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Journal de radiologie
Vol 79, N° SUP 6  - juin 1998
p. 604
Doi : JR-06-1998-79-SUP6-0221-0363-101019-ART73
RÉSONANCE MAGNÉTIQUE NUCLÉAIRE
 

M Thibierge, L Sevestre et P Slupecki
RÉSONANCE MAGNÉTIQUE NUCLÉAIRE

J Radiol 1998; 79, suppl. n° 6 - technique, p. 604-611.

© Editions françaises de radiologie, Paris, 1998.

M Thibierge (1), L Sevestre (2) et P Slupecki (3)

(1) Radiologue des hôpitaux, CHNO des Quinze-Vingts

(2) Ingénieur biomédical, CHNO des Quinze-Vingts

(3) Ingénieur biomédical, Centre Hospitalier de Charleville-Mézières

Nuclear Magnetic Resonance Imaging

After many years of low profile business in the USA, MRI is back.

Improvements are focused on high field magnets [1 Tesla or more] andon low field magnets [0.3 Tesla or less].

The former, are dedicated to high quality imaging. The new scanners aremore and more efficient because of the spreading use of real time imaging.They can do now, procedures that just couldn't be imagined some years ago.Vascular imaging is done routinely. Abdominal imaging in apnea because ofEPI, perfusion and diffusion imaging, and, last but not least, all the fieldof functionnal imaging are on the verge of coming out. The new magnets unveiledin 1997 are lighter, smaller, more user friendly, less impressive for patientssubject to claustrophobia. They also need less helium to operate and lessspace to be sited.

The latter, are dedicated to interventionnal procedures. The new magnetsare wide opened and a lot of companies show off new specific non magneticinstruments. That field is likely to be the most creative field in todayMRI business.

Though Picker unveiled a new light superconductive 0.5 Tesla magnet,it seems that this kind of machines are about to disappear.

No significative progress was noticed in the field of dedicated MRI devices.

Some features can be highlighted:

- the new Siemens short bore and its table that integrates the PanoramicArray Coil Concept. It will allow simultaneous scanning with up to fourcoils,

- the excellent homogeneity of the new Picker magnet that will allowspectroscopy at 1 Tesla,

- the twin gradients of the Elscint Prisma that will open the field ofmicroscopy MRI,

- the Philips "floppy gradients" that could speed up 4 or 6times, the time needed for imaging,

- some new sequences sensitive to temperature are studied as WIP,

- a lot of work is achieved on 3 or 4 Teslas scanners, etc.

INTRODUCTION

Bien que le crû 98 ne soit pas très riche en nouveautésspectaculaires, l'IRM est la technique d'imagerie qui s'affirme avec leplus d'universalité. C'est elle, qui est susceptible de générerles plus grandes mutations dans la prise en charge du diagnostic par l'image.Après l'ère des rayons X, il se pourrait que nous entrionsdans celle du magnétisme.

Les progrès actuels portent plus particulièrement sur lessegments extrêmes du marché. Cette caractéristique estprobablement liée au mode de fonctionnement américain oùles machines de bas champ se placent en deuxième équipementà côté d'une ou plusieurs machines à haut champ.Toutes les machines à bas champs sont à orientation interventionnelle.

En matière de design, la tendance est nettement orientéevers toujours plus de compacité et toujours plus d'ergonomie. Lesavancées technologiques rapides et l'apparition de nouvelles antennesentraînent d'importantes évolutions qualitatives de la chaînede radiofréquence (augmentation du ratio signal/bruit, meilleurepénétration, antennes neurovasculaires permettant les examenstête-cou sans repositionnement, antennes endorectales pour la prostate,etc.). Des domaines de l'imagerie inaccessibles jusqu'alors apparaissentavec l'essor de l'imagerie en temps réel. Le vasculaire est tombédans la routine. L'imagerie abdominale en apnée grâce àl'EPI digestif; l'imagerie de diffusion et de perfusion et enfin tout ledomaine de l'imagerie fonctionnelle se profilent à l'horizon.

La recherche de gradients plus puissants, plus efficaces, mieux maîtrisésest encore un thème qui divise les constructeurs. Néanmoins,il est clair que les plus grandes avancées technologiques résultentdes performances optimisées des gradients, associées àde nouvelles séquences rapides pour augmenter l'immunité auxmouvements cardio-respiratoires et au bougé du patient.

Dans les domaines de la communication et de l'archivage, les constructeursadoptent de façon unanime le standard DICOM (print and storage service/ query and retrieve service / user and provider classes). La validationpratique reste à confirmer ! Le DVD (Digital Versatile Disc) faitson apparition notamment chez Toshiba. Ce support de la taille d'un CD-ROMou d'un CD audio permet de stocker 17 giga-octets. Les écrans plats,insensibles aux champs magnétiques sont également présentssur de nombreuses consoles.

Évolution du marché français et international

Avec seulement quatorze machines vendues en France, 1997 restera dansles annales comme une année calamiteuse. Cette technique qui atteintsa maturité et s'attaque avec succès à toutes les explorationsanatomiques serait-elle indésirable en France ? Sur le plan financier,certainement, car le marché français, axé essentiellementsur des machines à haut champ de prix élevé, n'estpas prêt de s'élargir si la substitution des actes ne s'opèrepas. Mais comment s'opérerait-elle avec le peu de machines en service,saturées d'actes spécialisés : neuro-imagerie et rachisen particulier ? Espérons que ce cercle vicieux se brisera en 1998avec l'élargissement tant attendu de la carte sanitaire

(tableauxI et II)

.

Tableau I : Le marché mondial (chiffres arrondis).19961997 Amérique500530Europe300340Asie550530Total1 3501 400Tableau II : Le marché français.19961997 Bas champ3 (0,2 T)00,5 Tesla001,0 Tesla1041,5 Tesla710Total2014

ÉVOLUTIONS MARQUANTES

Aimants supraconducteurs compacts

De nombreux constructeurs présentent un ou plusieurs nouveauxaimants compacts dans tous les niveaux de champs, emboitant le pas àPhilips qui a ouvert la voie il y a quelques années déjà.Ceux qui ont encore un temps de retard suivront sans aucun doute.

Aimants supraconducteurs &laqno; longue durée »

Deux aimants, chez GEMS et Toshiba, présentent une autonomie desept ans entre deux remplissages d'hélium. Cette prouesse technologique,inaugurée par Shimadzu en 1993, est en phase avec la duréed'amortissement d'une machine. Sur les marchés où le coûtde l'hélium n'est pas rédhibitoire, la tendance vers de nouveauxaimants moins gourmands se vérifie. Sur les aimants de 1 ou de 1,5T les plus récents, les fréquences de remplissage s'espacentde deux ans, voire plus.

Interventionnel

Les machines à bas champ sont toutes à orientation interventionnelle.De nombreux programmes de recherche avec instrumentation spécifiqueet systèmes de guidage ou de navigation des instruments sont en coursde validation. Ces nouveaux outils indispensables à la réalisationdes actes thérapeutiques permettront enfin à l'IRM de montrerses capacités dans ce domaine. De nouvelles sondes endoluminalessont également en cours d'évaluation pour l'exploration desvaisseaux.

Antennes phased array

Le design des antennes et leur intégration au statif permettentd'établir une véritable stratégie d'exploration dupatient. Ces antennes à plusieurs segments (de 2 à 6 typiquement)sont modulables chez certains constructeurs pour autoriser avec le mêmesupport l'exploration du rachis ou de la tête par l'adjonction dela demi-antenne complémentaire.

La généralisation des antennes phased array est aussi etsurtout la conséquence de la recherche du meilleur rapport signal/bruitpossible. Étant plus près de la structure, chaque tronçonreçoit plus de signal.

Banalisation de l'EPI et de l'imagerie ultra-rapide

L'EPI est disponible sur un nombre croissant de machines, y compris surles champs de 0,5 T.

Acquisitions spiralées

L'acquisition spiralée permettra un gain de temps d'un facteurquatre environ. Ce type d'acquisition nécessite des gradients &laqno;souples », capables d'être mobilisés très rapidementdans les trois directions. (Cf chapitre &laqno; offre industrielle/Philips»).

Imagerie fonctionnelle

L'imagerie fonctionnelle va révolutionner les indications de l'IRMdans les prochaines années. Ce qui était présentéen work in progress il y a très peu de temps est désormaisdisponible sur de nombreuses machines. L'IRMf avec un petit &laqno; f »regroupe désormais l'évaluation des fonctions cérébrales(dans le cadre d'un accident cérébral notamment), le suivithérapeutique de nombreuses pathologies, l'imagerie des liquides,etc.

Les très hauts champs

Quatre constructeurs disposent de machines à 3 T qui laissentprésager les avancées cliniques de demain avec le fonctionnelen routine ou les coupes ultra-fines en matrice 1024 (neurologie essentiellement).Trois constructeurs travaillent sur un champ de 4 T.

Equipements périphériques

Déjà évoquée plus haut, l'instrumentationamagnétique devient un enjeu important et de nombreux fabricantstentent de pénétrer ce marché émergent. Le monitoragen'est pas en reste. De plus en plus de sociétés, dont Datex,nouveau venu dans le domaine, s'y intéressent. Les fabricants d'antennes,enfin, sont légion (au moins six recensés) pour des antennesstandard ou spécifiques (membres inférieurs ou endocavitairespar exemple).

OFFRE INDUSTRIELLE

Le récapitulatif qui suit est focalisé sur les équipementset les fournisseurs présents sur le marché français.Néanmoins, les stratégies commerciales n'étant jamaisfigées, les produits d'autres constructeurs ou distributeurs serontdécrits succinctement, s'ils apportent un plus significatif ou uneévolution importante par rapport à 1997.

Le

tableau III

dresse un catalogue des fournisseurs et de leursproduits dans chaque catégorie : bas, moyen et haut champs.

Ce tableau montre que les modèles d'IRM corps entier se trouventconcentrés autour de la zone 1,5 à 2 Tesla. Les modèlesà &laqno; très hauts champs », au-delà de 2 Tesla,sont du domaine de la recherche et fortement dédiés.

Tableau III : Récapitulatif de l'offre industrielle (leslignes grisées représentent les équipements absentsdu marché français).<0,5 T0,5 T1 T1,5 ou 2 T>2 T BruckerTomikon R23 0,23 TS50AS1002 T3 et 4 T *CapriusAurora 1 ElscintPrivilègePrima 1 TGPrestige 2 T Esteen, 1,5 T en fin de vieFonarQuad 7000 0,5 TQuad 12000 0,6 TGEMSSigna Profile 0,2 TSigna Contour 0,5 TSigna Horizon LX/CX 1 TSigna Horizon LX/CX 1,5 T LX 1,5 T optimisé neuro * LX 1,5 T optimisé cardio * Stratis II3 et 4 T *HitachiAIRIS II 0,3 T MRP 7000 0,3 T en fin de vieEsaote Biomed.Artoscan M 2 MedisonMagnum 1,0 T3TPhilipsT5-NTT10-NTACS-NTPickerOutlook 0,23 TApolloVista Polaris Neonate Imager 3 *Edge EclipseShimadzuMagnex Alpha IIMagnex 100Magnex 150SiemensOpen Viva 0,2 THarmonySymphony 1,5 T 4 3 T *ToshibaOpart 0,35 TFlexartVisartTrex0,15 T(1) IRM dédiée sénologie. (2) IRM dédiéeostéo-articulaire. (3) IRM dédiée pédiatrie.(4) IRM dédiée tête * Work in progress.

Bruker

La spectroscopie et la recherche sont les axes de développementprincipaux de cette société. Les investissements techniqueset financiers sont réalisés sur les moyens et surtout lestrès hauts champs.

Le package Paravision (Pipeline Acquisition Reconstruction Analysis andVisualisation of Image Spectra Interactive Online and N-dimensionnal), nouveauprogramme pour l'acquisition des données, la reconstruction, l'analyseet la visualisation, est associé à une informatique sous Unix.Ce logiciel permet de créer un nombre illimité de protocolesou de séquences en les visualisant à l'écran.

Avec ses gradients de 7 mT/m, le Tomikon R23 à aimant résistifde 0,23 T (7,5 tonnes) paraît dépassé par rapport auxproduits récents de la concurrence.

Le Tomikon S50 Avance utilise un aimant supraconducteur de 0,5 T (4,3tonnes) à blindage actif autocompensé (gradients de 16 mT/m).L'informatique est architecturée sur une base Risc à 64 bits.Cet équipement est présenté par la sociétéBruker comme un équipement clinique hospitalier rapidement évolutifcar il dispose des mêmes composants électroniques et logicielsque les systèmes expérimentaux de recherche. Le package SpinEcho Imaging (séquences Rare et MY/UR) est disponible sur ce modèleainsi que les packages Angiographie et Ultra Fast Imaging.

Dans les très hauts champs, Bruker dispose de trois machines de3 et 4 Tesla pour la recherche. Sous l'appellation Medspec Avance, ces machinessont destinées à l'imagerie fonctionnelle, l'identificationet la quantification d'éléments chimiques, leur corrélationà l'imagerie, l'imagerie ultra-haute résolution, etc...

(tableauIV).

Le pilotage de la machine (gradients, chaîne RF, etc.) est faitde façon originale par une station informatique qui communique avecles différents sous-ensembles via un réseau Ethernet avecprotocole TCP/IP. L'évolution informatique est ainsi complètementindépendante de l'évolution de la partie instrumentation.Du fait des niveaux élevés du champ principal et des gradients,la puissance transmise au patient est monitorée et limitéequand le seuil maximal est atteint.

Tableau IV : La gamme Medspec.MedspecMedspecMedspec30/8030/10040/80 Champ3 T3 T4 TAccès60 cm61 cm60 cmGradients30 mT/m 1 30 mT/m 2 36 mT/m 1 DomaineTête, coeur, extrémitésCorps entierTête, coeur, extrémités(1) Avec bobines de gradient tête (insert). (2) Avec bobines de gradient corps entier.Tableau V :Bobines 1Bobines 21+2 Gradients20 mT/m30 mT/m50 mT/mSR40 T/m/s72 T/m/s27 T/m/s

Elscint

Le cheval de bataille de cette société est sans contestele Prima 1 T introduit en 1996. Elscint a abandonné la distributiondu système Magna Lab de 0,3 T, dédié à l'imagerieostéoarticulaire. L'IRM Esteem de 1,5 T est semble-t-il en passede disparaître de la gamme. Les autres modèles sont connusdepuis déjà quelques années :

- Privilège 0,5 T, blindage passif (gradients 15 mT/m, SR de 30T/m/s). Les antennes du Prima 1T sont compatibles avec ce modèle.

- Esteem 1,5 T (gradients 20 mT/m - SR de 30 T/m/s ou 30 mT/m - SR de60 T/m/s).

- Prestige 2 T ou plutôt 1,9 T (gradients 15 mT/m - SR 30 T/m/sou 28 mT/m - SR 77 T/m/s).

Outre son design futuriste, le Prima 1 T se distingue par l'utilisationde &laqno; Twin gradients ». Ce sont deux jeux de gradients imbriquésqui peuvent être mobilisés indépendamment ou simultanément.La future IRM de 2T utilisera également ce système. Grâceà cette innovation, Elscint introduit la notion de &laqno; microscopieIRM ».

Les doubles gradients ou &laqno; Twin gradients » pour respecterle vocable de la marque sont constitués d'un jeu de bobines de gradientsautoblindées pour l'imagerie corps entier standard et d'un deuxièmejeu de bobines pour un champ plus restreint. L'addition des deux s'opèreselon le

tableau V :

Esaote Biomedica

L'Artoscan M est un appareil d'IRM à aimant permanent àchamp horizontal de 0,2 Tesla et dédié à l'explorationdes articulations et des membres en statique et en dynamique. Cet équipement,d'un poids de 960 kg, peut s'installer sans aucune contrainte dans un localde 9 m

2

, sans cage de Faraday. Ses gradients sont de 10 mT/mavec un slew-rate de 40 T/m/s. Le système informatique est développésur la base d'un PC à 200 MHz, sous Unix.

L'Artoscan est doté d'antennes genou et cheville phased arrayà deux canaux, de séquences Spin Echo et Turbo SE, Echo deGradient et Turbo EG, IR et suppression de graisse STIR et GEFS.

L'absence de cet équipement sur le marché françaisest en grande partie due au fait qu'il est soumis à la carte sanitaire,comme n'importe quelle IRM.

Fonar

Tous les ans, Fonar annonce son intention d'être à nouveauprésent sur le marché français. 1998 sera peut-êtrela bonne ?

Les modèles Quad 7000 (0,35 T) et Quad 12000 (0,6 T) représententla gamme principale de cette société. Ils sont dotésd'aimants résistifs à orientation interventionnelle. Le Quad12000 est le seul aimant moyen champ vertical ouvert. Leurs poids respectifsatteignent 53 tonnes pour le premier et 63 pour le second.

Présenté en WIP, l'appareil OR-360° est une IRM 0,6T à champ vertical intégrée dans une salle d'opération.Un pôle de l'aimant au sol sert de support de table d'opérationpour le patient. L'autre pôle se trouve au plafond. Une gamme d'instrumentationamagnétique est en cours de développement à cette fin.Rêve ou anticipation ? Cette société a prouvépar le passé qu'elle n'était pas à cours d'imagination.

General Electric Medical Systems

La firme est présente sur l'ensemble de la gamme des champs :

- Signa Profile à aimant permanent ouvert de 0,2 T.

- Signa Contour à aimant supra conducteur de 0,5 T

- Signa Horizon LX/CX déclinée en 1 et 1,5 T (nouvel aimant).

Le Signa Profile possède un aimant permanent ouvert à champvertical de 10 tonnes. Sa nouvelle interface utilisateur regroupe les fonctionsd'acquisition, de gestion des patients et de traitement des images sousune même plate-forme : architecture RISC multiprocesseurs, 128 MOde mémoire vive extensible à 384 MO, pour le processeur central.Le processeur de reconstruction est doté d'une mémoire de32 MO (vitesse de reconstruction d'une image 256 * 256 : 94 ms).

L'amplitude des gradients est de 10 mT/m (SR de 17 T/m/s).

Le Signa Profile dispose de toute une série d'antennes dédiées: antenne corps/rachis souple en quadrature, antenne tête, genou etextrémités en quadrature.

La version de base est dotée des séquences échode spin, écho de spin rapide, IR, IR rapide, écho de gradient,écho de gradient rapide et séquence rapide temps de vol avectransfert de magnétisation. Le Neuro package (transfert de magnétisationavec spin écho) ainsi que le Single-shot FSE sont disponibles enoption.

Le Signa Contour est équipé d'un nouvel aimant compactà blindage actif de 3,5 tonnes. La particularité de cet aimantest son système de refroidissement du fluide cryogénique appeléK4 (recondenseur interne fonctionnant à 4° Kelvin) qui réduitla consommation d'hélium à seulement 0,004 ml/h soit 35 litrespar an. Son autonomie est de sept ans entre deux remplissages !

L'amplitude des gradients est de 15 mT/m (SR de 17 T/m/s).

L'antenne neurovasculaire permet de combiner les examens de la têteet du cou sans repositionner le patient et donne une excellente visualisationdes artères carotides et vertébrales, de la crosse de l'aortejusqu'au polygone de Willis.

Il dispose des séquences classiques (SE, IR, GRE, SPGR, TOF, ...)avec en option l'imagerie vasculaire en contraste de phase 2D/3D et l'imagerieEcho-Planar ; multishot pour le moment ; monoshot bientôt. L'imagerietemps de vol 3D étendue, l'acquisition 3D oblique, l'imagerie rapide(0,8 s/image) et l'imagerie virtuelle (côlon, ...) sont en développement.

L'informatique du Signa Contour est basée sur une architectureRisc multiprocesseurs avec des caractéristiques semblables àcelles du Signa Profile.

La plate-forme Horizon LX/CX se dote d'un nouvel aimant à blindageactif plus compact que le précédent : 1,75 m (2,05 m avecles capots) et une ouverture de 60 cm. GEMS privilégie sur ce sous-ensemblel'homogénéité du champ magnétique. Pour ce faire,le shimming est assuré par dix huit bobines supra conductrices. LeFOV maxi est de 48 cm.

Les deux modèles LX/CX 1 T et LX/CX 1,5 T sont absolument identiquesà l'exception du niveau de champ bien sûr et des gradientsqui ont la même amplitude (23 mT/m) mais un slew-rate moins performantssur le champ inférieur

(tableau VI)

.

Les antennes phased array sont généralisées àl'ensemble des applications : tête/cou, torso-lombaire, thorax-abdomen-pelvis,coeur, épaule, poignet, genou, membres inférieurs.

GEMS présente de nouveaux packages d'applications qui sortentdu domaine du work in progress pour devenir des produits à part entière.

- Le package &laqno; neuro écho plus » pour l'imagerie dediffusion et la détection d'accidents vasculaires.

- Le mode &laqno; cine plus » pour les déplacements de liquides(sang et LCR).

- Le &laqno; multiusage fast pack » : séquences single shotFSE (1 coupe par seconde en T2) pour l'imagerie de l'abdomen, les explorationsurologiques, myélographiques, cholangiographiques ; en résumé,l'imagerie des liquides affectée d'artéfacts de mouvements.

La séquence &laqno; SPECIAL » d'écho de gradient3D utilise une impulsion d'inversion pour la suppression des graisses.

La séquence FLARE met en évidence le transfert de magnétisationen SE.

- Le package &laqno; fast track » à orientation vasculaireaméliore l'acquisition temps de vol classique par interpolation desdonnées brutes. De plus le mode &laqno; smart prep » déclenchel'acquisition à l'arrivée du pic de contraste.

L'informatique Silicon Graphics Indigo 2 permet, outre un fonctionnementmultitâches, l'accès à toutes les fonctionnalitésd'une console Advantage Windows. Les temps de reconstruction sont de 100ms en matrice 256 * 256. (25 ms en option).

GEMS présente en &laqno; work in progress » deux versionsoptimisées du Signa Horizon LX/CX 1,5 T. Une pour les applicationsneurologiques, l'autre pour les applications cardio-vasculaires. Sur cesdeux versions, l'aimant est le même que dans la version standard maisles bobines de gradient intégrées sont d'un diamètreinférieur. Le tunnel est ainsi ramené à un diamètrede 55 cm et le FOV à 40 cm. Par cet artifice, les gradients atteignentune amplitude de 40 mT/m avec un SR de 150 T/m/s. Il sera possible sur cesnouveaux produits d'orienter les coupes dans tous les plans en temps réel.De nouvelles antennes compléteront l'ensemble.

Tableau VI : Les différentes options de slew-rates disponiblessur la plate-forme Signa Horizon LX/CX.SR 20 20 T/m/sSR 77 77 T/m/sSR 120 120 T/m/s LX/CX 1 TxxLX/CX 1,5 Txx

Hitachi

L'Airis II, développé autour d'un aimant permanent vertical,se positionne plutôt comme un équipement de deuxièmeintention, à forte orientation interventionnelle. Son informatiqueest puissante (architecture Risc) bien que cet appareil vise délibérémentun rapport qualité/coût optimisé. Il équipe plusde 200 sites aux États-Unis.

Le MRP-7000 à 0,3 Tesla est en passe de disparaître de lacarte des produits disponibles.

Le Stratis II, nouveau modèle à 1,5 T, est annoncéavec un prix compétitif, comparable à celui pratiquéhabituellement sur les modèles de 1 Tesla. Il dispose d'un aimantcompact d'un diamètre de 60 cm et est livré avec quatorzeantennes en standard. Il ne sera pas commercialisé en France.

Medison

Ce constructeur absent du marché français possèdedeux IRM de 1 T et de 3 T. Le Magnum 1,0 T est doté d'un aimant compactet de gradients de 15 mT/m (SR de 44 T/m/s). Cette machine économiqueest pilotée par une informatique de type PC (Pentium Pro) sous systèmed'exploitation Windows NT. Toutefois, de nombreuses fonctionnalitésne sont pas encore disponibles : EPI, imagerie fonctionnelle, antennes phased-array.

Philips systèmes médicaux

La firme avance le chiffre de 1 500 machines compactes installéesdans le monde. Philips est le seul constructeur à présenterle même aimant compact dans les trois niveaux de champs : 0,5 T, 1,0T et 1,5 T. Très innovante au moment de son introduction, cette gammede machines ne connaît pas de rupture dans son évolution. Lesappareils bien connus sous le terme générique de GyroscanNT continuent d'évoluer sous les noms de :

- ACS-NT pour le 1,5 Tesla ;

- T10-NT pour le 1 Tesla ;

- T5-NT pour le 0,5 Tesla.

L'aimant utilisé présente un tunnel de 60 cm pour un FOVde 50 cm en x et y et 45 cm en z. Philips insiste sur la qualitéde ses gradients dits &laqno; souples » dont les caractéristiquessont rappelées dans le

tableau VII

. Cette souplesse, qui n'estautre que la possibilité de faire varier en continu la valeur desgradients dans les trois axes, permet les acquisitions spiraléesdont on parlera de plus en plus dans l'avenir. Au lieu de balayer l'espacek en lignes, celui-ci est balayé suivant une spirale continue quipart du centre vers la périphérie. Le gain de temps escomptéest estimé être de l'ordre d'un facteur quatre. En WIP, Philipsparle d'acquisitions spiralées non limitées. Les hypergradients&laqno; Power Track 6000 » sont enfin disponibles sur le 1,5 T.

Les antennes possèdent toutes un préampli intégréet sont découplées électroniquement. Les antennes phased-arrayen quadrature sont rassemblées sous l'appellation &laqno; Synergy» : tête, rachis cervical et crosse aortique, rachis 5 élémentsde 82 cm, corps entier 4 éléments (2 élémentsrigides dessous, 2 souples dessus), coeur 6 éléments, genou.

Au niveau des séquences, les principales innovations annoncéessont les suivantes :

En angio MR :

- introduction de séquences d'acquisition en une vingtaine desecondes avec injection de Gadolinium permettant une très bonne visualisationdes temps artériels et veineux ;

- Mobitrak, pour l'angio MR des membres inférieurs avec une seuleinjection et avance automatique du lit dans le tunnel. D'après leconstructeur, cette nouvelle méthode d'évaluation rapide del'aorte jusqu'aux extrémités basses (images obtenues en 3minutes) devrait remplacer dans un avenir proche le suivi continu d'emboleet les artériographies avec cassettes 30 * 120 ;

- Bolustrak, pour l'asservissement de l'acquisition à l'arrivédu produit de contraste ;

- Tone, séquence d'angio MR permettant une excellente visualisationdes vaisseaux distaux intracrâniens.

En imagerie fonctionnelle

- présentation en WIP des séquences Presto (Ultra-Fast3D avec des TE >TR). Ces séquences d'échos de gradient-EPIpermettent des acquisitions très rapides du cerveau avec notammentla possibilité de réaliser 30 coupes en 1,9´´et 40 phases par coupe, soit 1 200 coupes en 1'17´´! Ces séquencessont destinées à l'imagerie de perfusion cérébrale.

- en technique de diffusion, présentation de résultatsd'acquisitions EG-EPI associées au Phasetrak pour la suppressiondes erreurs de phases générées par les mouvements.(présentation d'images en coupe axiales et coronales).

- antenne &laqno; Synergy-coeur » pour la cardio MR. Avec ce typed'antenne, des acquisitions 3D-EPI, associées au Motiontrak, permettentde réaliser l'imagerie des coronaires (Motiontrack = Echo navigateurdestiné à supprimer les artefacts généréspar les mouvements du diaphragme).

- en abdomen, imagerie avec ou sans suppression de graisse avec des techniquestelles que le TSE avec train de 256 échos pour des Bili-MR et Pancreato-MR.

Sur le plan de l'informatique, présentation du concept de stationde travail &laqno; Easy-Vision R4 » sur la base d'une console UltrasparcII. Outre les logiciels classiques de traitement d'images, de nouveaux logicielssont disponibles :

- contourage et calculs automatiques en cardio-MR ;

- évaluation de la perfusion avec tracé automatique descourbes et calcul des valeurs significatives telles que le rCBV (volumesde sang cérébraux relatifs).

Tableau VII : Caractéristiques des gradients de la gamme GyroscanNT.Intensité/SR0,5 T1 T1,5 T Power Trak 100015 mT/m SR17T/m/sxxxPower Trak 300023 mT/m SR53 T/m/sxxPower trak 600023 mT/m SR 105 T/m/s x

Picker

Picker fait partie des rares sociétés à êtreprésentes sur tous les fronts. La gamme comprend quatre modèles(0,23 T, 0,5 T, 1,0 T et 1,5 T) plus une machine dédiée pédiatriede 1,0 T en cours d'évaluation.

Outlook possède un aimant résistif ouvert de 0,23 Tesla(12,4 tonnes). L'amplitude des gradients est de 12 mT/m (SR de 20 T/m/s).La matrice image est 512 * 512. Le temps de stabilisation du champ avantla première image est de 10 minutes. L'aimant bénéficiede la technologie ESR (Electron Spin Résonance), pour une meilleurestabilité du champ. Ce système permet de corriger les variationstemporelles du champ principal B0. Contrairement à l'imagerie baséesur la résonance magnétique nucléaire (RMN), l'ESRutilise la résonance magnétique électronique (RME).La fréquence de résonance électronique est proportionnelleà la fréquence de résonance nucléaire et sesitue dans les hyperfréquences. Le système ESR mesure en permanencela valeur du champ B0. Un signal d'erreur, qui agit soit sur l'alimentationde l'aimant résistif, soit sur la fréquence du systèmeRF, permet son maintien à sa valeur nominale. Les avantages sontles suivants :

- la mesure se situe dans un domaine de fréquences différentde celui de l'imagerie. Il n'y a donc pas d'interaction ;

- le signal produit par la RME est plus important que celui de la RMN,ce qui est favorable à l'obtention d un meilleur rapport signal surbruit ;

- la résolution fréquentielle du signal RME est plus grandeque celle du signal RMN, d'où une plus grande précision dela correction.

Le système de radiofréquence travaille en mode phased array,jusqu'à quatre canaux.

La station informatique est une base Dec Alpha 64 bits, 433 MHz, architectureRISC à 16 processeurs.

Le nouveau modèle Apollo intègre un aimant supraconducteurde 0,5 T ultra-compact (longueur 125 cm) et ultra-léger (2,3 tonnes).Les gradients performants (amplitude :16 mT/m - SR : 25 mT/m/ms) combinésaux qualités intrinsèques de la machine permettent de fairede l'imagerie rapide single shot FSE ou EPI multi-shot ainsi que de l'imageriecardiaque et vasculaire. Cet équipement s'installe dans 31m

2

.

Picker investit sur l'interventionnel à 0,23 T et 0,5 T en combinantl'acquisition, au système de guidage en temps réel &laqno;View Point ». Le package Express est également disponible surcet équipement.

Les systèmes Polaris (1 T) et Eclipse (1,5 T) utilisent égalementun nouvel aimant compact. Il possède la plus grande ouverture dumarché (61 cm), ce qui lui permet d'atteindre un FOV de 58 cm, pouvantêtre décentré de 29 cm. La grande homogénéitéde l'aimant permet à Picker d'annoncer la spectroscopie à1 Tesla.

Picker propose une gamme d'antennes très complète : phased-arraypour le rachis (six segments), antennes flexibles pour le corps, l'épauleet de nombreuses antennes conventionnelles (souvent en quadrature) pourtoutes les régions anatomiques dont trois modèles endocavitaires.Quatre antennes peuvent être mobilisées simultanément.

Le logiciel &laqno; Acuscan » est intégré aux séquencesdans le but d'optimiser les paramètres d'acquisition.

Nouveautés :

- Gold performance : gradients multiplanaires à double blindagepermettant des TE plus courts, une bande passante plus étroite etune amélioration de la résolution.

- FSE Booster Package : Fast IR, Fast Flair, FSE simple et double contraste,FSE haute résolution 512 * 512. A noter l'apparition dans ce packagede la séquence Express, en fin de work in progress, qui est une séquencedu type &laqno; Single Fast Spin Echo », qui implique que toutes lesdonnées sont acquises pendant un seul intervalle TR. Cette séquenceest plus rapide que le FSE et moins rapide que l'EPI. Néanmoins,elle permet une meilleure résolution spatiale que l'EPI et est moinssensible aux artefacts de susceptibilité magnétique. En 256* 256, la vitesse d'acquisition moyenne est d'une coupe par seconde. Toutesles applications qui nécessitent une imagerie en T2 rapide, sontenvisageables (thorax, foie, cholangio, voies urinaires, ...).

Picker adjoint à ses machines la station de travail &laqno; Twinstar» qui fonctionne à 600 MHz et dispose d'une mémoireRAM de 256 MO sur la version de base.

Le système &laqno; Neonat Imager » est en cours d'évaluationsur plusieurs sites hospitaliers. Comme son nom l'indique, il s'agit d'unsystème dédié à la pédiatrie, basésur un aimant de 1 T très court (50 cm).

Tableau VIII : Les différents systèmes de gradient&laqno; Power-Drive ».Intensité (mT/m)SR (mT/m/ms) Power Drive 1001625Power Drive 1502040Power Drive 2502772

Siemens

Fidèle à sa ligne de conduite, la firme ne présentepas d'IRM de 0,5 T, malgré l'introduction d'une toute nouvelle plate-forme.Siemens dispose d'un bas champ, l'Open Viva sensiblement amélioréen 1997 et d'un nouvel aimant compact décliné en 1 T (modèleHarmony) et 1,5 T (Symphony).

L'Open viva possède un aimant résistif ouvert àchamp vertical de 0,2 T, refroidi par un circuit fermé d'eau glacée.L'amplitude des gradients est de 15 mT/m avec un temps de montéede 0,9 ms. Un moniteur LCD 21´´ est intégré austatif.

Le lit radio transparent est mobile et amovible sur chariot, ce qui permetl'interventionnel et un positionnement plus rapide et plus confortable dupatient. Cet équipement offre la possibilité de réaliserdes images du genou sous différents angles à l'aide d'un positionneuret de relire l'ensemble image par image avec une semi-dynamique.

Le système informatique est basé sur une console Sun Sparc.

Les séquences disponibles sont annoncées sous forme depackages :

- Images cliniques package : SE, IR, Echo de Gradient...

- Turbo Spin Echo package : réduction des temps d'acquisition.

- Images 3D package : reconstruction multiplanaire MPR.

- Angiographie package : temps de vol.

La gamme 1 T/1,5 T utilise la même configuration hardware àquelques exceptions près. Par exemple, l'amplificateur RF est pluspuissant de 5 KW en 1,5 T. Le nouvel aimant consomme très peu d'héliumd'où un remplissage tous les deux ans et demi environ.

Outre le design asymétrique, les points les plus remarquablessur ces deux IRM sont :

- le réseau panoramique intégré qui est constituéde six antennes en quadrature intégrées au lit. Ces élémentspeuvent être mobilisés quatre par quatre, du rachis lombairejusqu'à la tête pour laquelle une demi-antenne vient complétercelle intégrée au plateau. On dispose ainsi de nombreusescombinaisons possibles ;

- une gamme complète d'antennes en quadrature (sauf les antennescirculaires bien entendu) ;

- le recours quasi systématique aux antennes phased array.

L'amplitude des gradients est de 20 mT/m avec un SR de 24 mT/m/ms ou48 mT/m/ms si l'on utilise un &laqno; booster ». Le FOV sur ces deuxmachines est de 50 cm.

On notera une série de séquences optionnelles avec le préfixe&laqno; turbo » : turbo corps/turbo neuro/turbo ostéoarticulaireet des séquences angiographiques très performantes.

L'imagerie fonctionnelle et de diffusion est également en optionsur les deux modèles.

Le modèle 1,5 T dédié tête et cou s'affirmecomme un produit commercialisable. Son aimant de 40 cm de diamètreest échancré pour permettre de rentrer la tête jusqu'auxépaules. L'électronique est celle du modèle Symphony.

Siemens travaille également dans le domaine des très hautschamps avec une IRM de 3 Tesla, produite dans un premier temps àsix exemplaires, pour la recherche en neurophysiologie.

Toshiba

L'Opart dispose d'un aimant supraconducteur de 0,35 T (12 tonnes) àvocation interventionnelle. L'amplitude des gradients est de 10 mT/m (SRde 20 T/m/s). L informatique est architecturée sur une plate formeSilicon Graphics. Introduit en 1997, cet équipement ne nécessitepas de remplissage d'hélium. La firme est très discrètesur la nature du système de recyclage de l'hélium en circuitfermé.

Dans les champs supérieurs, la gamme ne change pas par rapportà 1997. Les deux modèles Flexart 0,5 T et Visart 1,5 T ontune architecture identique : même aimant (pas compact), mêmeinformatique Silicon Graphics. L'amplitude des gradients est de 17 mT/m(SR de 23 T/m/s). Toutes les antennes standard sont en quadrature àl'exception de l'épaule et des antennes circulaires. Une gamme d'antennesphased array permet les explorations de la colonne, de l'abdomen, du pelvis,des seins.

L'angio MR est livrée en standard sur les deux machines. L'imageriede diffusion et l'imagerie fonctionnelle sont disponibles sur le Visart.L'imagerie de perfusion est en WIP.

Pour combler son retard, Toshiba annonce une nouvelle IRM de 1,5 T pourla fin de l'année 1998

CONCLUSION

1998 sera l'année de la clarification de l'orientation des IRMbas champs :

interventionnel

(tous les aimants ou presque sont ouverts)et/ou

deuxième équipement.

Malgré les nouveaux aimants proposés par GEMS et Picker,1998 sera également l'année de l'interrogation concernantle devenir du champ de 0,5 T. La compétition avec le champ de 1 Trisque de tourner au désavantage du 0,5 T.

1998 sera surtout l'année de la compacité avec l'arrivéede nouveaux aimants supraconducteurs moins longs et moins lourds chez tousles grands constructeurs. Ce régime minceur s'accompagne d'une réductionnotable des contraintes d'implantation et d'exploitation. L'héliumn'est déjà pratiquement plus un problème. Les fréquencesde remplissage s'espacent. (deux ans et plus, voire sept ans ou tout bonnementà vie).

Qualité

- des nouveaux aimants courts à grande homogénéité;

- des gradients élevés à commutation rapide (leslimites de tolérance physiologique du patient sont presque atteintes);

- de la chaîne RF ;

et la généralisation des antennes phased-array permettentd'augmenter la rapidité des séquences et la finesse des images.Le 1024 * 1024 devient réalité. L'imagerie ultra rapide autorisedésormais des acquisitions comme l'examen du foie en apnéeen moins de trente secondes, l'exploration des voies urinaires et des racineslombaires et l'imagerie vasculaire des membres inférieurs avec avanceséquentielle du lit. L'angiographie diagnostique classique en IRMest du domaine du quotidien et la substitution avec l'angiographie par rayonsX est déjà une réalité dans de nombreux centresaméricains.

Le point de vue du radiologue

C'est indiscutable, l'IRM a encore conquis de nouveaux domainesd'application, (neurologie, uro-digestif, cardio-vasculaire entre autres).

Les nouvelles machines,

en général, permettentde

faire aussi bien

ou

mieux que ce que l'on sait faire aujourd'hui:

- plus vite, (par exemple en une seule apnée) ;

- avec davantage de confort ;

- avec moins d'hospitalisations ;

- avec moins de gestes invasifs de première intention, devenusinutiles après IRM.

Il faut prévoir qu'il y aura

moins d'échecs de faisabilité

de l'IRM, c'est à dire moins de problèmes de refus de l'examen,de claustrophobie, de corpulence excessive, de patients qui n'honorent pasleurs rendez-vous, etc...

Les sites d'IRM actuels vont avoir à faire face à un netélargissement des indications avec finalité thérapeutiqueavérée et responsabilité de moyens. Pour que l'affairesoit gérable sans aboutir à une incapacité d'accepterles urgences, à des

délais de rendez-vous

trop longsou à des conflits, il apparaît déjà nécessaired'augmenter les capacités du parc actuel, et d'adapter les besoinsen personnel.

Pour le médecin et son équipe,

ces évolutionstechnologiques constituent de

nouveaux moyens de diagnostic,

dontil faut apprendre à connaître la fiabilité, la sécuritéet le coût pour en définir

au mieux

les indicationset limites,

avec leurs conséquences en termes de stratégiesdiagnostiques.

Ils auront à maîtriser une plus grande

variétéde séquences, de contrastes et d'apports sémiologiques diagnostiquesspécifiques.

Les séquences dont l'intérêtpeut être l'imagerie ou le signal, développées par lesconstructeurs ou de façon indépendante, sont de plus en plussouvent complexes, combinées ou composites.

Un meilleur contrôle des données spatiales et de leur traitementaboutit à de nouvelles fonctionnalités de

pilotage spatiallors de la programmation des acquisitions.

Elles permettent un meilleursuivi anatomique, statique et dynamique, ainsi qu'une limitation des artéfacts.(artéfacts de croisement par exemple).

Le traitement des images

s'enrichit sans cesse de nouveaux logiciels,parmi lesquels les plus attendus sont ceux qui permettent la fusion d'imagesde sources différentes et complémentaires. De nouveaux algorithmesappliqués au traitement 3D améliorent le rendu diagnostique.(myélographies-IRM par exemple).

De nouvelles propriétés tissulaires

vont devenir

explorables,

par exemple &laqno; la palpation virtuelle » despropriétés visco-élastiques des tissus, et ainsi s'ajouteraux classiques densité protonique, T1, T2, T2*, déplacementchimique, diffusion, perfusion, température, et à l'acquisde séquences spéciales (FLAIR, RARE, HASTE, et beaucoup d'autres,dont les séquences d'Echo Planar).

Les produits de contraste utilisés en IRM et leurs indications

évoluent aussi. Beaucoup d'examens d'imagerie fonctionnelle oude perfusion et de séquences d'Echo Planar utilisent du Gadolinium.Certaines particules de ferrite injectables sont utilisées pour lesexamens du foie, d'autres pour une lymphographie-IRM...

Il faut donc prévoir une prochaine

augmentation de la demanded'IRM

dans ces domaines. En termes de gestion, pour éviter desproblèmes de listes d'attente des rendez-vous, d'accueil limitédes urgences et maintenir une volonté de résultat et de qualité,cela suppose d'

augmenter l'offre d'IRM

et d'adapter les besoins spécifiquesen machines, en personnel et en formation.

La recherche & développement en matière d'imageriemédicale reste très active, avec une concurrence vive entreconstructeurs. Les développements ne sont pas tous identiques etsimultanés, même si ­ concurrence oblige ­ le tempsestompe les différences technologiques. Comme dans le domaine del'informatique, les choses évoluent vite. En quelques années,la belle machine va devenir une vieille dame respectable pour les servicesqu'elle aura rendus, mais qu'il faudra probablement changer pour resterdans la course et prétendre

répondre à l'obligationde moyens

et de soins

&laqno; non pas quelconques, mais attentifs,consciencieux et

conformes aux données actuelles de la science

».

Enfin, compte tenu de la volonté de maîtrise des dépensesde santé, en particulier en France, il faut tout mettre en oeuvrepour

développer des stratégies IRM

qui permettent d'éviterdes hospitalisations, des examens coûteux ou à risque, deserreurs ou des insuffisances de diagnostic. Car, nous en sommes convaincus,l'IRM bien comprise est à la fois un facteur de qualité dudiagnostic au service du malade et de ceux qui le soignent, et un facteurimportant de la décision médicale et des coûts qui ysont liés. Il faudra aussi

faire valoir cet impact décisionnelet économique.





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