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Article de méthode

Indications cliniques de l’IRM à séquence rapide chez les patients neurochirurgicaux pédiatriques et limites et obstacles à la mise en œuvre

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DOI :

10.3791/65797

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12 janvier 2024

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1School of Medicine, University of North Carolina, Chapel Hill, 2Department of Radiology, University of North Carolina at Chapel Hill, 3Department of Neurosurgery, University of North Carolina at Chapel Hill

Dans cet article

Résumé

Ici, nous présentons un protocole visant à accroître l’utilisation de l’imagerie par résonance magnétique à séquence rapide (IRM-RS) pour les patients pédiatriques souffrant de colonne vertébrale, de lésions cérébrales traumatiques (TCC) et d’hydrocéphalie, tout en documentant les limites et les obstacles à la mise en œuvre universelle.

Résumé

Les protocoles d’imagerie par résonance magnétique (IRM) rapides et rapides sont devenus de plus en plus populaires pour les patients neurochirurgicaux pédiatriques, car ils constituent un excellent moyen de réduire les rayonnements ionisants et la sédation. Bien que leur popularité ait augmenté, il existe des obstacles à surmonter lors de la transition vers leur utilisation clinique, tels que le coût, la formation du personnel et l’artefact de mouvement. Dans le cadre de cet article, nous avons développé un protocole pour des applications cliniques où l’IRM rapide peut être un substitut ou un adjuvant dans le bilan diagnostique. De plus, nous décrivons la littérature pertinente pour l’utilisation de l’IRM-RS pour les pathologies de la colonne vertébrale, des TCC et de l’hydrocéphalie, tout en développant les limites et les obstacles logistiques lors de la transition vers leur utilisation, dont quelques-uns sont discutés ci-dessus. Grâce à cela, nous concluons que l’IRM-RS peut être utilisée à des fins diagnostiques pour des pathologies de la colonne vertébrale telles que la syrinx et l’hydrocéphalie. De plus, son manque de sensibilité aux résultats de TCC fait de l’imagerie par résonance magnétique à séquence rapide (IRM-RS) un adjuvant puissant par rapport à d’autres imageries avancées ou à la tomodensitométrie (TDM) pour les pathologies de lésions cérébrales traumatiques (TCC).

Introduction

Historiquement, la tomodensitométrie (TDM) a été une étude d’imagerie de première intention dans de nombreux scénarios pour le dépistage et la surveillance des pathologies neurologiques. Dans la population de patients pédiatriques, de nombreuses études ont préconisé la réduction de l’imagerie par tomodensitométrie pour réduire l’exposition aux rayonnements. Kessler et al. affirment que la dose de rayonnement efficace de la TDM de la tête (HCT) est proportionnellement plus élevée chez les jeunes enfants, et qu’une seule HCT peut avoir un risque de mortalité par cancer à vie de 0,07 %. Les leucémies et les tumeurs malignes cérébrales sont les pathologies les plus courantes associées à une exposition accrue aux rayonnements1.

L’IRM standard, bien qu’sans radiation, peut nécessiter une sédation pour réduire les artefacts de mouvement chez les patients pédiatriques. La sédation répétée soulève des inquiétudes et peut avoir des effets neurotoxiques sur le cerveau en développement1. Flick et al. ont réalisé une vaste étude de cohorte appariée qui a montré qu’une exposition répétée à l’anesthésie avant l’âge de 2 ans peut être plus susceptible d’entraîner le développement de troubles d’apprentissage2.

Compte tenu du souci de l’exposition aux rayonnements et de la sédation lors de la réalisation de tomodensitogrammes et d’IRM, les IRM à séquence rapide (IRM-RS) sont de plus en plus utilisées dans l’environnement clinique. Les premières IRM-RS ont été utilisées dans l’évaluation de l’hydrocéphalie. Depuis lors, d’autres indications pour l’IRM-RS se sont développées en raison des temps d’examen courts, de l’absence de rayonnement ionisant et de la sédation, qui est importante pour la réduction des facteurs de risque. À travers cette revue systématique, nous visons à discuter des applications cliniques où l’IRM-RS peut être substituée ou adjuvante dans le bilan diagnostique et les limites et les obstacles à la mise en œuvre.

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Protocole

Ce protocole suit les lignes directrices du comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université de Caroline du Nord, car il a été créé à la suite d’une revue de littérature et ne nécessitait pas de sujets humains réels. Les autorisations requises des bénévoles et pour le tournage ont été obtenues. Les images représentatives de l’IRM-RS utilisées dans cette étude ont été anonymisées.

REMARQUE : Une revue de la littérature a été effectuée à l’aide de mots-clés tels que « IRM rapide » et « cerveau rapide ». Au total, 15 articles ont été examinés, et les protocoles d’imagerie ont été récupérés et combinés pour créer le protocole ci-dessous.

1. Positionnement du patient

  1. Avant de positionner le patient, assurez-vous qu’un examen approfondi des contre-indications à l’utilisation de l’IRM a été effectué. Informez le patient que les contre-indications à l’IRM-RS comprennent actuellement divers types d’implants métalliques tels que des clips vasculaires, des corps étrangers, des valves cardiaques prothétiques et d’autres types de dispositifs métalliques. Scannez le patient avec un détecteur de métaux pour vous assurer qu’il n’y a pas d’objets métalliques lâches.
  2. Les patients qui souffrent d’anxiété ou de claustrophobie peuvent avoir besoin d’une attention particulière au positionnement du patient pour réduire les exacerbations de ces conditions. Donnez aux patients une sonnette d’alarme avec une explication de son utilisation.
    1. Consultez les membres de l’équipe de spécialistes du milieu de l’enfant. Demandez-leur d’examiner des vidéos avec les patients pour les préparer à ce qui les attend.
  3. Certaines bobines RS-MRI ont des miroirs. Réparez-les de manière à ce que le patient puisse voir à l’extérieur de l’appareil d’IRM. S’assurer que le positionnement précis du patient est pratiqué chez les patients pédiatriques et que les bobines appropriées sont choisies pour optimiser les images RS-MRI.
  4. Imagerie crânienne
    1. Pour une IRM cérébrale, positionnez le patient en position couchée et centrée sur l’antenne cérébrale avec le menton incliné vers le haut3. Utilisez un repère, des capteurs tactiles ou un marquage laser avec les yeux fermés du patient.
    2. Fournir des bouchons d’oreille pour le confort et la sécurité du patient et des coussinets d’immobilisation pour réduire les mouvements et le bruit.
  5. Imagerie de la colonne vertébrale
    1. Cervicale
      1. Placez le patient en position couchée, avec le larynx aligné au centre de la bobine cérébrale3. Utilisez les mêmes mesures de sécurité des patients que celles appliquées ci-dessus.
    2. Colonne thoracique
      1. Placez le patient en position couchée. Utilisez une bobine de colonne vertébrale et le centre de la bobine de colonne vertébrale pour l’aligner avec le sternum3.
    3. Lombaire
      1. Positionnez le patient en position couchée. Utilisez la bobine de la colonne vertébrale et alignez-la au centre à environ 5 cm au-dessus des os iliaques3. Utilisez une IRM verticale s’il est difficile d’obtenir l’image4.
  6. Techniques réconfortantes
    1. Utilisez des techniques réconfortantes pour réduire les artefacts de mouvement pendant l’IRM-RS. Essayez des techniques réconfortantes, y compris l’alimentation, l’emmaillotage et les contentions standard5.
    2. Demandez l’intervention d’un tuteur pour vous aider avec des techniques apaisantes. Si un tuteur n’est pas disponible, impliquez des membres du personnel expérimentés, comme des spécialistes du milieu de l’enfant, pour essayer des techniques apaisantes.
    3. Essayez toujours des méthodes d’apaisement conservatrices avant l’escalade des soins. Si des dispositifs de contention standard sont nécessaires, faites un examen approfondi de la peau après l’enlèvement pour évaluer la présence d’ecchymoses.
  7. Sédation
    1. Si le patient continue de rester inconsolable malgré les techniques d’apaisement, consulter l’anesthésiologie pour les recommandations de sédation et la posologie. Obtenir le consentement du tuteur avec une escalade des soins.

2. Évaluation de la colonne vertébrale

  1. Les recommandations suivantes du protocole RS-MRI capturent des séquences pour la détection et l’évaluation de routine des pathologies de la colonne vertébrale. Effectuez ces séquences à l’aide d’un scanner 1,5 Tesla (T) ou 3T6.
    1. Examinez des paramètres représentatifs tels que la taille de la matrice, le champ de vision, le temps de répétition et le temps d’écho. Respectez les paramètres de l’établissement ou les paramètres énumérés ci-dessous.
  2. Ajustez le champ de vision de la série complète de la colonne vertébrale à un seul ou séparément (cervical-thoracique supérieur, thoracique inférieur-lombaire/sacré). Calculez les ajustements en fonction de l’habitus corporel du patient.
  3. Évaluation Syrinx
    1. À l’aide du logiciel NUMARIS/4, sélectionnez l’onglet Patient dans le coin supérieur gauche. Dans le menu déroulant, sélectionnez Navigateur du patient.
    2. Un écran séparé affichera une liste d’options. Dans cette liste, sélectionnez Planificateur. Cliquez une fois sur le nom du patient, puis sur le bouton d’inscription dans la moitié inférieure de l’écran.
    3. Un écran séparé affichera le nom, la date de naissance, la taille et le poids du patient. Vérifiez ces paramètres pour vous assurer qu’ils sont corrects.
    4. Sous Positionnement du patient, sélectionnez Tête d’abord - Décubitus dorsal. Sur le même écran, sous Étude, sélectionnez PROTOCOLE D’ÉVALUATION DE NON-SÉDATION SYRINX/CORDON ATTACHÉ.
    5. Au début de l’étude d’imagerie, assurez-vous que la séquence d’alignement de piste est en cours d’exécution. Cette séquence détermine l’orientation de l’étude. Exécutez cette séquence 2 à 3 fois dans les cas de colonne vertébrale.
    6. Ensuite, exécutez les séquences axiales axiales et sagittales d’acquisition d’un demi-Fourier pondérées T2 sélectionnées.
      1. Suivez le protocole d’imagerie indiqué ici : épaisseur de coupe 3,0 mm, FoV 240 mm, TE 82 ms, TR 1500 ms.
    7. Après l’étude, répétez l’étape 2.3.1. Dans l’affichage séparé de l’écran, sélectionnez Base de données locale.
    8. Sélectionnez le nom du patient et l’étude terminée. Cliquez sur Transférer dans le coin supérieur gauche, puis sur Transférer vers PACS.
    9. Informez l’équipe d’assistance que l’étude est terminée et transférez le patient hors de la salle d’IRM. Une fois que le patient est retiré en toute sécurité, réunissez-le avec un tuteur.
  4. Autres pathologies de la colonne vertébrale
    1. En cas d’indication clinique ou de suspicion d’une pathologie du cordon, ajoutez une séquence T2 Short-Ti Inversion Recovery (STIR). Incluez cette séquence dans le protocole ci-dessus en répétant l’étape 2.3.1.
    2. Sélectionnez ______- Séquence SPINE WO . Sélectionnez la séquence pertinente à la partie de la colonne vertébrale qui est imagée (c.-à-d. C-SPINE WO).
    3. Dans la liste des séquences supplémentaires qui s’affichent dans la colonne de droite, sélectionnez la séquence STIR. Suivez ces paramètres de protocole : épaisseur de la nappe 3,0 mm, FoV 280 mm, TE 58,0 ms, TR 4000 ms.
      1. Il convient de noter que STIR annule le tissu adipeux, ce qui aide à la distinction des tissus. STIR a une meilleure sensibilité pour les pathologies de la moelle épinière que HASTE, qui est plus utile pour la différenciation du LCR et de la moelle.
    4. Répétez les étapes 2.3.7 à 2.3.8 pour transférer les images supplémentaires afin qu’elles soient interprétées par le radiologiste.

3. Évaluation des lésions cérébrales traumatiques

  1. Exécutez le protocole recommandé avec un scanner 1,5 T ou 3 T. Sélectionnez des scanners dans la liste disponible dans le Tableau 1.
  2. Assurez-vous que les séquences de lésions cérébrales traumatiques (TCC) comprennent, sans s’y limiter, la récupération par inversion atténuée par fluide axial (FLAIR), les séquences d’écho à gradient axial (GRE), l’imagerie pondérée en diffusion axiale (DWI) - l’écho de spin turbo à injection unique et la HASTE.
  3. Sachez qu’il peut exister des variations insignifiantes en termes d’TE, de TR, de taille de matrice et de champ de vision. Suivez les protocoles d’imagerie de l’établissement ou les paramètres énumérés ci-dessous.
    1. À noter : Les séquences T2 GRE et T2 HASTE identifient très probablement une pathologie traumatique.
  4. Hémorragie
    1. Suivez les étapes 2.3.1 à 2.3.3 pour sélectionner le patient pour l’étude. Après avoir sélectionné le positionnement du patient sur la tête en décubitus dorsal, sous Étude, sélectionnez NEURO BRAIN.
    2. Une liste supplémentaire de protocoles s’affichera, et à partir de cette liste, sélectionnez PEDS TRAUMA. Vérifiez que cette liste contient les séquences répertoriées ci-dessus à l’étape 3.2.
    3. En cas d’hémorragie suspectée, assurez-vous qu’un radiologue interprète les images GRE. Utilisez ces paramètres pour obtenir la meilleure qualité d’image GRE : épaisseur de la tranche 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms.
      REMARQUE : Cette séquence se distingue par une détection accrue de l’hémorragie extra-axiale par rapport à l’imagerie CT.
    4. Répétez les étapes 2.3.7 à 2.3.8 pour transférer les images supplémentaires afin qu’elles soient interprétées par le radiologiste.
  5. Lésion axonale diffuse
    1. En plus de la séquence GRE, ajoutez une image pondérée en fonction de la susceptibilité axiale (SWI) supplémentaire à l’évaluation des lésions axonales diffuses.
      REMARQUE : Les images SWI sont plus sensibles que les GRE en termes de volume et de nombre de lésions hémorragiques détectées.
    2. Répétez les étapes 3.4.1 à 3.4.2. Utilisez ces paramètres pour une meilleure qualité d’image SWI : épaisseur de la tranche 3,0 mm, FoV 220 mm, TE 20 ms, TR 27 ms.
    3. L’imagerie SWI peut entraîner des temps d’acquisition plus longs par rapport au GRE et, par conséquent, est plus susceptible d’être dégradée par des artefacts de mouvement. Passez en revue les techniques apaisantes ci-dessus pour aider à réduire les artefacts de mouvement.
  6. Fractures du crâne
    1. En cas de suspicion de fracture du crâne, les séquences ci-dessus ont une faible sensibilité. Ajoutez une séquence d’IRM d’os noir au protocole ci-dessus.
    2. Sélectionnez la séquence osseuse noire en revenant à l’onglet Navigateur du patient . Dans cet onglet, sélectionnez le protocole Neuro Brain .
    3. Dans la liste des protocoles supplémentaires affichée sur la gauche, sélectionnez PEDS Trauma suivi de la séquence Black Bone .
    4. La séquence osseuse noire est une séquence GRE avec des TE et TR plus courts et un angle de retournement optimal pour différencier les tissus mous et l’os. Sélectionnez les protocoles d’imageriesuivants 1,7 : TE 4,20 ms, TR 8,60 ms et angle de retournement de 5° sous l’onglet Routine de l’écran des propriétés de l’étude.
    5. La tomodensitométrie de la tête est l’étalon-or pour évaluer les fractures du crâne, comme le montre la figure 1. Discutez des risques et des avantages avec les tuteurs et déterminez la ligne de conduite la plus appropriée. Si le patient a effectué un examen squelettique lors d’un bilan TCC, examinez la radiographie du crâne avant de commencer la TDM de la tête.

4. Évaluation de l’hydrocéphalie et de la dérivation

  1. Exécutez le protocole sur 1,5 T ou 3 T. Examinez les séquences avec du matériel et des logiciels standard disponibles dans le commerce.
  2. Évaluation de l’hydrocéphalie
    1. Suivez les étapes 2.3.1 à 2.3.3 pour sélectionner le patient pour l’étude. Après avoir sélectionné le positionnement du patient Tête d’abord en décubitus dorsal, sous Étude, sélectionnez Neuro Brain.
    2. Une liste supplémentaire de protocoles s’affichera. Dans cette liste, sélectionnez Séquence rapide.
    3. Commencer l’étude avec une séquence d’alignement de piste nommée AAHScout. Assurez-vous que cette séquence d’alignement de piste commence automatiquement au début de l’étude.
    4. Pour l’évaluation de l’hydrocéphalie, inclure une séquence pondérée TurboFLASH T1 et une séquence pondérée HASTE T2. La séquence TurboFLASH est une séquence GRE modifiée avec des angles TE, TR et de retournement plus courts.
      1. Pour HASTE T2 réalisé sur un 1,5 T, utilisez les paramètres recommandéssuivants 8 : Temps de répétition (TR) 744 ms, temps d’écho 104 ms, angle de basculement 150°, champ de vision 230 mm, matrice 256 × 156, nombre d’acquisitions 1, épaisseur de la tranche 4 mm avec un saut de 1 mm et facteur I-PAT de 2.
      2. Pour HASTE T2 effectué sur un 3 T, utilisez les paramètres recommandés suivants8 : 3-Tesla : TR 358 ms, temps d’écho 90 ms, angle de retournement 150°, champ de vision 220 mm, matrice 256 × 156, nombre d’acquisitions 1, épaisseur de la tranche 4 mm avec un saut de 1 mm et un facteur I-PAT de 2.
        REMARQUE : Les images de poids HASTE T2 offrent la meilleure qualité d’imagerie pour l’évaluation ventriculaire. Si un cathéter est placé, les images pondérées TurboFLASH T1 sont mieux adaptées à la visualisation par cathéter.
    5. Utilisez ces protocoles d’imagerie pour la séquence pondérée TurboFLASH T1 : épaisseur de coupe 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms. En affichant l’onglet Examen sur la gauche, assurez-vous que les deux séquences sont dans trois plans : axial, sagittal et coronal. L’imagerie multiplanaire offre une meilleure visualisation du cathéter par rapport à l’imagerie uniplanaire.
    6. Transférez les images en suivant les étapes 2.3.7 à 2.3.8.
  3. Évaluation du shunt
    1. Suivez le protocole ci-dessus pour l’évaluation de l’hydrocéphalie. Répétez la séquence d’imagerie jusqu’à ce qu’une visualisation claire du cathéter de dérivation soit obtenue.
      REMARQUE : Le tableau 1 présente un résumé des séquences recommandées ci-dessous. Seules les séquences à haut rendement sont incluses.

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Résultats

Évaluation de la colonne vertébrale
Ryan et al. ont mené une étude prospective pour déterminer la faisabilité de l’IRM rapide de la colonne vertébrale dans l’évaluation de la syrinx chez les patients pédiatriques. Les patients présentant des malformations connues ou suspectées de syrinx ou de Chiari ont subi une IRM rachidienne rapide (HASTE) et une IRM standard sans contraste. Les images ont été examinées à l’aveugle par des neuroradiologues pédiatriques qui ont mesuré les résultats suivants : présen...

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Discussion

L’IRM RS offre un outil de diagnostic d’imagerie alternatif chez les patients pédiatriques. L’IRM-RS utilise des séquences pondérées en T2 pour visualiser les pathologies crâniennes et vertébrales, avec des temps de balayage plus rapides que les modalités traditionnelles de neuroimagerie.

Grâce à une revue de la littérature et à une observation, nous avons développé un protocole d’utilisation de l’IRM-RS. Nous avons constaté que les séquences les plus pertinen...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucune divulgation.

Remerciements

Il n’y avait pas de financement pour cet examen.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Sonnette d’alarme  ;Siemens  ;
Bobines de cerveau et de colonne vertébraleSiemens  ;
Formulaire de consentement à remplir par les parents ou le tuteur.Système de santé localN/A
Bouchons d’oreilles  ;Bouchons d’oreille classiques 3Mhttps://www.3m.com/3M/en_US/p/?Ntt=classic+ear+plugs
détecteur de métaux Ferroguard  ;Metrasenshttps://www.metrasens.com/solution/ferroguard-assure/
Dispositifs de retenue d’immobilisationSiemens  ;
Landmarkers, marqueurs laser ou capteurs tactilesSiemens  ;
coupure de courant MR  ;Siemens  ;
Bouton de trempe MRSiemens  ;
https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging scanner IRMMagnetom Avanto  ;https://www.siemens-healthineers.com/en-us/magnetic-resonance-imaging/0-35-to-1-5t-mri-scanner/magnetom-avantoAutres marques : Discovery 750, scanners HDXT Signa, GE Healthcare, , Aera et Skyra, Siemens, Erlangen et Allemagne
Technologue en radiologie.Système de santé localN/A
Radiologiste  ;Système de santé localN/A
Matériel et logiciels IRM standard  ;NUMARISVersion 4
Coussinets de support et oreillersMedlinewww.medline.comAlternative : Électrodynamique de qualité
https://www.siemens.com/global/en/products/buildings/fire-safety/evacuation/notification-ul.htmlhttps://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaginghttps://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaginghttps://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaginghttps://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging

Références

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  4. Baker, M. A., MacKay, S. Please be upstanding - A narrative review of evidence comparing upright to supine lumbar spine MRI. Radiography (Lond). 27 (2), 721-726 (2021).
  5. Lindberg, D. M., et al. Feasibility and accuracy of fast MRI versus CT for traumatic brain injury in young children. Pediatrics. 144 (4), 20190419(2019).
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  11. O'Neill, B. R., et al. Rapid sequence magnetic resonance imaging in the assessment of children with hydrocephalus. World Neurosurgery. 80 (6), e307-e312 (2013).
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  13. Boyle, T. P., et al. Comparison of rapid cranial MRI to CT for ventricular shunt malfunction. Pediatrics. 134 (1), e47-e54 (2014).
  14. Boyle, T. P., Nigrovic, L. E. Radiographic evaluation of pediatric cerebrospinal fluid shunt malfunction in the emergency setting. Pediatric Emergency Care. 31 (6), 435-440 (2015).

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