) montrent une meilleure définition des contours et des spicules présents autour des tumeurs malignes observées chez deux patientes différentes (a,b) et (c-f). Notez en f la meilleure visibilité par rapport à e, d’une lésion surnuméraire ipsilatérale (flèche)
a b
Fig. 6 : a b
Principe de la séquence d’excitation sélective de l’eau qui est basé sur le déphasage obtenu en 2 des protons de l’eau et ceux de la graisse. Notez le temps de 2,8 sec nécessaire à 1,5 T pour passer de la situation en 1 à 2, ce qui explique le temps plus long de la séquence d’excitation de l’eau par rapport à la saturation spectrale des protons de la graisse. Principe de la séquence de saturation de la graisse par impulsion fréquentielle centrée sur le pic de la graisse.
J Radiol 2007;88
C El Khoury et al.
Comment je fais une IRM mammaire ?
a b
Fig. 7 : a b
Séquence T1 sagittale FS, EG 3 min après injection. Séquence T1 sagittale en excitation de l’eau, 4 min après injection de chélates de gadolinium. Aspect globalement plus hétérogène de l’image en FS par rapport à l’excitation de l’eau.
Fig. 8 :
Influence du TE sur la qualité de l’image sur un aimant à 1,5 T, à TE = 2.2 et 6,6 msec, les protons de la graisse et ceux de l’eau sont en opposition de phase, ce qui majore les artéfacts de décalage chimique sur l’image et peut aller jusqu’à l’annulation de la prise de contraste. Formule donnant les valeurs du TE pour être en opposition de phase ou en phase en fonction de l’intensité du champ magnétique Bo.
699
peut présenter une morphologie bénigne et un phénomène de wash out. L’analyse des courbes de rehaussement peut en outre avoir un intérêt dans la recherche d’une zone suspecte en cas de prises de contraste diffuses bilatérales. Pour plus de facilité elle passe par l’analyse de la cartographie du washout sur les images paramétriques puis par l’analyse des profils de rehaussements dans une région d’intérêt jugée pertinente (26). En cas de prise de contraste de morphologie suspecte, l’utilisation des courbes dynamiques nous paraît peu utile, car elle ne modifie en rien la conduite à tenir. En effet dans l’étude de Kuhl, (14) environ 9 % des cancers du sein présentaient un une cinétique progressive, dans celle de Schnall 25 % des cancers avaient une cinétique progressive (4). Le pourcentage de rehaussement est une méthode d’analyse quantitative de la prise de contraste. Il est donné par le rapport : {(S(t) – S( 0))*100/ S(0)} où S(t) est l’intensité du signal à un temps donné et S(0) l’intensité du signal avant injection. Le rehaussement est dit de forte intensité pour un pourcentage supérieur à 100 % et d’intensité modérée entre 50 et 100 %. Si en général les tumeurs malignes présentent un rehaussement de forte intensité à la phase précoce, il faut savoir que certaines lésions bénignes peuvent présenter une prise de contraste précoce supérieure à 100 %. De même certaines lésions malignes peuvent présenter un rehaussement modéré, progressif (4, 14, 23).
Conclusion
Choix du TE Le choix du TE en écho de gradient T1 influence la qualité de l’image. En effet en fonction du TE le signal recueilli dans le plan transversal est plus ou moins en phase. Ceci est dû aux vitesses de rotation différentes des protons de la graisse et celles des protons de l’eau. La fig. 8 donne la formule pour le calcul du TE à différentes intensités de champ magnétique pour une phase donnée. Elle montre qu’à 1,5 Tesla, toutes les 2,3 msec les protons de la graisse et ceux de l’eau sont alternativement en phase puis en opposition de phase. L’utilisateur doit veiller à utiliser un TE de l’ordre de 4,7 msec afin que l’ensemble des protons de l’eau et de la graisse soient en phase. L’utilisation de J Radiol 2007;88
TE différents engendre un artéfact de décalage chimique et peut entraîner l’annulation de la prise de contraste tumorale (26, 27) (fig. 8).
Analyse dynamique L’analyse des courbes de rehaussement intervient essentiellement à notre avis en cas de rehaussement de type masse avec des caractéristiques morphologiques bénignes. La constatation d’un phénomène de wash out au sein d’une telle lésion la rendrait suspecte et impliquerait une caractérisation histologique par microbiopsie sous guidage échographique ou sous guidage IRM. On éliminera sur les séquences en pondération T1 TSE l’éventualité d’un ganglion intra mammaire qui
L’IRM du sein est en voie de généralisation. La technique d’examen et les explications données à la patiente sont primordiales pour obtenir un bon résultat. Les séquences nécessaires sont de deux types, morphologique et dynamique. Les progrès techniques réalisés par les constructeurs se répercutent sur la qualité des examens, et permettent la réalisation de séquences dynamiques 3D EG rapides avec une bonne résolution spatiale et une suppression du signal de la graisse. Les séquences 2D donnent de meilleurs résultats mais restent en retrait en raison du temps d’acquisition encore long pour permettre une exploration d’un grand volume mammaire en mode dynamique. Les évolutions techniques futures permettront peut être la réalisation de telles séquences
700
Comment je fais une IRM mammaire ?
en routine avec des temps plus courts, quant aux évolutions logicielles elles permettront la réalisation de recalages 3D élastiques des images dynamiques facilitant ainsi le travail du radiologue.
9.
Références
10.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Drew PJ, Kerin MJ, Mahapatra T, Malone C, Monson JR, Turnbull LW, et al. Evaluation of response to neoadjuvant chemoradiotherapy for locally advanced breast cancer with dynamic contrastenhanced MRI of the breast. Eur J Surg Oncol 2001;27:617-20. Abraham DC, Jones RC, Jones SE, Cheek JH, Peters GN, Knox SM, et al. Evaluation of neoadjuvant chemotherapeutic response of locally advanced breast cancer by magnetic resonance imaging. Cancer 1996;78:91-100. Gilles R, Guinebretiere JM, Toussaint C, Spielman M, Rietjens M, Petit JY, et al. Locally advanced breast cancer: contrastenhanced subtraction MR imaging of response to preoperative chemotherapy. Radiology 1994;191:633-8. Schnall MD, Blume J, Bluemke DA, DeAngelis GA, DeBruhl N, Harms S, et al. Diagnostic architectural and dynamic features at breast MR imaging: multicenter study. Radiology 2006;238:42-53. Boetes C, Mus R, Holland R, Barentsz J, Strijk S, Wobbes T, et al. Breast tumors: comparative accuracy of MR imaging relative to mammography and US for demonstrating extent. Radiology 1995;197: 743-7. Fischer U, Kopka L, Grabbe E. Breast Carcinoma: Effect of Preoperative Contrast-enhanced MR Imaging on the Therapeutic Approach. Radiology 1999;213: 881-8. Esserman L, Hylton N, Yassa L, Barclay J, Frankel S, Sickles E. Utility of magnetic resonance imaging in the management of breast cancer: evidence for improved preoperative staging. J Clin Oncol 1999;17:110-9. Lehman CD, Blume JD, Thickman D, Bluemke DA, Pisano E, Kuhl C, et al. Added cancer yield of MRI in screening the contralateral breast of women recently diagnosed with breast cancer: results from the International Breast Magnetic
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Resonance Consortium (IBMC) trial. J Surg Oncol 2005;92:9-15; discussion 15-6. Pediconi F, Venditti F, Padula S, Roselli A, Moriconi E, Giacomelli L, et al. CEMagnetic Resonance Mammography for the evaluation of the contralateral breast in patients with diagnosed breast cancer. Radiol Med (Torino) 2005;110:61-8. Fabre Demard N, Boulet P, Prat X, Charra L, Lesnik A, Taourel P. Apport de l’IRM dans le diagnostic et le bilan d’extension des cancers lobulaires infiltrants. J Radiol 2005;86:1027-34. Weatherall PT, Evans GF, Metzger GJ, Saborrian MH, Leitch AM. MRI vs. histologic measurement of breast cancer following chemotherapy: comparison with x-ray mammography and palpation. J Magn Reson Imaging 2001;13:868-75. Balu-Maestro C, Chapellier C, Bleuse A, Chanalet I, Chauvel C, Largillier R. Imaging in evaluation of response to neoadjuvant breast cancer treatment benefits of MRI. Breast Cancer Res Treat 2002;72: 145-52. Harms S, Flamig D, Hesley K, Meiches M, Jensen R, Evans W, et al. MR imaging of the breast with rotating delivery of excitation off resonance: clinical experience with pathologic correlation. Radiology 1993;187:493-501. Kuhl CK, Mielcareck P, Klaschik S, Leutner C, Wardelmann E, Gieseke J, et al. Dynamic breast MR imaging: are signal intensity time course data useful for differential diagnosis of enhancing lesions? Radiology 1999;211:101-10. Kaiser W, Zeitler E. MR imaging of the breast: fast imaging sequences with and without Gd- DTPA. Preliminary observations. Radiology 1989;170:681-6. Kellman P, Epstein FH, McVeigh ER. Adaptive sensitivity encoding incorporating temporal filtering (TSENSE). Magn Reson Med 2001;45:846-52. Kuhl CK, Bieling HB, Gieseke J, Kreft BP, Sommer T, Lutterbey G, et al. Healthy premenopausal breast parenchyma in dynamic contrast-enhanced MR imaging of the breast: normal contrast medium enhancement and cyclical-phase dependency. Radiology 1997;203:137-44. Taourel P, Prat X, Boulet P, Lesnik A, Pujol J. IRM du sein Technique et indications. In : Imagerie du sein. Paris : Société Française de Radiologie ; 2005. p. 81-93.
C El Khoury et al.
19. Frei KA, Kinkel K, Bonel HM, Lu Y, Esserman LJ, Hylton NM. MR imaging of the breast in patients with positive margins after lumpectomy: influence of the time interval between lumpectomy and MR imaging. AJR Am J Roentgenol 2000;175:1577-84. 20. Morakkabati N, Leutner CC, Schmiedel A, Schild HH, Kuhl CK. Breast MR imaging during or soon after radiation therapy. Radiology 2003;229:893-901. Epub 2003 Oct 30. 21. Perlet C, Heinig A, Prat X, Casselman J, Baath L, Sittek H, et al. Multicenter study for the evaluation of a dedicated biopsy device for MR-guided vacuum biopsy of the breast. Eur Radiol 2002;12:1463-70. Epub 2002 Apr 24. 22. American-College-of-Radiology. Breast Imaging Reporting and Data SystemMagnetic Resonance Imaging. Reston VA; 2003. 23. Heywang-Kobrunner S, Haustein J, Pohl C, Beck R, Lommatzsch B, Untch M, et al. Contrast-enhanced MR imaging of the breast: comparison of two different doses of gadopentetate dimeglumine. Radiology 1994;191:639-46. 24. Kuhl CK, Schild HH, Morakkabati N. Dynamic bilateral contrast-enhanced MR imaging of the breast: trade-off between spatial and temporal resolution. Radiology 2005;236:789-800. 25. Niitsu M, Tohno E, Itai Y. Fat suppression strategies in enhanced MR imaging of the breast: comparison of SPIR and water excitation sequences. J Magn Reson Imaging 2003;18:310-4. 26. El Khoury C, Servois V, Thibault F, Tardivon A, Ollivier L, Meunier M, et al. MR quantification of the washout changes in breast tumors under preoperative chemotherapy: feasibility and preliminary results. AJR Am J Roentgenol 2005;184: 1499-504. 27. Heywang-Kobrunner SH, Wolf HD, Deimling M, Kosling S, Hofer H, Spielmann RP. Misleading changes of the signal intensity on opposed-phase MRI after injection of contrast medium. J Comput Assist Tomogr 1996;20:173-8. 28. Reichenbach JR, Hopfe J, Rauscher A, Wurdinger S, Kaiser WA. Subtraction of in-phase and opposed-phase images in dynamic MR mammography. J Magn Reson Imaging 2005;21:565-75.
J Radiol 2007;88
note technique
catégorie Sénologie
Comment je fais une IRM mammaire ? C El Khoury, A Tardivon, F Thibault, B Barreau et S Neuenschwander
Key words: Breast. MRI.
u cours des dix dernières années l’IRM mammaire a trouvé sa place en tant que technique complémentaire à la mammographie et à l’échographie dans le diagnostic, le bilan d’extension locale et le suivi thérapeutique des lésions intra mammaires (1-3). Dans une publication récente à propos de 995 lésions, la sensibilité et la valeur prédictive négative de l’IRM ont été respectivement de 97 % et 94 % pour les carcinomes infiltrants et de 84 % et 88 % pour les carcinomes canalaires in situ (4). Pour différents auteurs, l’IRM est le meilleur outil pour le bilan d’extension locale des carcinomes infiltrants, car elle guide le chirurgien vers un geste optimal (5-7). Elle permet également de détecter les lésions multifocales et multicentriques ainsi que les atteintes controlatérales qui sont occultes à la mammographie et à l’échographie (8-10). Plusieurs travaux ont également démontré que l’IRM mammaire est le meilleur outil de suivi des tumeurs sous traitement néo adjuvant (11, 12). Dans les années 90 deux grandes écoles s’opposaient, l’école américaine qui se basait sur la morphologie des lésions et insistait sur la résolution spatiale (13), et l’école européenne qui se basait sur l’analyse de la cinétique de prise de contraste et insistait sur la résolution temporelle (14, 15). Ces dernières années ont été marquées par l’évolution de la technique d’IRM en particulier avec l’acquisition SENSE (16) qui a permis d’améliorer sensiblement les paramètres des séquences et d’obtenir un compromis entre la résolution spatiale et temporelle. Nous rappelons à travers cet article les bases théoriques de réalisation de l’IRM mammaire et les séquences utiles.
A
Correspondance : C. EL Khoury, Institut Curie, département d’Imagerie, 26 rue d’UIm, 75005 Paris. E-mail : [email protected]
Mots-clés : Sein. IRM.
Technique d’examen Le radiologue doit s’adapter aux différentes situations cliniques qui peuvent être rencontrées : • Patiente non ménopausée, on recommandera de programmer l’IRM en première partie de cycle et de préférence la deuxième semaine afin de réduire le risque de faux positifs (17). Pour certains, en cas de prise de contraste diffuse gênant l’interprétation, il est souhaitable de répéter l’IRM en atténuant les phénomènes congestifs par un traitement local (gel de progestérone) couplé à un traitement veinotonique pendant 3 mois (18). • Patiente ménopausée sous traitement hormonal substitutif (THS) chez qui il est souhaitable de réaliser l’IRM 6 semaines après l’arrêt du THS, en particulier s’il s’agit d’un traitement œstro-progestatif (fig. 1). • Patiente opérée de manière conservatrice dont les berges chirurgicales sont envahies : on laissera un délai de 28 jours par rapport à la date opératoire, car un délai plus court expose à de nombreux faux positifs en rapport avec les remaniements inflammatoires post opératoires (19). • Patiente traitée par radiothérapie : on recommande classiquement un délai d’un an après la radiothérapie et ce en raison des phénomènes inflammatoires post radiques. Cependant cette attitude paraît discutable, pour Morakkabati (20) il y a très peu de remaniements, et les prises de contraste observées au cours de la radiothérapie ne sont pas gênantes pour l’interprétation de l’examen. Nos observations vont dans ce sens et nous ne tenons pas compte de ce délai dans notre pratique courante. L’information de la patiente sur le déroulement de l’examen, sur les effets engendrés par l’injection du produit de contraste, et sur la nécessité d’une décontraction musculaire est primordiale, elle est donnée
par les techniciens durant la phase de préparation. L’obtention de soustractions de bonne qualité dépend du degré de coopération de la patiente. Les contre indications à l’IRM mammaire sont celles de toute IRM, (stimulateur cardiaque, présence de matériel ferromagnétique mobilisable, ou claustrophobie extrême) L’examen est réalisé en procubitus, les seins étant positionnés dans une antenne dédiée permettant l’exploration des deux seins. Lors du positionnement de la patiente une attention particulière doit être apportée au positionnement des seins dans l’antenne, (fig. 2) le technicien doit éviter toute déformation mammaire par les bords de l’antenne, et si la compression est utilisée elle doit rester très modérée à cause du risque de suppression du rehaussement lié aux fortes compressions. Ceci a notamment été rapporté dans le cadre de compression en vue de biopsies guidées par IRM (21).
Séquences utiles Malgré les controverses initiales quant à la technique de réalisation de l’IRM, on note une tendance à la standardisation de cette technique. La parution du lexique BI-RADS pour l’IRM y contribue fortement (22). Ce dernier propose un langage standardisé permettant à différents radiologues de décrire de la même façon les anomalies rencontrées. Ceci implique la réalisation de certaines séquences qu’on peut diviser en deux groupes.
Les séquences sans injection de produit de contraste Les séquences dites morphologiques sans injection de produit de contraste, basées sur le T1 turbo spin echo (TSE) sans saturation de la graisse et sur le T2 TSE avec ou sans saturation de la graisse ou la
C El Khoury et al.
Comment je fais une IRM mammaire ?
695
du pic de l’eau. La présence d’un hypersignal en dehors des prothèses signe alors la rupture extra capsulaire (fig. 4).
Les séquences dynamiques
a b
Fig. 1 : a b
Image de soustraction à un temps précoce, obtenue chez une patiente sous traitement hormonal substitutif. (THS) Présence de multiples foyers de prise de contraste sans syndrome de masse (flèches). Même patiente après 6 semaines d’arrêt du THS, disparition des différentes anomalies notées en a.
a b
Fig. 2 : a b
Séquence T1 EG, en excitation sélective de l’eau, 3 minutes après injection. Sein mal positionné dans l’antenne, tumeur pratiquement invisible sur cet examen. Nouvel examen avec repositionnement du sein dans l’antenne, séquence T1 3D EG, FS, à 3 minutes après injection.
STIR (fig. 3). Ces séquences doivent comporter des coupes fines (2,5-3 mm), elles sont réalisées dans le plan axial transverse afin d’étudier les deux seins. Pour certains un autre plan de coupe peut s’avérer utile, par exemple un plan sagittal afin d’obtenir une corrélation avec l’incidence mammographique de profil. La séquence T1 TSE montre la glande en hyposignal par rapport au signal de la graisse et permet l’analyse fine des contours. Elle permet avec la séquence pondérée T2 de définir les prises de contraste correspondant à des masses qui occupent une partie de l’espace intra mammaire ou à des non masses. En effet, selon le lexique BIRADS les prises de contraste sont diviJ Radiol 2007;88
sées en deux groupes les masses visibles en T1 ou T2 et les « non masses » sans traduction en T1 TSE ou T2 TSE. En cas d’exploration spécifique à la recherche de rupture prothétique, chez une patiente porteuse de prothèses en gel de silicone, ou de prothèses bicompartimentales (ex : prothèses de Becker à compartiment interne en sérum physiologique, et externe en gel de silicone), on utilise les séquences morphologiques dédiées à l’exploration du signal du gel de silicone. Par exemple la séquence STIR « Silicone » qui montre uniquement le signal du gel de silicone après suppression du signal de la graisse par le Temps d’Inversion à 150 m/sec et par une saturation spectrale
Les séquences se font avant et après injection de chélates de gadolinium en mode dynamique, de préférence à l’aide d’un injecteur automatique. Par souci de reproductibilité on laissera le même délai entre l’injection et le début d’acquisition. Ce délai étant en général programmé sur la console d’acquisition et fixé. Nous réalisons l’acquisition après injection pratiquement en même temps que le début d’injection. Ceci nous permet d’obtenir un premier temps après injection à 1 mn 30 environ (1 min 10 sec d’acquisition et 20 secondes d’injection). En règle générale, le temps d’acquisition des séquences dynamiques est compris entre 1 et 2 min. L’injection se fait le plus souvent par un cathéter de 20 ou 22 gauge mis en place dans une veine anté-brachiale. La dose habituelle est de 0,1 mmol/kg de poids ou 0,2 ml/Kg de chélate de gadolinium. Elle est administrée en une dizaine de secondes, suivie par l’injection de 20 ml de sérum physiologique afin de pousser le produit de contraste. Pour certains l’utilisation d’une double dose augmenterait le signal au sein des prises de contraste (23). À l’heure actuelle, malgré la technique d’acquisition SENSE, seule la séquence 3D en écho de gradient permet l’exploration d’un volume important en moins de 2 minutes surtout si on utilise une suppression du signal de la graisse. Les séquences 2D en pondération écho de Gradient avec saturation de la graisse apportent cependant une meilleure résolution avec des paramètres d’épaisseur de coupe et de matrice équivalents aux séquences 3D (fig. 5). Elles peuvent être utilisées en cas de seins de faible volume. À titre d’exemple, on peut explorer un volume mammaire de 60 mm d’épaisseur crânio-caudale à l’aide de coupes axiales en 2D de 3 mm, avec une résolution de 512*410 et une suppression spectrale de la graisse avec un temps d’acquisition de 2 mn. La fig. 5 montre le résultat d’une telle séquence comparativement à une acquisition 3D avec des paramètres équivalents mais un volume exploré deux fois plus important que celui obtenu avec la séquence 2D en deux fois moins de temps. Malheureusement les séquences 2D ne peuvent être utilisées pour des volumes
696
Comment je fais une IRM mammaire ?
C El Khoury et al.
a b c
Fig. 3 : a b
c
Séquence axiale T1 TSE, en coupes de 3 mm. Séquence axiale T2 FS TSE, en coupes de 3 mm. Présence d’un syndrome de masse à contours irréguliers spiculés visible à l’union des quadrants externes, en hyposignal T1, en hypersignal T2 : Carcinome canalaire infiltrant. Séquence axiale STIR, en coupes de 3 mm, notez le signal « gris » de la graisse par rapport au T2 FS. Hypersignal franc rond bien limité du sein gauche en rapport avec un kyste.
a b
Fig. 4 : a b
Principe de la séquence STIR silicone (Symphony, 1,5 T, SIEMENS). Position des différents pics rencontrés en cas de prothèse au gel de silicone. Annulation du signal de la graisse par le temps d’inversion de 150 msec, et annulation spectrale du signal de l’eau. Exemple d’une rupture prothétique extracapsulaire avec un siliconome bien visible en hypersignal en avant de la prothèse. (Pothèse de Becker, bi-compartimentale, hypersignal périphérique en rapport avec le gel de silicone, hyposignal central en rapport avec le sérum).
supérieurs, l’exploration dynamique est alors réalisée à l’aide de séquences 3D. Les séquences dynamiques doivent comporter une haute résolution spatiale, en effet Kuhl, démontre qu’on obtient une amélioration de la caractérisation lésionnelle en améliorant la résolution spatiale de l’image, avec une matrice de 400 × 512, (116 secondes par acquisition)
au lieu d’une matrice de 256 × 256, (et 69 secondes par acquisition) (24). Par ailleurs Schnall (4) confirme, à travers une étude multicentrique, la nécessité d’une analyse morphologique et dynamique. Dans cette étude les facteurs les plus prédictifs de malignité en analyse univariée sont les contours, l’homogénéité et l’intensité de la prise de contraste pour les masses et la
distribution segmentaire et canalaire pour les non masses. Cette étude montre que le risque relatif de malignité est 5 fois supérieur dans les lésions présentant une prise de contraste avec wash out par rapport à celles qui présentent une prise contraste persistante. Il souligne cependant la présence de 45 % de malignité parmi les lésions présentant une prise de contraste perJ Radiol 2007;88
C El Khoury et al.
sistante ce qui représente 25 % de tous les cancers de cette série (4). Deux ou 3 plans sont en général réalisés. En fonction du type de machine, on peut intercaler une séquence d’acquisition à 4 minutes après injection, et continuer l’acquisition dynamique dans le plan initial. Le protocole ci-dessous permet une exploration bilatérale avec une série dynamique dans le plan axial et des séquences complémentaires précoces dans les plans sagittal et tardives dans le plan coronal : 1. Séquence de repérage (3 plans). 2. Séquences morphologiques (T1 TSE : TR/TE 786/10, matrice 512 × 256, coupes de 4 mm, 2 excitations, TA 3 mn 24 sec pour 35 coupes. T2 TSE +/– FS : TR/TE 7 000/103, matrice 448 × 403, coupes de 3 mm, 2 excitations, TA 3 min 39 sec pour 35 coupes). 3. Séquence Sagittale 3D Écho de gradient (EG) avec suppression du signal de la graisse. (TR/TE 13/5.76, matrice de 338 × 512, coupes de 2,5 mm, TA de 1 min 16 s pour 40 coupes pour la séquence avec excitation sélective de l’eau permettant l’exploration d’un sein, ou la séquence sagittale avec fat sat permettant d’explorer les deux seins : TR/TE 5.16/2.04, en coupes de 3 mm, avec une matrice de 512 × 338, TA de 1 min 11 sec pour 80 coupes). 4. Séquence « test » dans le plan axial transverse en pondération T1 EG avec excitation sélective des protons de l’eau. (TR/TE 12/5.5, en coupes de 2,5 mm, une matrice de 409 × 512, TA de 1 min 05 sec, 56 coupes) Nous vérifions la qualité de suppression du signal de la graisse avant de passer à l’étape suivante. 5. Séquence dynamique axiale : même séquence qu’en n° 4 avant injection, (masque) puis on débute d’une manière concomitante l’injection et la séquence n° 4 que nous répétons 3 fois. (5a, avant injection 5b, 5c et 5d jusqu’à 3 min 15 sec après injection) 6. Même séquence Sagittale 3D Écho de gradient qu’en 3. (4 min 30 sec après injection) 7. Même séquence dynamique axiale qu’en 5, que nous répétons jusqu’à 8 minutes après injection afin d’obtenir les courbes de rehaussement. 8. Séquence coronale en EG avec saturation par impulsion spectrale de la graisse après injection à un temps tardif. (TR = 4,42, TE = 1,6, TA = 52 sec, 104 coupes de 1,6 mm, matrice de 512 × 410.
J Radiol 2007;88
Comment je fais une IRM mammaire ?
9. Soustractions : (Série 6 — Série 3), et (Série 5c — série 5a). 10) Reconstructions MIP (pixels d’intensité maximale) à partir des séquences en 5, 6, 8 et 9. L’avantage d’un tel protocole est d’obtenir une acquisition dynamique dans un plan axial et une acquisition à un temps relativement précoce (à 4 min 30 sec) dans un plan sagittal. Ce type de protocole peut être réalisé avec des séquences dynamiques dans le plan sagittal explorant les deux seins avec une suppression de la graisse par impulsion fréquentielle en 4 et 5 et une séquence axiale intercalée en 3 et 6.
Annulation du signal de la graisse La technique de suppression de la graisse qui a été la plus largement utilisée consiste en une simple soustraction de deux images, l’une obtenue après injection l’autre avant injection. Cette technique est simple et ne requiert pas de temps supplémentaire, son inconvénient majeur est le décalage éventuel en cas de déplacement du sein durant l’acquisition par exemple suite à une simple contraction musculaire ou à un mouvement de la patiente. À l’heure actuelle certains constructeurs proposent un recalage des images en 2D, et dans un avenir proche un recalage en 3D, qui permet de corriger les images de soustraction et l’information sur la courbe de rehaussement. Cependant la correction obtenue actuellement est valable pour des décalages de faible amplitude. L’annulation du signal de la graisse peut être obtenue à l’acquisition, dans ce cas la suppression du signal de la graisse permet en cas de décalage des soustractions une analyse plus rapide des séquences natives. En effet, en cas d’échec des soustractions d’images, la recherche des prises de contraste implique que le rehaussement ait un signal supérieur à celui de la graisse, ce qui peut être difficile à mettre en évidence dans certains cas et implique une interprétation comparative des séquences avant et après injection de chélates de gadolinium (23). Elle permet également, en cas d’échec des soustractions, de garder la possibilité d’analyser les prises de contrastes sur les séquences en 3D MIP, ce qui est important pour confirmer la distribution seg-
697
mentaire d’une prise de contraste, et pour montrer au chirurgien l’extension des lésions en 3D. Par ailleurs nous avons constaté une amélioration de la qualité des soustractions d’images lorsque les séquences natives étaient réalisées avec suppression du signal de la graisse. Deux techniques permettent de supprimer le signal de la graisse pendant l’acquisition dynamique, la technique de suppression par impulsion fréquentielle centrée sur le pic de la graisse, et la technique d’excitation sélective des protons de l’eau basée sur le décalage des phases des protons de l’eau et de la graisse (fig. 6a et b). Chacune de ces techniques a ses avantages et ses inconvénients : la suppression par impulsion spectrale est plus rapide, dans notre expérience moins sensible aux inhomogénéités de champ magnétique, mais elle comporte des artéfacts de décalage chimique. L’excitation sélective de l’eau donne une meilleure qualité d’image (fig. 7a-b) car elle comporte moins d’artéfacts de décalage chimiques mais elle est plus longue et paraît plus sensible aux hétérogénéités de champ magnétique qu’on peut observer par exemple en cas de modification de la température de l’aimant. L’étude de Nitsu démontre l’intérêt de la séquence d’excitation de l’eau par rapport à la saturation spectrale (SPIR, spectral presaturation with inversion recovery) avec une meilleure annulation du signal de la graisse sous cutanée et une amélioration du contraste lésion/parenchyme mammaire et lésion/tissu graisseux (24). En pratique, nous réalisons en première intention les séquences dynamiques dans le plan axial en excitation de l’eau. Si le radiologue décide de faire l’exploration dynamique en coupes sagittales bilatérales, l’annulation du signal de la graisse est alors réalisée en Fat Sat (impulsion fréquentielle) afin de réduire le temps d’acquisition. Dans les deux cas, on peut observer une saturation plus ou moins efficace, en fonction de la taille des seins et des hétérogénéités de champ magnétique, ce qui nous a conduit en pratique à réaliser une séquence d’essai avant de démarrer la séquence dynamique et l’injection de produit de contraste. En cas de résultats médiocres de la saturation de la graisse lors de la séquence d’essai, nous réalisons l’acquisition dynamique sans annulation du signal de la graisse.
698
Comment je fais une IRM mammaire ?
C El Khoury et al.
a bc de f
Fig. 5 : a b c-e d-f
Séquence axiale 3 D Écho de Gradient en excitation sélective de l’eau, 48 coupes de 2,5 mm, matrice 512 × 410, TR 12, TE 5.5 TA : 52 sec Séquence axiale 2 D Écho de Gradient, Fat Sat, 20 coupes de 3 mm, matrice 512 × 410, TR 556, TE 4.6, TA : 2 min 09 sec Séquence coronale 3D Écho de Gradient, Fat Sat, 104 coupes de 1,6 mm, 512 × 410, TR 4,42, TE 1,6 TA : 52 sec Séquence coronale 2D Écho de Gradient, Fat Sat, 45 coupes de 3 mm, 512 × 410, TR 660, TE 4,7, TA : 5 min 05 sec Sur ces exemples les séquences 2 D (b, d) montrent une meilleure définition des contours et des spicules présents autour des tumeurs malignes observées chez deux patientes différentes (a,b) et (c-f). Notez en f la meilleure visibilité par rapport à e, d’une lésion surnuméraire ipsilatérale (flèche)
a b
Fig. 6 : a b
Principe de la séquence d’excitation sélective de l’eau qui est basé sur le déphasage obtenu en 2 des protons de l’eau et ceux de la graisse. Notez le temps de 2,8 sec nécessaire à 1,5 T pour passer de la situation en 1 à 2, ce qui explique le temps plus long de la séquence d’excitation de l’eau par rapport à la saturation spectrale des protons de la graisse. Principe de la séquence de saturation de la graisse par impulsion fréquentielle centrée sur le pic de la graisse.
J Radiol 2007;88
C El Khoury et al.
Comment je fais une IRM mammaire ?
a b
Fig. 7 : a b
Séquence T1 sagittale FS, EG 3 min après injection. Séquence T1 sagittale en excitation de l’eau, 4 min après injection de chélates de gadolinium. Aspect globalement plus hétérogène de l’image en FS par rapport à l’excitation de l’eau.
Fig. 8 :
Influence du TE sur la qualité de l’image sur un aimant à 1,5 T, à TE = 2.2 et 6,6 msec, les protons de la graisse et ceux de l’eau sont en opposition de phase, ce qui majore les artéfacts de décalage chimique sur l’image et peut aller jusqu’à l’annulation de la prise de contraste. Formule donnant les valeurs du TE pour être en opposition de phase ou en phase en fonction de l’intensité du champ magnétique Bo.
699
peut présenter une morphologie bénigne et un phénomène de wash out. L’analyse des courbes de rehaussement peut en outre avoir un intérêt dans la recherche d’une zone suspecte en cas de prises de contraste diffuses bilatérales. Pour plus de facilité elle passe par l’analyse de la cartographie du washout sur les images paramétriques puis par l’analyse des profils de rehaussements dans une région d’intérêt jugée pertinente (26). En cas de prise de contraste de morphologie suspecte, l’utilisation des courbes dynamiques nous paraît peu utile, car elle ne modifie en rien la conduite à tenir. En effet dans l’étude de Kuhl, (14) environ 9 % des cancers du sein présentaient un une cinétique progressive, dans celle de Schnall 25 % des cancers avaient une cinétique progressive (4). Le pourcentage de rehaussement est une méthode d’analyse quantitative de la prise de contraste. Il est donné par le rapport : {(S(t) – S( 0))*100/ S(0)} où S(t) est l’intensité du signal à un temps donné et S(0) l’intensité du signal avant injection. Le rehaussement est dit de forte intensité pour un pourcentage supérieur à 100 % et d’intensité modérée entre 50 et 100 %. Si en général les tumeurs malignes présentent un rehaussement de forte intensité à la phase précoce, il faut savoir que certaines lésions bénignes peuvent présenter une prise de contraste précoce supérieure à 100 %. De même certaines lésions malignes peuvent présenter un rehaussement modéré, progressif (4, 14, 23).
Conclusion
Choix du TE Le choix du TE en écho de gradient T1 influence la qualité de l’image. En effet en fonction du TE le signal recueilli dans le plan transversal est plus ou moins en phase. Ceci est dû aux vitesses de rotation différentes des protons de la graisse et celles des protons de l’eau. La fig. 8 donne la formule pour le calcul du TE à différentes intensités de champ magnétique pour une phase donnée. Elle montre qu’à 1,5 Tesla, toutes les 2,3 msec les protons de la graisse et ceux de l’eau sont alternativement en phase puis en opposition de phase. L’utilisateur doit veiller à utiliser un TE de l’ordre de 4,7 msec afin que l’ensemble des protons de l’eau et de la graisse soient en phase. L’utilisation de J Radiol 2007;88
TE différents engendre un artéfact de décalage chimique et peut entraîner l’annulation de la prise de contraste tumorale (26, 27) (fig. 8).
Analyse dynamique L’analyse des courbes de rehaussement intervient essentiellement à notre avis en cas de rehaussement de type masse avec des caractéristiques morphologiques bénignes. La constatation d’un phénomène de wash out au sein d’une telle lésion la rendrait suspecte et impliquerait une caractérisation histologique par microbiopsie sous guidage échographique ou sous guidage IRM. On éliminera sur les séquences en pondération T1 TSE l’éventualité d’un ganglion intra mammaire qui
L’IRM du sein est en voie de généralisation. La technique d’examen et les explications données à la patiente sont primordiales pour obtenir un bon résultat. Les séquences nécessaires sont de deux types, morphologique et dynamique. Les progrès techniques réalisés par les constructeurs se répercutent sur la qualité des examens, et permettent la réalisation de séquences dynamiques 3D EG rapides avec une bonne résolution spatiale et une suppression du signal de la graisse. Les séquences 2D donnent de meilleurs résultats mais restent en retrait en raison du temps d’acquisition encore long pour permettre une exploration d’un grand volume mammaire en mode dynamique. Les évolutions techniques futures permettront peut être la réalisation de telles séquences
700
Comment je fais une IRM mammaire ?
en routine avec des temps plus courts, quant aux évolutions logicielles elles permettront la réalisation de recalages 3D élastiques des images dynamiques facilitant ainsi le travail du radiologue.
9.
Références
10.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Drew PJ, Kerin MJ, Mahapatra T, Malone C, Monson JR, Turnbull LW, et al. Evaluation of response to neoadjuvant chemoradiotherapy for locally advanced breast cancer with dynamic contrastenhanced MRI of the breast. Eur J Surg Oncol 2001;27:617-20. Abraham DC, Jones RC, Jones SE, Cheek JH, Peters GN, Knox SM, et al. Evaluation of neoadjuvant chemotherapeutic response of locally advanced breast cancer by magnetic resonance imaging. Cancer 1996;78:91-100. Gilles R, Guinebretiere JM, Toussaint C, Spielman M, Rietjens M, Petit JY, et al. Locally advanced breast cancer: contrastenhanced subtraction MR imaging of response to preoperative chemotherapy. Radiology 1994;191:633-8. Schnall MD, Blume J, Bluemke DA, DeAngelis GA, DeBruhl N, Harms S, et al. Diagnostic architectural and dynamic features at breast MR imaging: multicenter study. Radiology 2006;238:42-53. Boetes C, Mus R, Holland R, Barentsz J, Strijk S, Wobbes T, et al. Breast tumors: comparative accuracy of MR imaging relative to mammography and US for demonstrating extent. Radiology 1995;197: 743-7. Fischer U, Kopka L, Grabbe E. Breast Carcinoma: Effect of Preoperative Contrast-enhanced MR Imaging on the Therapeutic Approach. Radiology 1999;213: 881-8. Esserman L, Hylton N, Yassa L, Barclay J, Frankel S, Sickles E. Utility of magnetic resonance imaging in the management of breast cancer: evidence for improved preoperative staging. J Clin Oncol 1999;17:110-9. Lehman CD, Blume JD, Thickman D, Bluemke DA, Pisano E, Kuhl C, et al. Added cancer yield of MRI in screening the contralateral breast of women recently diagnosed with breast cancer: results from the International Breast Magnetic
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Resonance Consortium (IBMC) trial. J Surg Oncol 2005;92:9-15; discussion 15-6. Pediconi F, Venditti F, Padula S, Roselli A, Moriconi E, Giacomelli L, et al. CEMagnetic Resonance Mammography for the evaluation of the contralateral breast in patients with diagnosed breast cancer. Radiol Med (Torino) 2005;110:61-8. Fabre Demard N, Boulet P, Prat X, Charra L, Lesnik A, Taourel P. Apport de l’IRM dans le diagnostic et le bilan d’extension des cancers lobulaires infiltrants. J Radiol 2005;86:1027-34. Weatherall PT, Evans GF, Metzger GJ, Saborrian MH, Leitch AM. MRI vs. histologic measurement of breast cancer following chemotherapy: comparison with x-ray mammography and palpation. J Magn Reson Imaging 2001;13:868-75. Balu-Maestro C, Chapellier C, Bleuse A, Chanalet I, Chauvel C, Largillier R. Imaging in evaluation of response to neoadjuvant breast cancer treatment benefits of MRI. Breast Cancer Res Treat 2002;72: 145-52. Harms S, Flamig D, Hesley K, Meiches M, Jensen R, Evans W, et al. MR imaging of the breast with rotating delivery of excitation off resonance: clinical experience with pathologic correlation. Radiology 1993;187:493-501. Kuhl CK, Mielcareck P, Klaschik S, Leutner C, Wardelmann E, Gieseke J, et al. Dynamic breast MR imaging: are signal intensity time course data useful for differential diagnosis of enhancing lesions? Radiology 1999;211:101-10. Kaiser W, Zeitler E. MR imaging of the breast: fast imaging sequences with and without Gd- DTPA. Preliminary observations. Radiology 1989;170:681-6. Kellman P, Epstein FH, McVeigh ER. Adaptive sensitivity encoding incorporating temporal filtering (TSENSE). Magn Reson Med 2001;45:846-52. Kuhl CK, Bieling HB, Gieseke J, Kreft BP, Sommer T, Lutterbey G, et al. Healthy premenopausal breast parenchyma in dynamic contrast-enhanced MR imaging of the breast: normal contrast medium enhancement and cyclical-phase dependency. Radiology 1997;203:137-44. Taourel P, Prat X, Boulet P, Lesnik A, Pujol J. IRM du sein Technique et indications. In : Imagerie du sein. Paris : Société Française de Radiologie ; 2005. p. 81-93.
C El Khoury et al.
19. Frei KA, Kinkel K, Bonel HM, Lu Y, Esserman LJ, Hylton NM. MR imaging of the breast in patients with positive margins after lumpectomy: influence of the time interval between lumpectomy and MR imaging. AJR Am J Roentgenol 2000;175:1577-84. 20. Morakkabati N, Leutner CC, Schmiedel A, Schild HH, Kuhl CK. Breast MR imaging during or soon after radiation therapy. Radiology 2003;229:893-901. Epub 2003 Oct 30. 21. Perlet C, Heinig A, Prat X, Casselman J, Baath L, Sittek H, et al. Multicenter study for the evaluation of a dedicated biopsy device for MR-guided vacuum biopsy of the breast. Eur Radiol 2002;12:1463-70. Epub 2002 Apr 24. 22. American-College-of-Radiology. Breast Imaging Reporting and Data SystemMagnetic Resonance Imaging. Reston VA; 2003. 23. Heywang-Kobrunner S, Haustein J, Pohl C, Beck R, Lommatzsch B, Untch M, et al. Contrast-enhanced MR imaging of the breast: comparison of two different doses of gadopentetate dimeglumine. Radiology 1994;191:639-46. 24. Kuhl CK, Schild HH, Morakkabati N. Dynamic bilateral contrast-enhanced MR imaging of the breast: trade-off between spatial and temporal resolution. Radiology 2005;236:789-800. 25. Niitsu M, Tohno E, Itai Y. Fat suppression strategies in enhanced MR imaging of the breast: comparison of SPIR and water excitation sequences. J Magn Reson Imaging 2003;18:310-4. 26. El Khoury C, Servois V, Thibault F, Tardivon A, Ollivier L, Meunier M, et al. MR quantification of the washout changes in breast tumors under preoperative chemotherapy: feasibility and preliminary results. AJR Am J Roentgenol 2005;184: 1499-504. 27. Heywang-Kobrunner SH, Wolf HD, Deimling M, Kosling S, Hofer H, Spielmann RP. Misleading changes of the signal intensity on opposed-phase MRI after injection of contrast medium. J Comput Assist Tomogr 1996;20:173-8. 28. Reichenbach JR, Hopfe J, Rauscher A, Wurdinger S, Kaiser WA. Subtraction of in-phase and opposed-phase images in dynamic MR mammography. J Magn Reson Imaging 2005;21:565-75.
J Radiol 2007;88