Magnetic resonance angiography (MRA) and Flow MRI

Angiographie par résonance magnétique (ARM) et imagerie des flux

par Denis Hoa

Objectifs pédagogiques

  • Décrire les différents phénomènes de flux en IRM
  • Expliquer le principe des gradients de compensation de flux
  • Détailler les méthodes d’angiographie par résonance magnétique sans injection de produit de contraste (technique, résultats, avantages et inconvénients) :
    • ARM par temps de vol (TOF)
    • ARM par contraste de phase (PCA)
    • ARM 3D en écho de spin ultra-rapide et synchronisation ECG (FBI)
  • Décrire la technique d’angioIRM avec injection de produit de contraste, ses contraintes liées à l’injection, ses avantages

Points clés

Flux en IRM

Phénomènes associés aux flux en IRM

  • Le phénomène d’entrée de coupe : arrivée de sang non saturé dans la zone explorée (hypersignal vasculaire)
  • Le phénomène de sortie de coupe : sortie du sang excité de la zone exploré (perte de signal vasculaire)
  • Le déphasage des spins mobiles dans un gradient

Ce dernier phénomène, utilisé en ARM en contraste de phase, est source d’artéfacts pour les autres méthodes d’imagerie. On peut s’affranchir des artéfacts causés par les flux à vitesse constante grâce à des gradients compensés en flux.

ARM Temps de vol

Principes

  • Saturation des spins stationnaires
  • Maximisation de l’entrée de coupe et minimisation de la sortie de coupe
  • EG, TR et TE courts

Optimisation

  • Orientation des coupes perpendiculaire au flux
  • Flux lents : 2D ; Flux rapides : 3D, MOTSA, TONE
  • Transfert d’aimantation, Suppression de graisse, Bande de saturation

Résultats

  • Bonne visualisation des flux rapides, Moins bon pour les flux lents, dans le plan ou turbulents
  • Mauvaise suppression du signal de fond à T1 court (graisse, hématome, thrombus)

ARM Contraste de phase

Principes

  • Gradient d’encodage de la vitesse par la phase dans 3 directions
  • Soustraction à une acquisition sans gradient d’encodage
  • EG

Optimisation

  • Choix de la vitesse d’encodage +++
  • 2D : rapide, test des vitesses d’encodage
  • 3D : réduction du nombre de pas de codage de phase pour accélérer la séquence

Résultats

  • Information sur la vitesse et la direction des flux
  • Mauvaise visualisation des flux complexes ou turbulents
  • Lent en 3D

ARM FBI

Principes

  • Echo de spin ultra-rapide 3D demi-Fourier
  • Synchronisation ECG prospective
  • Préparation STIR

Optimisation

  • TE court, plan coronal, codage de phase dans la direction des vaisseaux
  • Calibration du délai entre onde R et acquisition ++
  • Double acquisition pour soustraire le signal veineux

Résultats

  • Coronal
  • Possible en thorax/abdomen
  • Rapide
  • Perte de signal pour les flux rapides (alternative : acquisition en diastole)

ARM Gadolinium

Principes

  • EG rapide 3D, TR et TE courts, pondéré T1 avec destruction aimantation résiduelle
  • Injection d’un bolus de Gadolinium

Optimisation

  • Remplissage du centre de l’espace K au maximum de rehaussement +++ : bolus test, surveillance en temps réel, angioMR 4D
  • Suppression de graisse

Résultats

  • Augmentation du signal vasculaire, Exploration de grands volumes, Imagerie des flux turbulents
  • Risques et inconvénients de l’injection

Références

  1. Ozsarlak, Van Goethem. MR angiography of the intracranial vessels: technical aspects and clinical applications. Neuroradiology. 2004 Dec;46(12):955-72.
  2. Miyazaki, Sugiura. Non-contrast-enhanced MR angiography using 3D ECG-synchronized half-Fourier fast spin echo. J Magn Reson Imaging. 2000 Nov;12(5):776-83.
  3. Zhang, Maki. 3D contrast-enhanced MR angiography. J Magn Reson Imaging. 2007 Jan;25(1):13-25.
  4. Gauvrit, Trystram. [Advanced vascular imaging techniques of supra-aortic, encephalic and medullary vessels.]. Journal de radiologie. 2007 Mar;88(3 Pt 2):472-82.
  5. Wilson, Hoogeveen. Parallel imaging in MR angiography. Top Magn Reson Imaging. 2004 Jun;15(3):169-85.
  6. Foo, Polzin. MR angiography physics: an update. Magnetic resonance imaging clinics of North America. 2005 Feb;13(1):1-22, v.
  7. Madhuranthakam, Hu. Contrast-enhanced MR angiography of the peripheral vasculature with a continuously moving table and modified elliptical centric acquisition. Radiology. 2006 Jul;240(1):222-9.
  8. Ersoy, Zhang. Peripheral MR angiography. J Cardiovasc Magn Reson. 2006;8(3):517-28.