Fiche de révision : Introduction aux techniques avancées d'imagerie vasculaire

📋 Plan du Cours

1. Angioscanner : étapes et objectifs
2. Critères de qualité de l’angioscanner
3. Technique d’acquisition et reconstructions
4. Angioscanner : pièges, limites et irradiation
5. Analyse de la plaque d’athérome en scanner
6. Scanner de perfusion : paramètres et interprétation
7. Imagerie spectrale : double énergie et comptage photonique
8. Angiographie par résonance magnétique : techniques
9. ARM sans injection : temps de vol et contraste de phase
10. ARM avec gadolinium : synchronisation et multiphase

📖 1. Angioscanner : étapes et objectifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Préparation du patient : La préparation du patient regroupe les actions réalisées avant l’examen pour permettre une acquisition fiable et limiter les risques liés au contraste et aux mouvements.
• Préparation du protocole d’acquisition : La préparation du protocole d’acquisition consiste à régler les paramètres de scan et de synchronisation pour que le vaisseau cible soit au bon moment et avec une qualité suffisante.
• Acquisition : L’acquisition correspond à la réalisation des coupes fines pendant le passage du produit de contraste afin de constituer les données brutes du volume vasculaire.
• Contrôle qualité : Le contrôle qualité vérifie la qualité des images obtenues (netteté, couverture, absence d’artefacts) avant de poursuivre vers le post-traitement.
• Post-traitement : Le post-traitement regroupe les reconstructions et traitements informatiques qui transforment les coupes en images exploitables dans plusieurs plans.

📝 Points essentiels

• L’angioscanner doit synchroniser le passage du produit de contraste dans l’artère étudiée avec l’acquisition pour visualiser correctement le vaisseau.
• L’angioscanner vise une résolution spatiale élevée, proche de l’angiographie, pour repérer les petits vaisseaux et détecter les lésions cliniquement importantes.
• L’examen doit couvrir suffisamment le système vasculaire étudié pour ne pas manquer de segments pertinents.
• Le temps d’examen doit être suffisamment court pour limiter les artéfacts de mouvement, idéalement inférieur à la durée d’une inspiration suspendue.
• Le scanner fournit des coupes fines et jointives qui sont ensuite assemblées pour former un volume exploitable.
• Des reconstructions MIP (Maximum intensity projection) et VRT (volume rendering technique) peuvent donner une qualité d’image comparable à celle d’une artériographie pour l’étude d’une artère.

💡 Astuce mémo

Synchronisation + finesse + couverture + vitesse : S-F-C-V (S pour synchroniser, F pour finesse, C pour couverture, V pour vitesse).

📖 2. Critères de qualité de l’angioscanner

🔑 Notions clés & Définitions

• Temps d’acquisition : Le temps d’acquisition correspond à la durée totale pendant laquelle le volume est balayé pour capter le rehaussement vasculaire.
• Reconstructions 2 mm/1 mm : Les reconstructions 2 mm/1 mm sont des images reconstruites à faible épaisseur pour améliorer la lisibilité des vaisseaux et des détails.
• Segmentation osseuse : La segmentation des structures osseuses consiste à isoler l’os pour faciliter l’analyse des vaisseaux au voisinage des reliefs.
• Reconstruction VRT : La VRT (rendu de volume) produit une visualisation en transparence des vaisseaux à partir du volume acquis.
• MIP et MPR : La MIP et la MPR sont des reconstructions qui mettent en évidence les vaisseaux en intensifiant les structures rehaussées et en offrant des plans utiles.

📝 Points essentiels

• Un angioscanner de qualité nécessite un temps d’acquisition de 35 à 45 secondes.
• Les reconstructions doivent être réalisées en 2 mm et 1 mm pour optimiser la résolution et la lecture vasculaire.
• La segmentation des structures osseuses améliore l’analyse des vaisseaux proches des reliefs.
• Les reconstructions attendues incluent au minimum les coupes axiales, la MIP, la VRT et la MPR.
• La VRT permet une visualisation en transparence utile pour l’examen vasculaire.
• La qualité dépend aussi de la segmentation et du paramétrage des reconstructions, pas seulement de l’acquisition brute.

💡 Astuce mémo

35–45 s + 2/1 mm : « court et fin » ; ajoute MIP/VRT/MPR pour « voir à travers ».

📖 3. Technique d’acquisition et reconstructions

🔑 Notions clés & Définitions

• Scanner de perfusion : Technique CT mesurant la dynamique de rehaussement cérébral pour estimer des paramètres de perfusion à partir des courbes d’atténuation.
• Time to peak TTP : Paramètre de perfusion correspondant au délai entre le début de l’injection et le pic de rehaussement maximal.
• Mean transit time MTT : Paramètre de perfusion correspondant au délai entre le rehaussement artériel et le rehaussement veineux.
• Cerebral blood volume CBV : Paramètre de perfusion représentant le volume sanguin par unité de tissu cérébral.
• Imagerie spectrale double énergie : Imagerie CT qui sépare le signal en basses et hautes énergies pour estimer séparément les contributions photoélectrique et Compton.

📝 Points essentiels

• CBF = CBV/MTT relie le débit sanguin cérébral aux paramètres CBV et MTT.
• TTP : délai injection→pic de rehaussement maximal, tandis que MTT : délai artère→veine.
• Profil perfusionnel typique : normal = TTP normal, CBF normal, CBV normal.
• Sténose ou occlusion compensée : TTP prolongé mais CBF et CBV restent normaux (ou CBV légèrement augmenté).
• Oligémie réversible : TTP prolongé avec CBF réduit modérément (<40%) et CBV normal ou légèrement réduit (<20%).
• Tissu à risque : TTP prolongé avec CBF réduit de façon importante (40–70%) et CBV réduit modérément (<40%).

💡 Astuce mémo

TTP = « retard du pic », MTT = « temps artère→veine », et CBF = CBV/MTT.

📖 4. Angioscanner : pièges, limites et irradiation

🔑 Notions clés & Définitions

• Double énergie : Technique de TDM utilisant deux niveaux d’énergie pour distinguer des tissus et matériaux selon leur atténuation.
• Imagerie monoénergétique 40 keV : Reconstruction à une énergie unique (ici 40 keV) qui amplifie l’atténuation de l’iode et améliore la visualisation vasculaire.
• Imagerie virtuellement sans contraste : Image reconstruite à partir des données injectées, visant à simuler une acquisition sans produit de contraste.
• Imagerie à iode : Reconstruction basée sur la signature spectrale de l’iode, permettant de cartographier la distribution du produit de contraste.
• Zeffectif : Énergie effective utilisée dans les images spectrales pour représenter la perfusion et aider à la détection de défauts.

📝 Points essentiels

• La double réception avec double couche de détecteurs permet une méthode rétrospective en imagerie double énergie.
• Entre image conventionnelle et monoénergétique à 40 keV, l’iode apparaît avec un boost d’atténuation, utile en acquisition artérielle à faible volume (ex. 20 mL) pour suspicion de dissection aortique.
• En reconstruction volume rendering, des hyperdensités dans un faux chenal peuvent être indifférenciables sur l’image conventionnelle mais se distinguent si elles disparaissent sur l’image à iode (calcifications plutôt qu

💡 Astuce mémo

40 keV = iode boost ; si ça disparaît en iode, ce n’est pas l’iode.

📖 5. Analyse de la plaque d’athérome en scanner

🔑 Notions clés & Définitions

• Imagerie spectrale : Technique de scanner qui sépare les informations selon l’énergie des photons pour mieux distinguer certains tissus ou substances.
• Imagerie Zeffectif : Représentation spectrale basée sur l’atténuation effective, utile pour faire ressortir des anomalies de perfusion.
• Imagerie d’iode : Représentation spectrale qui met en évidence la distribution de l’iode injecté, servant d’indicateur de perfusion.
• Basse monoénergie : Mode d’imagerie spectrale où l’on reconstruit une image comme si elle provenait d’une énergie unique, améliorant la détection de certains défauts.
• Détecteurs à comptage photonique : Détecteurs de scanner qui comptent les photons incidents et les classent par énergie pour améliorer la résolution spectrale et spatiale.

📝 Points essentiels

• En imagerie spectrale, un défaut de perfusion peut être visible sur Zeffectif et sur les images d’iode, ce qui incite à rechercher un thrombus artériel pulmonaire.
• La mise en évidence du thrombus peut être obtenue sur les images à basse monoénergie, après suspicion sur les reconstructions spectrales.
• La visualisation des défects de perfusion est décrite comme superposable entre l’imagerie d’iode et la fusion TEMP-TDM (fusion TEMP-TDM coupe axiale vs reconstructions coronales).
• Les détecteurs à comptage photonique mesurent 5 à 10 énergies, contre deux en double énergie, ce qui améliore la résolution spectrale.
• Les détecteurs à comptage photonique réduisent la dose et le bruit grâce à un meilleur rendement de gestion des photons, tout en améliorant la qualité d’image à basse dose.
• La résolution spatiale annoncée avec ces détecteurs est de l’ordre de 250 μm, grâce à une taille de détecteur plus petite que les détecteurs classiques.

💡 Astuce mémo

Zeffectif + iode = suspicion; basse monoénergie = confirmation; comptage photonique = plus d’énergies (5–10) + moins de bruit + 250 μm.

📖 6. Scanner de perfusion : paramètres et interprétation

🔑 Notions clés & Définitions

• Imagerie spectrale multiénergie : Technique d’imagerie qui sépare des matériaux en exploitant leurs signatures spectrales pour distinguer des couples de produits de contraste.
• Angiographie par résonance magnétique : Méthode d’IRM visant à visualiser les vaisseaux à partir de séquences sensibles au flux sanguin et/ou à l’effet d’un agent de contraste.
• Temps de vol (TOF) : Principe d’ARM où le signal vasculaire dépend du TR, de l’angle de bascule et du T1 des tissus traversés, en privilégiant les protons en mouvement.
• Fresh Blood Imaging (FBI) : Technique d’ARM conçue pour mettre en évidence le sang entrant en utilisant une séquence adaptée au flux.
• Steady state free precession (SSFP) : Séquence d’IRM en régime d’équilibre stable qui permet un contraste particulier entre sang et tissus selon les paramètres.

📝 Points essentiels

• La discrimination spectrale multiénergie peut distinguer les couples or/gadolinium, iode/or et iode/gadolinium via une décomposition en matériaux.
• En ARM, l’acquisition peut exploiter le temps de vol, le contraste de phase, ou des approches comme FBI et SSFP selon le type de flux recherché.
• Le signal TOF dépend du TR, de l’angle de bascule et du T1 des tissus situés dans le volume étudié.
• Protocole TOF rapide (AVC aigu) : séquence 3D T1 à écho de gradient compensée en flux, ~2 minutes, un seul slab.
• Protocole TOF HR dépistage d’anévrisme : ~9 minutes, multislab (≥3), de PICA aux péricalleuses.
• Pour le suivi d’anévrismes embolisés, on peut diminuer le TE < 3 ms pour limiter le déphasage lié aux coils et améliorer la détection d’un résidu circulant ou d’une reperméabilisation.

💡 Astuce mémo

TOF = TR + angle + T1 : le sang “gagne” quand le TR et l’angle favorisent le flux.

📖 7. Imagerie spectrale : double énergie et comptage photonique

🔑 Notions clés & Définitions

• Saturation incomplète des tissus : La saturation incomplète correspond à une suppression partielle du signal des tissus, ce qui laisse un contraste moins net en imagerie.
• Artefacts de flux : Les artefacts de flux sont des perturbations de signal dues aux caractéristiques du flux sanguin, comme la lenteur ou les turbulences.
• Hypersignal à T1 court : Un hypersignal à T1 court décrit un fort signal de certaines substances (ex. graisse) quand le temps d’écho/relaxation favorise leur réponse T1.
• Contraste de phase : Le contraste de phase repose sur le déphasage des spins mobiles par rapport aux spins stationnaires sous l’effet de gradients bipolaires.
• Facteur d’encodage de la vitesse : Le facteur d’encodage de la vitesse $V_{enc}$ fixe l’échelle de vitesse associée au déphasage et conditionne la sensibilité à l’écoulement.

📝 Points essentiels

• La saturation incomplète des tissus dégrade le contraste, donnant une image moins lisible.
• Les artefacts de flux apparaissent surtout avec des flux lents et des turbulences, car le signal devient moins fiable.
• Les substances à T1 court (notamment la graisse) peuvent produire un hypersignal, limitant la qualité de l’angiographie.
• En contraste de phase, les spins stationnaires subissent un déphasage linéaire compensé par les lobes du gradient, donc le signal reste inchangé.
• En contraste de phase, les spins mobiles ont un déphasage non linéaire non entièrement compensé, ce qui réduit le signal.
• Le $V_{enc}$ est plus élevé (60–80 cm/s) pour les artères et plus faible (20 cm/s) pour les veines et sinus afin d’adapter la sensibilité à la vitesse.

💡 Astuce mémo

Stationnaires = linéaire compensé ; Mobiles = non linéaire non compensé (signal baisse).

📖 8. Angiographie par résonance magnétique : techniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Demi-plan de Fourier : Le demi-plan de Fourier est une méthode d’acquisition IRM qui réduit le temps de scan en n’échantillonnant qu’une partie du plan de Fourier.
• Synchronisation ECG prospective : La synchronisation ECG prospective est un calage de l’acquisition sur le cycle cardiaque prévu, pour stabiliser le remplissage vasculaire pendant la séquence.
• STIR : STIR est une technique de préparation de l’aimantation par impulsion d’inversion qui supprime le signal de la graisse.
• Angiographie 3D écho de spin ultra-rapide : L’angiographie 3D en écho de spin ultra-rapide est une séquence 3D utilisée pour imager les vaisseaux avec un écho de spin très rapide.
• FBI (sans produit de contraste) : FBI désigne une angiographie par résonance magnétique 3D sans injection de produit de contraste, basée sur la synchronisation et l’acquisition adaptée.

📝 Points essentiels

• Le demi-plan de Fourier sert à accélérer l’acquisition en limitant l’échantillonnage du plan de Fourier.
• En synchronisation ECG prospective, l’acquisition est calée sur le cycle cardiaque pour améliorer la reproductibilité du signal vasculaire.
• La préparation par impulsion d’inversion avec suppression de la graisse (STIR) vise à éliminer le signal graisseux avant l’angiographie.
• L’angiographie 3D en écho de spin ultra-rapide peut être réalisée sans injection de produit de contraste grâce à la synchronisation (FBI).
• En ARM avec gadolinium, l’espace K est rempli en synchronisant le bolus : le centre de l’espace K correspond au moment clé de remplissage vasculaire.
• Le remplissage de l’espace K peut être organisé en acquisition précoce puis tardive pour mieux capter l’évolution du bolus dans le temps (acquisition multiphase).

💡 Astuce mémo

ECG = timing du cœur ; STIR = graisse coupée ; espace K = centre = bon moment.

📖 9. ARM sans injection : temps de vol et contraste de phase

🔑 Notions clés & Définitions

• Angiographie par résonance magnétique : Technique d’IRM qui produit des images vasculaires en exploitant le comportement du signal des flux sanguins.
• ARM sans injection : Méthode d’ARM qui ne nécessite pas d’injection de produit de contraste et repose sur les propriétés intrinsèques du sang et des tissus.
• Temps de vol TOF : Principe d’ARM sans injection où le sang entrant non saturé conserve un signal élevé, ce qui permet de visualiser les vaisseaux.
• Saturation des tissus stationnaires : Effet IRM qui réduit le signal des tissus immobiles grâce à des paramètres de séquence à TR/TE courts, améliorant le contraste avec le sang.
• Contraste de phase 2D PC : Technique d’ARM basée sur la mesure de la phase pour obtenir des informations liées au flux, utilisée en repérage et/ou quantification.

📝 Points essentiels

• Le TOF repose sur la différence de signal entre sang en mouvement et tissus immobiles, favorisée par la saturation des tissus stationnaires.
• Des séquences rapides (en pratique ~30–40 s) et des TR/TE courts augmentent la saturation des tissus et améliorent le contraste vasculaire.
• Le TOF peut majorer les flux lents et contribuer à un aspect de pseudo-occlusion en cas de sténose serrée.
• Ne pas voir une carotide ne signifie pas forcément occlusion : un défaut de signal peut venir du comportement du flux en TOF.
• La séquence 2D PC de repérage sert à positionner la boîte et à préparer l’acquisition, avant des reconstructions angiographiques (MIP/MPR).
• En ARM sans injection, la lecture/ reconstruction angiographique (ex. MIP) met en valeur les vaisseaux à partir du signal conservé par le sang entrant.

💡 Astuce mémo

TOF = « sang frais » : TR/TE courts saturent le statique, le sang entrant garde le signal (flux lents → signal trompeur).

📖 10. ARM avec gadolinium : synchronisation et multiphase

🔑 Notions clés & Définitions

• ARM avec gadolinium : Technique d’angiographie par résonance magnétique utilisant l’injection de gadolinium pour renforcer le contraste vasculaire.
• Gadolinium : Produit de contraste paramagnétique utilisé en IRM, augmentant le contraste via un effet sur le temps de relaxation T1.
• Synchronisation multiphase : Stratégie d’acquisitions répétées à des temps différents pour mieux capter le flux et limiter les superpositions vasculaires.
• ARM DSA : ARM dynamique visant une approche hémodynamique proche de l’angiographie, avec reconstructions de type 4D et projections MIP.
• TOFARM-Gd : Variante d’ARM avec gadolinium associée à des acquisitions spécifiques, notamment pour le contraste et la dynamique.

📝 Points essentiels

• Avantages ARM avec injection de Gd en 3T : meilleur rapport signal/bruit (Signal ×4, Bruit ×2) et meilleure saturation des tissus stationnaires.
• L’injection de Gd augmente le T1 des tissus circulants, ce qui améliore le contraste et la visibilité vasculaire.
• L’ARM avec Gd permet une meilleure exploration encéphalique, avec bénéfice aussi par rapport à l’1,5T.
• Comparaison dose : la diminution de dose de produit de contraste est théorique dans l’ARM avec Gd.
• Limites : résolution spatiale et superpositions vasculaires nécessitent un bon timing, et il n’y a pas d’étude dynamique ni de paroi dans le cadre décrit.
• Comparaison ARM-gd vs angioscanner : le gadolinium expose à des réactions anaphylactiques rares et n’est pas décrit comme néphrotoxique dans la section, contrairement à l’irradiation du scanner.

💡 Astuce mémo

Gd = T1↑ → contraste↑ ; multiphase = timing pour éviter superpositions.

📊 Tableaux de synthèse

Scanner de perfusion : profils et paramètres

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre TTP et MTT : TTP est délai injection→pic, tandis que MTT est délai rehaussement artériel→veineux.
2. Croire que “pas de visualisation” d’une carotide en TOF signifie occlusion : un défaut de signal peut venir du comportement du flux.
3. Mélanger TOF et contraste de phase : TOF dépend de la saturation et du flux (flux lents/turbulences), alors que le contraste de phase encode la vitesse via Venc.
4. Oublier que la VRT/MIP/MPR sont des reconstructions : une bonne qualité dépend aussi du paramétrage et de la segmentation, pas seulement de l’acquisition brute.
5. Interpréter des hyperdensités dans un faux chenal comme une fuite iodée : en double énergie, elles peuvent disparaître sur l’image à iode si ce sont des calcifications.
6. Confondre Zeffectif et image d’iode : un défaut de perfusion peut être visible sur les deux, mais la confirmation passe ensuite par les images à basse monoénergie.
7. Penser que l’ARM avec gadolinium est “dynamique” ou qu’elle analyse la paroi : dans le cours, les limites mentionnent surtout timing, résolution et superpositions, sans étude dynamique ni de paroi.

✅ Checklist Examen

1. Décrire les 5 étapes de l’angioscanner : préparation patient, préparation protocole, acquisition, contrôle qualité, post-traitement.
2. Expliquer l’objectif de synchronisation entre passage du produit de contraste et acquisition pour visualiser correctement le vaisseau.
3. Citer les critères de l’angioscanner : résolution spatiale élevée, couverture anatomique suffisante, temps d’examen court (≤ durée d’une inspiration suspendue).
4. Donner les paramètres techniques attendus : temps d’acquisition 35–45 s, reconstructions 2 mm/1 mm, segmentation osseuse, et reconstructions minimales (axiales + MIP + VRT + MPR).
5. Expliquer la logique “coupes fines, jointives” assemblées en volume et l’intérêt des reconstructions MIP/VRT comparables à une artériographie.
6. Présenter le scanner de perfusion : définir TTP, MTT, CBV, et rappeler la relation CBF = CBV/MTT.
7. Interpréter 5 profils perfusionnels (normal, sténose/occlusion compensée, oligémie réversible, tissu à risque, ischémie irréversible) en reliant TTP et variations relatives de CBF/CBV.
8. Expliquer le principe de l’imagerie spectrale : atténuation = photoélectrique + Compton, découpage du spectre (basse/haute énergie) et calcul séparé des contributions.
9. Distinguer double énergie (double émission vs double réception rétrospective) et comptage photonique : nombre d’énergies (2 vs 5–10), effet sur dose/bruit, et résolution spatiale ~250 μm.
10. Expliquer l’intérêt clinique de 40 keV (boost d’atténuation de l’iode) et le raisonnement “si ça disparaît sur l’image à iode, ce n’est pas l’iode”.
11. Décrire l’analyse de la plaque carotidienne en scanner : coupes axiales/MPR, mesure des densités Hounsfield, et seuil hypodense <30 UH associé au caractère symptomatique.
12. Décrire les principes ARM : TOF (sang entrant non saturé + saturation des tissus stationnaires, limites avec flux lents/turbulences), contraste de phase (déphasage linéaire stationnaires vs non linéaire mobiles, Venc art
13. Décrire les techniques ARM sans injection et avec gadolinium : demi-plan de Fourier, synchronisation ECG prospective, STIR, FBI, espace K (centre = moment clé), et multiphase.
14. Lister les limites/artefacts ARM et angioscanner cités : irradiation/iode, artéfacts (déglutition, implants, artefacts de flux, hypersignal T1 court), superpositions veineuses et timing, matériel métallique (ostéosynth.·