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    Fer, foie et IRM
    Yves Gandon - Imagerie Médicale, Rennes.

     
       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.
     
       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).


     
       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.
     

    Foie normal  (chf=20µmol/g, Signa 1,5T)
    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°

     

    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)
    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)
    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)
    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...  
     

    Modifié le 10 Juin 2001 Ecrire au responsable