- Email: [email protected]
Malgré des menaces, le champ de l’IRM s’ouvre encore
L
E
c
A
H
probable forte croissance du fait d'un recours plus important a ses techniques (examens preventifs, predictifs, therapeutiques, de suivi) et, d'autre part, vers la necessite et les contraintes d'une communication etendue avec les structures et les acteurs en amont et en aval. La situation en France reste atypique au sein de 1'Europe : Ie sous-equipement
E
R
T
E
c
en appareils d'imagerie en coupe et en matiere de PACS est denonce par tous, mais, au-dela d'un renforcement du parc qu'il faudra sans doute realiser, c'est bien une substitution (a la radiologie conventionnelle) qui devra s'operer, a l'instar de ce qui a ete constate en Allemagne, par exemple. Les PACS pourraient peut-etre se developper
H
N
Q
u
E
rationnellement par 1'engagement de projets nationaux (comme au Royaume-Uni et en Ecosse) a travers Ie plan« Hopital2012 ». Ce sera Ie role des gestionnaires hospitaliers et, en particulier, des ingenieurs biomedicaux d' apprehender, de preparer et de contribuer aces evolutions.
IRM MALGRE DES MENACES, LE CHAMP DE L'IRM S'OUVRE ENCORE FRAN<;:OIS-XAVIER BABINET* BERTRAND LEPAGE* * I
*H6pital Fach, Suresnes ; **CHUV, Lausanne
INTRODUCTION: MENACES ET RIPOSTES L'IRM demeure une modalite produisant une grande variete d'images, avec une augmentation constante de ses applications cliniques. Elle a cependant ete sujette, en 2007, a plusieurs types de menaces. Sur Ie marche fran\ais, en raison de la carte sanitaire, on observe toujours un grand retard en matiere d'equipement IRM : 7,4 machines par million d'habitants contre 20,6 en Allemagne, avec un delai d'attente s'elevant a 34,3 jours en 2007 (source: etude Cemka-Eval pour ISA) ! On comptait environ 420 IRM installes en 2007 pour 484 autorises. Alors que les SROS prevoient de completer ce parc jusqu'a 605 appareils d'ici avril 2011, la SFR et les constructeurs preconisent fortement de porter cette cible au-dela de 750. Une embellie pourrait arriver en 2008 avec les conclusions des travaux d'une commission constituee a la demande de la Haute autorite de sante sur 1'opportunite de completer les IRM existantes par des IRM bas champs.
Le marche americain de l'IRM a connu, lui aussi, une annee 2007 difficile, avec une chute du nombre de machines vendues, compte tenu des diminutions de remboursement imposees par Ie « Deficit Reduction Act » de 2005. En consequence, les fabricants adaptent leur gamme avec des machines plus accessibles. La directive 2004/40/ CE, concernant les prescriptions minimales de securite et de sante relatives a l' exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (champs electromagnetiques), a egalement ete l' objet d'inquietudes courant 2007, puisque les valeurs seuils d'exposition fixees dans ce texte auraient limite, voire condamne certains examens IRM, interdisant la presence de personnel a proximite de 1'aimant. Fort heureusement, fin octobre 2007, sous la pression du groupe « Alliance for MRI » constitue a cette occasion, la Commission europeenne a differe d'au moins quatre ans (2012) 1'entree en vigueur de cette directive. La secousse la plus serieuse pour l'IRM en 2007, toujours d'actualite, est l' apparition de la fibrose nephrogenique sys-
IRBM News 2008 ; 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
temique (FNS, ou NFS en anglais), complication developpee par les insuffisants renaux et hepatiques ayant eu un examen IRM avec injection de gadolinium comme agent de contraste. Cette nouvelle pathologie se developpe chez les insuffisants renaux sous la forme d'une fibrose et d'un durcissement de certains tissus, comme la peau, les muscles stries, la plevre, Ie pericarde et Ie myocarde, jusqu'a etre mortelle. Le gadolinium est donc dorenavant considere comme contre-indique chez les insuffisants renaux ainsi que chez les bebes de moins de 1 an en raison de l'immaturite de leur fonction renale. En reponse, les constructeurs mettent en avant leurs sequences d' ARM sans produit de contraste.
LES GRANDES TENDANCES • Plus de place
A cote de la prodigieuse qualite et diversite des images acquises en IRM, rappelons la litanie des contraintes et limitations de cette modalite : inconfort, difficulte d'effectuer des examens pour des enfants, des obeses, des personnes claustrophobes, des patients sous assis-
25
L
E
c
A
H
tances multiples. Les developpements les plus marques dans l' offre industrielle en 2007 portent sur ces problematiques, avec la presentation de trois nouvelles machines offrant au patient un espace plus important au cours de 1'examen. Philips proposait deja depuis quelques annees Panorama 1 T, a champ vertical. Alors que cet equipement, presente au RSNA 2004, a connu un fort succes aux Etats-Unis, les trois premieres implantations fran~aises ont eu lieu fin 2007. Sur Ie marche mondial, Ie voila dorenavant directement concurrencee par Oasis de Hitachi, qui dispose d'un champ vertical a 1,2 T. Le champ vertical permet 1'utilisation d'antennes mieux adaptees a l' anatomie car les solenoi"des entourent Ie patient au lieu d'epouser son contour. Outre Ie confort ameliore avec la geometrie ouverte, Ie rapport signal sur bruit est donc meilleur qu'en champ horizontal : !'image est censee etre de meme qualite qu' en 1,5 T. L' objectif de vente d'Hitachi s'eleve a 100 machines aux Etats-Unis en 2008. Toshiba, de son cote, annonce cette annee l'arrivee de Vantage Titan, IRM de 1,5 T, avec un tunnel de 71 cm (en attente d'approbation FDA fin 2007). Cet aimant a Ie plus grand diametre du marche, mais la performance tient aussi dans Ie champ de vue annonce (55 x 55 x 50 cm). Orientant son offre sur Ie confort et l' ergonomie, Toshiba propose, de base, Titan, avec la technologie « pianissimo" de reduction du bruit et la chaine d'acquisition Atlas. Siemens, qui avait deja au catalogue une IRM 1,5 T avec tunnel de 70 cm (Magnetom Espree), produit maintenant son equivalent en 3 T, Magnetom Verio. Mentionnons sa longueur de 1,73 m et sa capacite a explorer des patients jusqu'a 250 kg. Le champ de vue de 50 x 50 x 45 cm utilise la technologie « True form design ", c'est-a-dire qu'au lieu d'etre elliptique il est cylindrique. A contre-pied des autres fournisseurs, GE Healthcare n' adhere pas a cette tendance et ne propose en 2007 que des tunnels de 60 cm de diametre. 11 est vrai qu'il est difficile, techniquement parlant, de maintenir une bonne
26
E
R
T
E
c
homogeneite ainsi qu'un champ de vue de grande dimension tout en agrandissant 1'espace patient; parametres qui meritent d'etre eprouves. • Progression du 3 T Le marche mondial, et plus encore Ie marche fran~ais, reste centre sur les machines moyen champ aI,S T, rnais les machines haut champ a 3 T progressent regulierement en part de marche. Disponibles avec toute la gamme d'antennes necessaires en clinique, ces aimants disposent des developpements les plus sophistiques, confirmant leur interet dans les sites academiques ou ceux qui re~oivent beaucoup de patients en neuroradiologie, son domaine de predilection. Bien que soumis a certains artefacts, notamment de susceptibilite magnetique, la technologie a 3 T a des apports considerables dans tous les domaines necessitant de disposer d'un fort signal (perfusion, diffusion, arterial spin labelling), d'une acquisition rapide (angiographie MR, IRM cardiaque, acquisitions en apnee) ou d'une bonne separation (spectroscopie, sequences de suppression de graisse). 11 est notamment interessant de voir de nombreuses publications s'interesser a des sujets originaux et inedits, notamment a la neuropsychologie et a la psychiatrie (maladie d' Alzheimer, schizophrenie, autisme, hyperactivite, emotions ... ). De plus, avec les machines a 3 T, la resolution peut etre amelioree en realisant des coupes plus fines qu'avec des champs inferieurs, ce qui est aussi interessant pour les petites structures en imagerie osseuse (ex. poignets, mains, cheville, pieds). En pratique americaine, Ie gain de temps permis par une machine a 3 T, par rapport a une machine aI,S T, est estime a un tiers (typiquement, 20 min au lieu de 30 min). Longtemps penalise par un surcout a 1'achat, de 1'ordre de 30 %, et par de lourdes contraintes d'implantation (surcout moyen de 10 % aux EtatsUnis), les constructeurs comme GE Healthcare et Philips avaient adapte leurs aimants pour faciliter l'utilisation en routine. Cette annee, c'est Siemens
H
N
Q
u
E
qui, bien que disposant deja de la machine Trio, tres homogene et adaptee aux applications pointues, propose desormais la machine Verio - citee plus haut - plus ouverte et moins couteuse, avec des contraintes d'installation sensiblement voisines de celles des machines aI,S T. Avec Toshiba, qui annonce une machine Vantage 3 T, dotee d'un aimant japonais ouvert pour fin 2008, et Hitachi, qui souhaite se positionner en 2009, Ie marche de remplacement des actuelles machines aI,S T par des machines a 3 T s'annonce tres ouvert. • 2.3. « Breast care» La place de l'IRM dans la detection, la caracterisation et Ie suivi du cancer du sein est de plus en plus preponderante. Suite a des etudes parues en 2007 dans Radiology et dans Lancet et a des recommandations de l'American Cancer Society, il est maintenant admis que la sensibilite de l'IRM est superieure a celle de la mammographie numerique chez les femmes a risque et chez les jeunes, en raison notamment de la plus forte densite des tissus. L'IRM est donc la modalite de plus en plus preconisee pour Ie depistage chez les femmes a risque ou pour Ie monitoring therapeutique de chiomiotherapies tres couteuses. Le fabricant americain Aurora, disposant deja d'un parc d'une trentaine de machine aux Etats-Unis, propose son IRM dediee a cette application, composee d'une table avec antenne integree permettant la realisation de biopsies et d'un CAD. La societe met en avant une solution completement integree et sort en 2007 un logiciel d'assistance informatique a la biopsie qui indique la position du guide apres selection de la zone cible par Ie medecin. GE Healthcare fournissait deja la sequence Vibrant, acquisition bilaterale haute resolution en imagerie parallele sur les seins. La suppression de graisse y est effectuee apres une homogeneisation specifique pour chaque sein. L'an dernier, la table Vanguard™, developpee par la societe Sentinelle Medical, etait par ailleurs presentee en association avec l'IRM GE Signa Excite 1,5. Confirmant son investissement dans ce domaine, GE presente en 2007 une
IRBM News 2008 : 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
L
E
c
A
H
machine qui reprend ces elements pour les integrer dans une plateforme dediee a l'exploration et a la biopsie du sein par IRM, baptisee Signa vibrant. GE est donc Ie premier grand constructeur a sortir un mammographe par resonance magnetique. Notons que Sentinelle Medical a, par ailleurs, sorti en 2007 une declinaison de la table Vanguard, qui comprend un plateau adaptable pour les IRM Siemens. Philips a egalement une solution similaire.
AUTRES EVOLUTIONS NOTABLES • 3.1. Les applications cardiovasculaires
En reponse aux effets indesirables du gadolinium, les constructeurs communiquent beaucoup sur leurs protocoles d'angiographie par resonance magnetique (ARM) sans injection de produit de contraste, notamment pour les bilans pretherapeutiques des arteriopathies obliterantes des membres et des vaisseaux de I'abdomen. En particulier, effet du prix eleve du gadolinium au Japon, Toshiba met toujours en avant un ensemble de solutions d'acquisition, exclusives en angio-IRM pour toutes les applications cliniques en corps entier : • FBI (Fresh Blood Imaging), technique synchronisee avec I'ECG permettant la distinction entre Ie flux arteriel et veineux pour l'exploration des membres. • TimeSLIP (Time spatial Labeling Inversion Pulse), synchronise a la respiration pour l'angiographie IRM abdominaIe et les TSA. Ces acquisitions, egalement disponibles chez d'autres constructeurs, visent a etre aussi rapides que celles avec agent de contraste. L'imagerie cardio-IRM est egalement consideree comme un « hot-topic )} car elle reconstruit Ie cceur sur autant de cycles que souhaite, contrairement au scanner limite par la dose, avec des applications dans l'etude du remodelage ventriculaire. Elle permet aussi de realiser l'imagerie du cceur en entier en une seule apnee et en 3D coupes fines
E
R
T
E
c
afin de permettre I'analyse des coronaires. • Le corps entier De plus en plus de travaux positionnent l'IRM comme une concurrente potentielle au PET-CT, notamment pour la recherche de metastases. Ces applications sont facilitees, pour Ie patient et Ie personnel, par la mise en reseau d'antennes sur toute la longueur du patient selon Ie concept TIM chez Siemens, fier de ses 3 000 ventes, et Atlas chez Toshiba, qui confirme sa chaine d' acquisition allant jusqu' a 128 elements d' antennes connectes simultanement, disponible sur toute la gamme. En pratique, une image de diffusion, sensible est fusionnee avec une sequence classique, bien resolue : si les resultats cliniques comparatifs avec Ie PET-CT sont confirmes, l'interet de cette technique rapide, non irradiante et moins couteuse, se repandra rapidement... dans les pays ou l'IRM est accessible. A noter que si les acquisitions pour corps entier se font actuellement zone par zone chez Philips ou GE Healthcare, Siemens dispose d'un mode TimCT, a 1,5 et 3 T, permettant Ie deplacement continu de la table dans Ie tunnel a la maniere d'une acquisition scanograhique. Ces modes d'examen beneficient egalement a I' angiographie peripherique. • Les ameliorations liees au workflow et aux logiciels Rendre les examens IRM simples, fluides et reproductibles, autant qu'en scanographie, est un objectif commun a tous les constructeurs, meme dans des contextes aussi exigeants que l'urgence pour la prise en charge des accidents vasculaires cerebraux. Tous les fabricants travaillent donc a la fois sur la facilite et la rapidite de I' acquisition, comme Philips avec Smart Exam qui automatise la planification, la realisation et Ie traitement des donnees avec un simple clic. GE Healthcare propose de nouvelles sequences: • Ideal pour extraire les multiples contrastes souhaites (graisse, eau,
IRBM News 2008 ; 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
H
N
Q
u
E
phase, opposition de phase) en une seule acquisition; • Cube pour des acquisitions volumiques, ce volume pouvant etre reoriente afin de voir les anatomies d'interet. Meme les examens sophistiques sont simplifies avec I' apparition de logiciels d'assistance au diagnostic (CAD) dans de nombreux domaines, et notamment en imagerie fonctionnelle (fMRI), de plus en plus utilisee pour la cartographie prechirurgicale des zones delicates, avec I' outil avance BrainStat de GE, ou dans des domaines plus specifiques comme la prostate ou l'imagerie musculo-squelettique ou mammaire. • Les antennes Toujours plus d'elements et de canaux sur les antennes, mais pas de surprise... Pour autant, deux nouveautes sont a signaler cette annee. Partant du principe que la multiplication des elements dans les antennes reduit Ia taille de ceux-ci, et donc Ie signal recueilli en profondeur, GE presente Ie concept des antennes concentriques. Au lieu d'etre disposes cote a cote, les elements sont enchevetres. Bien entendu, cette approche « HD concentric array technology» integre egalement les developpements logiciels associes pour I' acquisition du signal. Une antenne epaule a 8 elements est d' ores et deja disponible avec cette technologie. Chez Siemens, une antenne est maintenant integree dans Ie tunnel, juste en dessous du passage du lit coulissant. Cet « Isocenter matrix coil » represente un gain de temps pour les manipulateurs ainsi qu'une reproductibilite plus grande, en rachis par exemple. Ce concept est disponible sur Essenza. • L'IRM posturale Meme si Ie marche fran<;ais n'est pas vraiment concerne, citons l'IRM posturale qui interesse trois societes dans Ie monde. On connait bien entendu Fonar, avec son Upright MRI, et Esaote, avec Ie G-scan, IRM telecommandee avec table basculante non encore approuvee aux Etats-Unis. Cette annee, Paramed annonce la commercialisation en 2008
27
L
E
c
A
H
d'une IRM ouverte 11 champ horizontal de 0,6 T avec aimant supraconducteur, pour des acquisitions en position debout, couchee ou assise.
• L'interventionnel Si l'IRM etend ses applications diagnostiques, c'est aussi une modalite apte 11 guider differentes procedures interventionnelles, 11 condition d'utiliser des materiaux amagnetiques. Hormis les traditionnels dispositifs de biopsie, rune des applications les plus avancees dans ce domaine semble etre 1'utilisation d'ultrasons focalises sous IRM pour traiter une lesion par hyperthermie. L'IRM permet alors non seulement de montrer la cible mais egalement de surveiller Ie traitement, grace 11 son aptitude unique 11 mesurer l' elevation thermique. CE Healthcare a engrange Ie plus de resultats cliniques grace 11 son partenariat exclusif avec la firme israelienne Insightec et son appareil Exablate 2000, adapte aux traitements non chirurgicaux des fibromes uterins (ref: CHU Tours). D'autres applications (seins, prostate, foie et meme cerveau grace 11 un casque specifique) sont 11 1'etude. Avec ce role therapeutique, l'IRM se positionne alors differemment, incitant 11 repenser l' organisation autour de ces soins relativement longs. Philips annonce egalement de prochains essais cliniques avec un principe similaire et Siemens travaille aussi ce sujet. Afin d' ameliorer la precision et la rapidite des interventions, differents concepts d'IRM peroperatoires existent depuis l'IRM sur roulettes Medtronic Polestar 0,1 T, dediee au crane, jusqu'1I l'IRM jouxtant la salle d'operation avec une table d'operation Maquet servant egalement de lit d'examen 11 une IRM CE. BrainLAB a egalement developpe ce concept : la BRAINSuite iMRI peut integrer l'IRM directement dans la salle d'operation ou dans une salle voisine afin d'exploiter independamment chaque installation lorsque !'imagerie peroperatoire n'est pas utile.
28
E
R
T
c
E
H
N
Q
u
E
DEVELOPPEMENTS PLUS LOINTAINS
domaines inaccessibles 11 l'IRM conventionnelle.
Des applications prometteuses de l'IRM se dessinent, notamment dans les domaines suivants :
• La YEP/IRM Siemens a developpe un systeme TEP 11 detecteur associant un cristal LSO et des photodiodes 11 avalanche magnetocompatibles pouvant s'inserer dans Ie tunnel d'une IRM Trio. Le diametre interieur est de 35,5 cm et Ie champ de vue axial de 19 cm, permettant de realiser une image tete ameliorant la correlation spatiale de 1'imagerie fonctionnelle par positon.
• La caracterisation tissulaire Les post-traitements de quantification et de caracterisation des tissus progressent, afin de depasser Ie seul suivi morphologique de lesions comme les tumeurs, en association avec certains produits de contraste, type oxyde de fer, dont les changements peuvent etre caracteristiques de l' angiogenese, et 11 partir de mesures sophistiquees de T2* /T2, il serait pOSSible de mesurer 1'efficacite d'une chimiotherapie des les premieres heures. Des applications en therapie cellulaire sont egalement envisagees. Cette quantification est representee par codage couleur, par exemple chez Philips. • L'elastographie Certains constructeurs, comme Philips, travaillent sur l' elastometrie MR permettant de caracteriser la tension et la durete des tissus, avec des applications en oncologie (foie, sein notamment) et sur Ie muscle. • Le Carbone 13 hyperpolarise Plusieurs developpements sont cites pour realiser une imagerie non protonique avec d' autres atomes de la chimie organique, comme Ie carbone. Ceci est relativement difficile 11 mettre en ~uvre et necessite un hyperpolariseur, utile 11 la transformation du C12 en Cl3, de faible duree de vie. Les applications portent notamment sur Ie cancer de la prostate, Ie Cl3 s'incorporant 11 du pyruvate injecte au patient, dont Ie metabolisme, notamment Ie taux de lactate, dependra du stade d'avancement de la tumeur. D'autres applications avec 1'helium hyperpolarise He3 ou au xenon Xe129, gaz visible 11 l'IRM, sont en cours de developpement dans les pathologies pulmonaires, run des seuls
• Le tres haut champ Les machines 11 tres hauts champs sont plus nombreuses mais res tent reservees 11 des applications de recherche pure, pouvant deboucher sur des transferts de technologies vers les machines 11 3 T. Trop d'obstacles subsistent pour envisager 11 court terme 1'installation de ce type de machine en milieu hospitalier : ceux d'ordre technique, notamment lies au poids des blindages necessaires, et ceux lies 11 la securite. La limite actuelle fixee par la FDA pour 1'application de champ magnetique sur 1'humain est de 8 T. Parmi les centres europeens de recherche sur machine 11 tres haut champ, citons Neurospin du CEA 11 Saclay (3, 7 et 11,7 T) et CIBM 11 Lausanne (7, 9,4 et 14,1 T).
CONCLUSION Des machines plus accessibles 11 tous les patients, des examens plus rapides, plus simples et moins intrusifs, des indications en augmentation constante : ce RSNA 2007 a confirme !'immense potentiel de l'IRM, modalite d'imagerie parmi les plus informatives et les plus inoffensives. Cette progression technologique et medicale constante rend chaque jour plus poussiereux les indices actuels de la carte sanitaire fran~aise. Esperons que 1'annee 2008 sera celIe de la prise de conscience du retard persistant de la France dans ce domaine.
IRBM News 2008 : 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
E
c
A
H
probable forte croissance du fait d'un recours plus important a ses techniques (examens preventifs, predictifs, therapeutiques, de suivi) et, d'autre part, vers la necessite et les contraintes d'une communication etendue avec les structures et les acteurs en amont et en aval. La situation en France reste atypique au sein de 1'Europe : Ie sous-equipement
E
R
T
E
c
en appareils d'imagerie en coupe et en matiere de PACS est denonce par tous, mais, au-dela d'un renforcement du parc qu'il faudra sans doute realiser, c'est bien une substitution (a la radiologie conventionnelle) qui devra s'operer, a l'instar de ce qui a ete constate en Allemagne, par exemple. Les PACS pourraient peut-etre se developper
H
N
Q
u
E
rationnellement par 1'engagement de projets nationaux (comme au Royaume-Uni et en Ecosse) a travers Ie plan« Hopital2012 ». Ce sera Ie role des gestionnaires hospitaliers et, en particulier, des ingenieurs biomedicaux d' apprehender, de preparer et de contribuer aces evolutions.
IRM MALGRE DES MENACES, LE CHAMP DE L'IRM S'OUVRE ENCORE FRAN<;:OIS-XAVIER BABINET* BERTRAND LEPAGE* * I
*H6pital Fach, Suresnes ; **CHUV, Lausanne
INTRODUCTION: MENACES ET RIPOSTES L'IRM demeure une modalite produisant une grande variete d'images, avec une augmentation constante de ses applications cliniques. Elle a cependant ete sujette, en 2007, a plusieurs types de menaces. Sur Ie marche fran\ais, en raison de la carte sanitaire, on observe toujours un grand retard en matiere d'equipement IRM : 7,4 machines par million d'habitants contre 20,6 en Allemagne, avec un delai d'attente s'elevant a 34,3 jours en 2007 (source: etude Cemka-Eval pour ISA) ! On comptait environ 420 IRM installes en 2007 pour 484 autorises. Alors que les SROS prevoient de completer ce parc jusqu'a 605 appareils d'ici avril 2011, la SFR et les constructeurs preconisent fortement de porter cette cible au-dela de 750. Une embellie pourrait arriver en 2008 avec les conclusions des travaux d'une commission constituee a la demande de la Haute autorite de sante sur 1'opportunite de completer les IRM existantes par des IRM bas champs.
Le marche americain de l'IRM a connu, lui aussi, une annee 2007 difficile, avec une chute du nombre de machines vendues, compte tenu des diminutions de remboursement imposees par Ie « Deficit Reduction Act » de 2005. En consequence, les fabricants adaptent leur gamme avec des machines plus accessibles. La directive 2004/40/ CE, concernant les prescriptions minimales de securite et de sante relatives a l' exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (champs electromagnetiques), a egalement ete l' objet d'inquietudes courant 2007, puisque les valeurs seuils d'exposition fixees dans ce texte auraient limite, voire condamne certains examens IRM, interdisant la presence de personnel a proximite de 1'aimant. Fort heureusement, fin octobre 2007, sous la pression du groupe « Alliance for MRI » constitue a cette occasion, la Commission europeenne a differe d'au moins quatre ans (2012) 1'entree en vigueur de cette directive. La secousse la plus serieuse pour l'IRM en 2007, toujours d'actualite, est l' apparition de la fibrose nephrogenique sys-
IRBM News 2008 ; 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
temique (FNS, ou NFS en anglais), complication developpee par les insuffisants renaux et hepatiques ayant eu un examen IRM avec injection de gadolinium comme agent de contraste. Cette nouvelle pathologie se developpe chez les insuffisants renaux sous la forme d'une fibrose et d'un durcissement de certains tissus, comme la peau, les muscles stries, la plevre, Ie pericarde et Ie myocarde, jusqu'a etre mortelle. Le gadolinium est donc dorenavant considere comme contre-indique chez les insuffisants renaux ainsi que chez les bebes de moins de 1 an en raison de l'immaturite de leur fonction renale. En reponse, les constructeurs mettent en avant leurs sequences d' ARM sans produit de contraste.
LES GRANDES TENDANCES • Plus de place
A cote de la prodigieuse qualite et diversite des images acquises en IRM, rappelons la litanie des contraintes et limitations de cette modalite : inconfort, difficulte d'effectuer des examens pour des enfants, des obeses, des personnes claustrophobes, des patients sous assis-
25
L
E
c
A
H
tances multiples. Les developpements les plus marques dans l' offre industrielle en 2007 portent sur ces problematiques, avec la presentation de trois nouvelles machines offrant au patient un espace plus important au cours de 1'examen. Philips proposait deja depuis quelques annees Panorama 1 T, a champ vertical. Alors que cet equipement, presente au RSNA 2004, a connu un fort succes aux Etats-Unis, les trois premieres implantations fran~aises ont eu lieu fin 2007. Sur Ie marche mondial, Ie voila dorenavant directement concurrencee par Oasis de Hitachi, qui dispose d'un champ vertical a 1,2 T. Le champ vertical permet 1'utilisation d'antennes mieux adaptees a l' anatomie car les solenoi"des entourent Ie patient au lieu d'epouser son contour. Outre Ie confort ameliore avec la geometrie ouverte, Ie rapport signal sur bruit est donc meilleur qu'en champ horizontal : !'image est censee etre de meme qualite qu' en 1,5 T. L' objectif de vente d'Hitachi s'eleve a 100 machines aux Etats-Unis en 2008. Toshiba, de son cote, annonce cette annee l'arrivee de Vantage Titan, IRM de 1,5 T, avec un tunnel de 71 cm (en attente d'approbation FDA fin 2007). Cet aimant a Ie plus grand diametre du marche, mais la performance tient aussi dans Ie champ de vue annonce (55 x 55 x 50 cm). Orientant son offre sur Ie confort et l' ergonomie, Toshiba propose, de base, Titan, avec la technologie « pianissimo" de reduction du bruit et la chaine d'acquisition Atlas. Siemens, qui avait deja au catalogue une IRM 1,5 T avec tunnel de 70 cm (Magnetom Espree), produit maintenant son equivalent en 3 T, Magnetom Verio. Mentionnons sa longueur de 1,73 m et sa capacite a explorer des patients jusqu'a 250 kg. Le champ de vue de 50 x 50 x 45 cm utilise la technologie « True form design ", c'est-a-dire qu'au lieu d'etre elliptique il est cylindrique. A contre-pied des autres fournisseurs, GE Healthcare n' adhere pas a cette tendance et ne propose en 2007 que des tunnels de 60 cm de diametre. 11 est vrai qu'il est difficile, techniquement parlant, de maintenir une bonne
26
E
R
T
E
c
homogeneite ainsi qu'un champ de vue de grande dimension tout en agrandissant 1'espace patient; parametres qui meritent d'etre eprouves. • Progression du 3 T Le marche mondial, et plus encore Ie marche fran~ais, reste centre sur les machines moyen champ aI,S T, rnais les machines haut champ a 3 T progressent regulierement en part de marche. Disponibles avec toute la gamme d'antennes necessaires en clinique, ces aimants disposent des developpements les plus sophistiques, confirmant leur interet dans les sites academiques ou ceux qui re~oivent beaucoup de patients en neuroradiologie, son domaine de predilection. Bien que soumis a certains artefacts, notamment de susceptibilite magnetique, la technologie a 3 T a des apports considerables dans tous les domaines necessitant de disposer d'un fort signal (perfusion, diffusion, arterial spin labelling), d'une acquisition rapide (angiographie MR, IRM cardiaque, acquisitions en apnee) ou d'une bonne separation (spectroscopie, sequences de suppression de graisse). 11 est notamment interessant de voir de nombreuses publications s'interesser a des sujets originaux et inedits, notamment a la neuropsychologie et a la psychiatrie (maladie d' Alzheimer, schizophrenie, autisme, hyperactivite, emotions ... ). De plus, avec les machines a 3 T, la resolution peut etre amelioree en realisant des coupes plus fines qu'avec des champs inferieurs, ce qui est aussi interessant pour les petites structures en imagerie osseuse (ex. poignets, mains, cheville, pieds). En pratique americaine, Ie gain de temps permis par une machine a 3 T, par rapport a une machine aI,S T, est estime a un tiers (typiquement, 20 min au lieu de 30 min). Longtemps penalise par un surcout a 1'achat, de 1'ordre de 30 %, et par de lourdes contraintes d'implantation (surcout moyen de 10 % aux EtatsUnis), les constructeurs comme GE Healthcare et Philips avaient adapte leurs aimants pour faciliter l'utilisation en routine. Cette annee, c'est Siemens
H
N
Q
u
E
qui, bien que disposant deja de la machine Trio, tres homogene et adaptee aux applications pointues, propose desormais la machine Verio - citee plus haut - plus ouverte et moins couteuse, avec des contraintes d'installation sensiblement voisines de celles des machines aI,S T. Avec Toshiba, qui annonce une machine Vantage 3 T, dotee d'un aimant japonais ouvert pour fin 2008, et Hitachi, qui souhaite se positionner en 2009, Ie marche de remplacement des actuelles machines aI,S T par des machines a 3 T s'annonce tres ouvert. • 2.3. « Breast care» La place de l'IRM dans la detection, la caracterisation et Ie suivi du cancer du sein est de plus en plus preponderante. Suite a des etudes parues en 2007 dans Radiology et dans Lancet et a des recommandations de l'American Cancer Society, il est maintenant admis que la sensibilite de l'IRM est superieure a celle de la mammographie numerique chez les femmes a risque et chez les jeunes, en raison notamment de la plus forte densite des tissus. L'IRM est donc la modalite de plus en plus preconisee pour Ie depistage chez les femmes a risque ou pour Ie monitoring therapeutique de chiomiotherapies tres couteuses. Le fabricant americain Aurora, disposant deja d'un parc d'une trentaine de machine aux Etats-Unis, propose son IRM dediee a cette application, composee d'une table avec antenne integree permettant la realisation de biopsies et d'un CAD. La societe met en avant une solution completement integree et sort en 2007 un logiciel d'assistance informatique a la biopsie qui indique la position du guide apres selection de la zone cible par Ie medecin. GE Healthcare fournissait deja la sequence Vibrant, acquisition bilaterale haute resolution en imagerie parallele sur les seins. La suppression de graisse y est effectuee apres une homogeneisation specifique pour chaque sein. L'an dernier, la table Vanguard™, developpee par la societe Sentinelle Medical, etait par ailleurs presentee en association avec l'IRM GE Signa Excite 1,5. Confirmant son investissement dans ce domaine, GE presente en 2007 une
IRBM News 2008 : 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
L
E
c
A
H
machine qui reprend ces elements pour les integrer dans une plateforme dediee a l'exploration et a la biopsie du sein par IRM, baptisee Signa vibrant. GE est donc Ie premier grand constructeur a sortir un mammographe par resonance magnetique. Notons que Sentinelle Medical a, par ailleurs, sorti en 2007 une declinaison de la table Vanguard, qui comprend un plateau adaptable pour les IRM Siemens. Philips a egalement une solution similaire.
AUTRES EVOLUTIONS NOTABLES • 3.1. Les applications cardiovasculaires
En reponse aux effets indesirables du gadolinium, les constructeurs communiquent beaucoup sur leurs protocoles d'angiographie par resonance magnetique (ARM) sans injection de produit de contraste, notamment pour les bilans pretherapeutiques des arteriopathies obliterantes des membres et des vaisseaux de I'abdomen. En particulier, effet du prix eleve du gadolinium au Japon, Toshiba met toujours en avant un ensemble de solutions d'acquisition, exclusives en angio-IRM pour toutes les applications cliniques en corps entier : • FBI (Fresh Blood Imaging), technique synchronisee avec I'ECG permettant la distinction entre Ie flux arteriel et veineux pour l'exploration des membres. • TimeSLIP (Time spatial Labeling Inversion Pulse), synchronise a la respiration pour l'angiographie IRM abdominaIe et les TSA. Ces acquisitions, egalement disponibles chez d'autres constructeurs, visent a etre aussi rapides que celles avec agent de contraste. L'imagerie cardio-IRM est egalement consideree comme un « hot-topic )} car elle reconstruit Ie cceur sur autant de cycles que souhaite, contrairement au scanner limite par la dose, avec des applications dans l'etude du remodelage ventriculaire. Elle permet aussi de realiser l'imagerie du cceur en entier en une seule apnee et en 3D coupes fines
E
R
T
E
c
afin de permettre I'analyse des coronaires. • Le corps entier De plus en plus de travaux positionnent l'IRM comme une concurrente potentielle au PET-CT, notamment pour la recherche de metastases. Ces applications sont facilitees, pour Ie patient et Ie personnel, par la mise en reseau d'antennes sur toute la longueur du patient selon Ie concept TIM chez Siemens, fier de ses 3 000 ventes, et Atlas chez Toshiba, qui confirme sa chaine d' acquisition allant jusqu' a 128 elements d' antennes connectes simultanement, disponible sur toute la gamme. En pratique, une image de diffusion, sensible est fusionnee avec une sequence classique, bien resolue : si les resultats cliniques comparatifs avec Ie PET-CT sont confirmes, l'interet de cette technique rapide, non irradiante et moins couteuse, se repandra rapidement... dans les pays ou l'IRM est accessible. A noter que si les acquisitions pour corps entier se font actuellement zone par zone chez Philips ou GE Healthcare, Siemens dispose d'un mode TimCT, a 1,5 et 3 T, permettant Ie deplacement continu de la table dans Ie tunnel a la maniere d'une acquisition scanograhique. Ces modes d'examen beneficient egalement a I' angiographie peripherique. • Les ameliorations liees au workflow et aux logiciels Rendre les examens IRM simples, fluides et reproductibles, autant qu'en scanographie, est un objectif commun a tous les constructeurs, meme dans des contextes aussi exigeants que l'urgence pour la prise en charge des accidents vasculaires cerebraux. Tous les fabricants travaillent donc a la fois sur la facilite et la rapidite de I' acquisition, comme Philips avec Smart Exam qui automatise la planification, la realisation et Ie traitement des donnees avec un simple clic. GE Healthcare propose de nouvelles sequences: • Ideal pour extraire les multiples contrastes souhaites (graisse, eau,
IRBM News 2008 ; 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves
H
N
Q
u
E
phase, opposition de phase) en une seule acquisition; • Cube pour des acquisitions volumiques, ce volume pouvant etre reoriente afin de voir les anatomies d'interet. Meme les examens sophistiques sont simplifies avec I' apparition de logiciels d'assistance au diagnostic (CAD) dans de nombreux domaines, et notamment en imagerie fonctionnelle (fMRI), de plus en plus utilisee pour la cartographie prechirurgicale des zones delicates, avec I' outil avance BrainStat de GE, ou dans des domaines plus specifiques comme la prostate ou l'imagerie musculo-squelettique ou mammaire. • Les antennes Toujours plus d'elements et de canaux sur les antennes, mais pas de surprise... Pour autant, deux nouveautes sont a signaler cette annee. Partant du principe que la multiplication des elements dans les antennes reduit Ia taille de ceux-ci, et donc Ie signal recueilli en profondeur, GE presente Ie concept des antennes concentriques. Au lieu d'etre disposes cote a cote, les elements sont enchevetres. Bien entendu, cette approche « HD concentric array technology» integre egalement les developpements logiciels associes pour I' acquisition du signal. Une antenne epaule a 8 elements est d' ores et deja disponible avec cette technologie. Chez Siemens, une antenne est maintenant integree dans Ie tunnel, juste en dessous du passage du lit coulissant. Cet « Isocenter matrix coil » represente un gain de temps pour les manipulateurs ainsi qu'une reproductibilite plus grande, en rachis par exemple. Ce concept est disponible sur Essenza. • L'IRM posturale Meme si Ie marche fran<;ais n'est pas vraiment concerne, citons l'IRM posturale qui interesse trois societes dans Ie monde. On connait bien entendu Fonar, avec son Upright MRI, et Esaote, avec Ie G-scan, IRM telecommandee avec table basculante non encore approuvee aux Etats-Unis. Cette annee, Paramed annonce la commercialisation en 2008
27
L
E
c
A
H
d'une IRM ouverte 11 champ horizontal de 0,6 T avec aimant supraconducteur, pour des acquisitions en position debout, couchee ou assise.
• L'interventionnel Si l'IRM etend ses applications diagnostiques, c'est aussi une modalite apte 11 guider differentes procedures interventionnelles, 11 condition d'utiliser des materiaux amagnetiques. Hormis les traditionnels dispositifs de biopsie, rune des applications les plus avancees dans ce domaine semble etre 1'utilisation d'ultrasons focalises sous IRM pour traiter une lesion par hyperthermie. L'IRM permet alors non seulement de montrer la cible mais egalement de surveiller Ie traitement, grace 11 son aptitude unique 11 mesurer l' elevation thermique. CE Healthcare a engrange Ie plus de resultats cliniques grace 11 son partenariat exclusif avec la firme israelienne Insightec et son appareil Exablate 2000, adapte aux traitements non chirurgicaux des fibromes uterins (ref: CHU Tours). D'autres applications (seins, prostate, foie et meme cerveau grace 11 un casque specifique) sont 11 1'etude. Avec ce role therapeutique, l'IRM se positionne alors differemment, incitant 11 repenser l' organisation autour de ces soins relativement longs. Philips annonce egalement de prochains essais cliniques avec un principe similaire et Siemens travaille aussi ce sujet. Afin d' ameliorer la precision et la rapidite des interventions, differents concepts d'IRM peroperatoires existent depuis l'IRM sur roulettes Medtronic Polestar 0,1 T, dediee au crane, jusqu'1I l'IRM jouxtant la salle d'operation avec une table d'operation Maquet servant egalement de lit d'examen 11 une IRM CE. BrainLAB a egalement developpe ce concept : la BRAINSuite iMRI peut integrer l'IRM directement dans la salle d'operation ou dans une salle voisine afin d'exploiter independamment chaque installation lorsque !'imagerie peroperatoire n'est pas utile.
28
E
R
T
c
E
H
N
Q
u
E
DEVELOPPEMENTS PLUS LOINTAINS
domaines inaccessibles 11 l'IRM conventionnelle.
Des applications prometteuses de l'IRM se dessinent, notamment dans les domaines suivants :
• La YEP/IRM Siemens a developpe un systeme TEP 11 detecteur associant un cristal LSO et des photodiodes 11 avalanche magnetocompatibles pouvant s'inserer dans Ie tunnel d'une IRM Trio. Le diametre interieur est de 35,5 cm et Ie champ de vue axial de 19 cm, permettant de realiser une image tete ameliorant la correlation spatiale de 1'imagerie fonctionnelle par positon.
• La caracterisation tissulaire Les post-traitements de quantification et de caracterisation des tissus progressent, afin de depasser Ie seul suivi morphologique de lesions comme les tumeurs, en association avec certains produits de contraste, type oxyde de fer, dont les changements peuvent etre caracteristiques de l' angiogenese, et 11 partir de mesures sophistiquees de T2* /T2, il serait pOSSible de mesurer 1'efficacite d'une chimiotherapie des les premieres heures. Des applications en therapie cellulaire sont egalement envisagees. Cette quantification est representee par codage couleur, par exemple chez Philips. • L'elastographie Certains constructeurs, comme Philips, travaillent sur l' elastometrie MR permettant de caracteriser la tension et la durete des tissus, avec des applications en oncologie (foie, sein notamment) et sur Ie muscle. • Le Carbone 13 hyperpolarise Plusieurs developpements sont cites pour realiser une imagerie non protonique avec d' autres atomes de la chimie organique, comme Ie carbone. Ceci est relativement difficile 11 mettre en ~uvre et necessite un hyperpolariseur, utile 11 la transformation du C12 en Cl3, de faible duree de vie. Les applications portent notamment sur Ie cancer de la prostate, Ie Cl3 s'incorporant 11 du pyruvate injecte au patient, dont Ie metabolisme, notamment Ie taux de lactate, dependra du stade d'avancement de la tumeur. D'autres applications avec 1'helium hyperpolarise He3 ou au xenon Xe129, gaz visible 11 l'IRM, sont en cours de developpement dans les pathologies pulmonaires, run des seuls
• Le tres haut champ Les machines 11 tres hauts champs sont plus nombreuses mais res tent reservees 11 des applications de recherche pure, pouvant deboucher sur des transferts de technologies vers les machines 11 3 T. Trop d'obstacles subsistent pour envisager 11 court terme 1'installation de ce type de machine en milieu hospitalier : ceux d'ordre technique, notamment lies au poids des blindages necessaires, et ceux lies 11 la securite. La limite actuelle fixee par la FDA pour 1'application de champ magnetique sur 1'humain est de 8 T. Parmi les centres europeens de recherche sur machine 11 tres haut champ, citons Neurospin du CEA 11 Saclay (3, 7 et 11,7 T) et CIBM 11 Lausanne (7, 9,4 et 14,1 T).
CONCLUSION Des machines plus accessibles 11 tous les patients, des examens plus rapides, plus simples et moins intrusifs, des indications en augmentation constante : ce RSNA 2007 a confirme !'immense potentiel de l'IRM, modalite d'imagerie parmi les plus informatives et les plus inoffensives. Cette progression technologique et medicale constante rend chaque jour plus poussiereux les indices actuels de la carte sanitaire fran~aise. Esperons que 1'annee 2008 sera celIe de la prise de conscience du retard persistant de la France dans ce domaine.
IRBM News 2008 : 29 (2) © Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves