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Fer, foie et IRM
Yves Gandon - Imagerie Médicale, Rennes.
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Introduction |
Ce document concerne la quantification de la charge hépatique
en fer par IRM.
Il vous permet :
- de vous familiariser avec le principe de la technique et ses
indications,
- de mettre en oeuvre le protocole d'exploration proposé
sur votre appareillage d'IRM, en fonction de l'intensité
du champ magnétique,
- et d'estimer en ligne sur ce serveur la concentration hépatique
en fer ("plug-in" Java nécessaire). Le mode de calcul dépend,
lui-aussi, du champ magnétique de votre appareil : 0,5T,
1,0T ou 1,5T.
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Contexte |
Les surcharges hépatiques en fer sont fréquentes et
dominées dans les pays occidentaux par l'hémochromatose
génétique dont la prévalence peut atteindre 4
à 5% dans certaines régions. Les risques vitaux (cirrhose,
carcinome hépato-cellulaire), évitables par la mise
en place d'un traitement par saignées, soulignent l'intérêt
d'un diagnostic précoce (1).
Celui-ci peut être évoqué devant une élévation
du fer sérique ou dans un contexte d'enquête familiale
(2).
La localisation récente d'un gène corrélé
à la maladie facilite le diagnostic étiologique (3)
mais la grande variabilité de l'expression phénotypique
impose de disposer d'une méthode permettant d'apprécier
l'importance de la surcharge. De plus il existe un petit pourcentage
de patient (8%) dont le test génétique est négatif
et qui présentent cependant une surcharge hépatique
en fer primitive par hyperabsorption digestive (4).
Il est donc plus que jamais nécessaire de disposer d'une
méthode non invasive qui permette d'apprécier le degré
de l'atteinte. L'hyperféritinémie est une méthode
simple mais elle n'est pas un reflet fidèle de l'importance
de la surcharge hépatique (5).
La sensibilité du scanner est réduite et il comporte
des faux positifs (traitement par l'amiodarone) ou négatifs,
y compris lors de fortes surcharges s'il existe une stéatose
associée (6).
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Principe de la quantification par
IRM |
L'IRM est rapidement apparue comme une technique sensible à
l'existence de fer au sein des tissus (7).
En effet, le fer entraîne une baisse importante du signal par
effondrement du temps de relaxation T2.
La plupart des études quantitatives ont cherché à
quantifier de fortes surcharges franches en se basant sur des séquences
en écho de spin (7-17),
l'estimation de charge en fer se faisant par l'analyse du rapport
foie/muscle (10, 11,
13, 14,
16, 19,
23-27) ou en utilisant le calcul
du temps de relaxation transversale T2 (12,
16, 18,
20, 26).
Ce dernier est bien évidemment plus lourd à mettre
en oeuvre, nécessite des séquences spécifiques
pour être adpaté aux valeurs extrêmes rencontrées
dans cette pathologie et n'est donc pas transposable d'un appareil
à un autre. Sa sensibilité est moins bonne que celle
du rapport foie/muscle en écho de gradient (26).
En effet, les séquences en écho de gradient (GRE)
sont plus sensibles à la présence de fer car elles
comportent un rephasage moins performant ne compensant pas les hétérogénéités
locales du champ magnétique (on parle alors de T2* au lieu
de T2). L'utilisation de ces séquences avec un TE long,
donnant une pondération en T2*, a permis d'abaisser le seuil
de détection (26, 27)
par rapport à des séquences en écho de spin
pondérées en T2 (14).
Elles permettent d'annuler les objections de certains auteurs (22)
et sont reconnues comme les séquences à mettre en
oeuvre pour détecter une faible surcharge (28).
Ainsi, avec ces séquences, le signal du foie normal ne comportant
pas de surcharge en fer apparait hyperintense par rapport aux muscles.
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Foie normal (chf=20µmol/g, Signa
1,5T)
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GRE "T2+"
TR=120 ms, TE=14 ms, PA=20° |
GRE "DP"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=20° |
GRE "T1"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=90° |
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Lors des faibles surcharges, l'abaissement du signal hépatique
est uniquement décelable sur une séquence en écho
de gradient T2. Cet hyposignal ne peut pas être estimé
en valeur absolue mais on peut utiliser en permanence les muscles
para-spinaux comme élément de comparaison. Le signal
du foie devient, sur cette séquence sensible, inférieur
à celui des muscles.
Faible surcharge (chf=50µmol/g,
Signa 1,5T)
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GRE "T2+"
TR=120 ms, TE=14 ms, PA=20° |
GRE "DP"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=20° |
GRE "T1"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=90° |
Pour des concentrations hépatiques en fer plus importantes
l'hyposignal hépatique est visible sur toutes les séquences
en écho de gradient alors que le signal du foie sur la séquence
en écho de spin n'est que peu modifié.
Surcharge marquée (chf=120µmol/g,
Signa 1,5T)
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GRE "T2+"
TR=120 ms, TE=14 ms, PA=20° |
GRE "DP"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=20° |
GRE "T1"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=90° |
Les surcharges majeures ne peuvent pas être quantifiées
avec les séquences en écho de gradient car le signal
du foie est totalement effondré au dessus de 300µmol/g.
Il faut alors utiliser une séquence très peu sensible
à la présence de fer comme une séquence en écho
de spin avec un TR très court.
Surcharge importante (chf=350µmol/g,
Signa 1,5T)
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GRE "DP"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=20° |
GRE "T1"
TR=120 ms, TE=4 ms, PA=90° |
GRE "SE "T1"
TR=120 ms, TE=14 ms, PA=20° |
La mesure, par ROI, du signal du foie et des muscles paraspinaux permet
de calculer le rapport foie sur muscle. Ce rapport décroit
proportionnellement à l'importance de la charge hépatique
en fer.
Les études les plus récentes ont montré que
l'IRM pouvait ainsi donner une appréciation de la charge
hépatique en fer équivalente à celle fournie
par la biopsie (26, 27).
Notre objectif a été de définir une méthode
simple, sensible, précise et transposable à différents
appareils, y compris de champs magnétiques différents.
Le protocole proposé sur ce serveur est celui mis en place
dans le cadre d'une étude multicentrique dont les résultats
(très positifs) seront publiés prochainement.
Si vous pensez pouvoir collaborer à la validation de la
technique par l'obtention de corrélations IRM/biopsie vous
êtes cordialement invité à me
contacter
Détails sur la technique...
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