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MALGRE DES MENACES LE CHAMP DE L'IRM S'OUVRE ENCORE

Mis à jour le 13/08/2010 par SFR

MALGRE DES MENACES, LE CHAMP DE L'IRM S'OUVRE ENCORE

François-Xavier Babinet (1), Bertrand Lepage (2)
(1) Hôpital Foch, Suresnes
(2) CHUV, Lausanne

Menaces et ripostes
L'IRM demeure une modalité produisant un grande variété d'images, avec une augmentation constante de ses applications cliniques. Elle a cependant été sujette en 2007 à plusieurs types de menaces.
Sur le marché français, en raison de la carte sanitaire, on observe toujours un grand retard en matière d'équipement IRM : 7,4 machines par million d'habitants, contre 20,6 en Allemagne, avec un délai d'attente s'élevant à 34,3 jours en 2007 (source : étude Cemka-Eval pour ISA) ! On comptait environ 420 IRM installés en 2007, pour 484 autorisés. Alors que les SROS prévoient de compléter ce parc jusqu'à à 605 appareils d'ici avril 2011, la SFR et les constructeurs préconisent fortement de porter cette cible au-delà de 750. Une embellie pourrait arriver en 2008 avec les conclusions des travaux d'une commission constituée à la demande de la Haute Autorité de Santé sur l'opportunité de compléter les IRM existantes par des IRM bas champs.
Le marché américain de l'IRM a connu, lui aussi, une année 2007 difficile avec une chute du nombre de machines vendues compte tenu des diminutions de remboursement imposées par le « Deficit Reduction Act » de 2005. En conséquence, les fabricants adaptent leur gamme avec des machines plus accessibles.
La directive 2004/40/CE concernant les prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l'exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (champs électromagnétiques) a été également l'objet d'inquiétudes courant 2007, puisque les valeurs seuils d'exposition fixées dans ce texte auraient limité voire condamné certains examens IRM, interdisant la présence de personnel à proximité de l'aimant. Fort heureusement, fin octobre 2007, sous la pression du groupe « Alliance for MRI » constitué à cette occasion, la Commission Européenne a différé d'au moins 4 ans (2012) l'entrée en vigueur de cette directive.
La secousse la plus sérieuse pour l'IRM en 2007, toujours d'actualité, est l'apparition de la fibrose néphrogénique systémique (FNS ou NFS en anglais), complication développée par les insuffisants rénaux et hépatiques ayant eu un examen IRM avec injection de gadolinium comme agent de contraste. Cette pathologie nouvelle se développe chez les insuffisants rénaux sous la forme d'une fibrose et d'un durcissement de certains tissus comme la peau, les muscles striés, la plèvre, le péricarde et le myocarde, jusqu'à être mortelle. Le gadolinium est donc dorénavant considéré comme contre indiqué chez les insuffisants rénaux ainsi que chez les bébés de moins de 1 an en raison de l'immaturité de leur fonction rénale. En réponse, les constructeurs mettent en avant leurs séquences d'ARM sans produit de contraste.

Les grandes tendances 2007

Plus de place
A coté de la prodigieuse qualité et diversité des images acquises en IRM, rappelons la litanie des contraintes et limitations de cette modalité : inconfort, difficulté d'effectuer des examens pour des enfants, des obèses, des personnes claustrophobes, des patients sous assistances multiples. Les développements les plus marqués dans l'offre industrielle en 2007 portent sur ces problématiques, avec la présentation de 3 nouvelles machines offrant au patient un espace plus important au cours de l'examen.
Philips proposait déjà depuis quelques années la Panorama 1 T, à champ vertical. Alors que cet équipement, présenté au RSNA 2004 a connu un fort succès aux Etats-Unis, les trois premières implantations françaises ont eu lieu fin 2007.
Sur le marché mondial, le voilà dorénavant directement concurrencée par l'Oasis de Hitachi, qui dispose d'un champ vertical à 1,2 T. Le champ vertical permet l'utilisation d'antennes mieux adaptées à l'anatomie car les solénoïdes entourent le patient au lieu d'épouser son contour. Outre le confort amélioré avec la géométrie ouverte, le rapport Signal sur Bruit est donc meilleur qu'en champ horizontal : l'image est sensée être de même qualité qu'en 1,5 T.L'objectif de vente d'Hitachi s'élève à 100 machines aux USA en 2008.
Toshiba, de son côté, annonce cette année le Vantage Titan, IRM de 1,5 T avec un tunnel de 71 cm (en attente d'approbation FDA fin 2007). Cet aimant a le plus grand diamètre du marché, mais la performance tient aussi dans le champ de vue annoncé (55 x 55 x 50 cm). Orientant son offre sur le confort et l'ergonomie, Toshiba propose de base le Titan avec la technologie « pianissimo » de réduction du bruit, et la chaîne d'acquisition Atlas.
Siemens, qui avait déjà au catalogue une IRM 1,5 T avec tunnel de 70 cm (Magnetom Espree), produit maintenant son équivalent en 3 T, le Magnetom Verio. Mentionnons sa longueur de 1,73 m et sa capacité à explorer des patients jusqu'à 250 kg. Le champ de vue de 50 x 50 x 45 utilise la technologie « True form design » : au lieu d'être elliptique, il est cylindrique.
A contre-pied des autres fournisseurs, GE Healthcare n'adhère pas à cette tendance et ne propose en 2007 que des tunnels de 60 cm de diamètre. Il est vrai que la difficulté technique en agrandissant l'espace patient est de maintenir une bonne homogénéité ainsi qu'un champ de vue de grande dimension, paramètres qui méritent d'être éprouvés.

Progression du 3T
Le marché mondial, et plus encore, le marché français, reste centré sur les machines moyen champ à 1.5 T, mais les machines haut champ à 3 T progressent régulièrement en part de marché. Disponibles avec toute la gamme d'antennes nécessaires en clinique, ces aimants disposent des développements les plus sophistiqués, confirmant leur intérêt dans les sites académiques ou à forte patientèle neuroradiologique, son domaine de prédilection.
Bien que soumis à certains artéfacts, notamment de susceptibilité magnétique, le 3T a des apports considérables dans tous les domaines nécessitant de disposer d'un fort signal (perfusion, diffusion, arterial spin labelling) ou d'une acquisition rapide (angiographie MR, IRM cardiaque, acquisitions en apnée), ou d'une bonne séparation (spectroscopie, séquences de suppression de graisse). Il est notamment intéressant de voir de nombreuses publications s'intéresser à des sujets originaux et inédits confinant à la neuropsychologie et à la psychiatrie (Alzheimer, schizophrénie, autisme, hyperactivité, émotions …).
Egalement, avec les machines 3 T, la résolution peut être améliorée en réalisant des coupes plus fines qu'avec des champs inférieurs ce qui est aussi intéressant pour les petites structures en imagerie osseuse (ex : poignets, mains, cheville, pieds).
En pratique américaine, le gain de temps permis par une machine 3 T par rapport à une 1.5 T est estimé à un tiers (typiquement : 20 min au lieu de 30 min).
Longtemps pénalisé par un surcoût à l'achat, de l'ordre de 30 %, et par de lourdes contraintes d'implantation (surcoût moyen de 10 % aux USA), les constructeurs comme GE Healthcare et Philips avaient adapté leurs aimants pour faciliter l'utilisation en routine : cette année, c'est Siemens qui, bien que disposant déjà de la machine TRIO très homogène et adaptée aux applications pointues, propose désormais la machine VERIO citée plus haut plus ouverte et moins coûteuse, avec des contraintes d'installation sensiblement voisines de celles des machines 1.5 T. Avec Toshiba qui annonce une machine Vantage 3 T doté d'un aimant japonais ouvert pour fin 2008, et Hitachi qui souhaite se positionner en 2009, le marché de remplacement des actuelles machines 1.5 T par des 3 T s'annonce très ouvert.

Breast care
La place de l'IRM dans la détection, la caractérisation et le suivi du cancer du sein est de plus en plus prépondérante. Suite à des études parues en 2007 dans Radiology et dans Lancet, et à des recommandations de l'American Cancer Society, il est maintenant admis que la sensibilité de l'IRM est supérieure à celle de la mammographie numérique, chez les femmes à risque et chez les jeunes, en raison notamment de la plus forte densité des tissus. L'IRM est donc la modalité de plus en plus préconisée pour le dépistage chez les femmes à risque ou pour le monitoring thérapeutique de chiomiothérapies très coûteuses.
La fabricant américain Aurora, disposant déjà d'un parc d'une trentaine de machine aux USA, propose son IRM dédiée à cette application, composée d'une table avec antenne intégrée permettant la réalisation de biopsies, et d'un CAD. La société met en avant une solution complètement intégrée, et sort en 2007 un logiciel d'assistance informatique à la biopsie qui indique la position du guide après sélection de la zone cible par le médecin.
GE Healthcare fournissait déjà la séquence Vibrant, acquisition bilatérale haute résolution en imagerie parallèle sur les seins. La suppression de graisse y est effectuée après une homogénéisation spécifique pour chaque sein. L'an dernier, la table VanguardTM développée par la société Sentinelle Medical était par ailleurs présentée en association avec l'IRM GE Signa Excite 1,5. Confirmant son investissement dans ce domaine, GE présente en 2007 une machine qui reprend ces éléments pour les intégrer dans une plate-forme dédiée à l'exploration et la biopsie du sein par IRM, baptisée SIGNA VIBRANT. GE est donc le premier grand constructeur à sortir un mammographe par résonance magnétique.
Notons que Sentinelle Medical a par ailleurs sorti en 2007 une déclinaison de la table Vanguard, qui consiste en un plateau adaptable, pour les IRM Siemens. Philips a également une solution similaire.

Autres évolutions notables

Les applications cardiovasculaires
En réponse aux effets indésirables du gadolinium, les constructeurs communiquent beaucoup sur leurs protocoles d'angiographie par résonance magnétique (ARM) sans injection de produit de contraste, notamment pour les bilans préthérapeutiques des artériopathies oblitérantes des membres et des vaisseaux de l'abdomen. En particulier, effet du prix élevé du gadolinium au Japon, Toshiba met toujours en avant un ensemble de solution d'acquisition exclusives en angio IRM pour toutes les applications cliniques en corps entier :
- Le FBI (Fresh Blood Imaging), technique synchronisée avec l'ECG permettant la distinction entre le flux artériel et veineux pour l'exploration des membres.
- Le TimeSLIP (Time spatial Labeling Inversion Pulse) synchronisée à la respiration pour l'angiographie IRM abdominale et les TSA.
Ces acquisitions, également disponibles chez d'autres constructeurs, visent à être aussi rapides que celles avec agent de contraste.
L'imagerie cardio-IRM, est également considérée comme un « hot-topic » car elle reconstruit le cœur sur autant de cycles que souhaité, contrairement au scanner limité par la dose, avec des applications dans l'étude du remodelage ventriculaire. Elle permet aussi de réaliser l'imagerie du cœur en entier en une seule apnée et en 3D coupes fines afin de permettre l'analyse des coronaires.

Le corps entier
De plus en plus de travaux positionnent l'IRM comme une concurrente potentielle au PET-CT, notamment pour la recherche de métastases. Ces applications sont facilitées pour le patient et le personnel par la mise en réseau d'antennes sur toute la longueur du patient selon le concept TIM chez Siemens, fier de ses 3000 ventes, et ATLAS chez Toshiba qui confirme sa chaîne d'acquisition allant jusqu' à 128 éléments d'antennes connectés simultanément, disponible sur toute la gamme. En pratique, une image de diffusion, sensible, est fusionnée avec une séquence classique, bien résolue : si les résultats cliniques comparatifs avec le PET-CT sont confirmés, l'intérêt de cette technique rapide, non irradiante et moins coûteuse, se répandra rapidement …dans les pays où l'IRM est accessible.
A noter que si les acquisitions corps entier se font actuellement zone par zone chez Philips ou GE Healthcare, Siemens dispose d'un mode TimCT, sur le 1.5 et sur le 3 T permettant le déplacement continu de la table dans le tunnel à la manière d'une acquisition scanograhique.
Ces modes d'examen bénéficient également à l'angiographie périphérique.

Les améliorations liées au workflow et aux logiciels
Rendre les examens IRM simples, fluides et reproductibles, autant qu'en scanographie, est un objectif commun à tous les constructeurs, même dans des contextes aussi exigeants que l'urgence pour la prise en charge des accidents vasculaires cérébraux.
Tous les fabricants travaillent donc à la fois sur la facilité et la rapidité de l'acquisition, comme Philips avec le Smart Exam qui automatise la planification, la réalisation et le traitement des données avec un simple clic. GE Healthcare propose de nouvelles séquences : IDEAL pour extraire les multiples contrastes souhaités (graisse, eau, phase, opposition de phase) en une seule acquisition, et CUBE pour des acquisitions volumiques, ce volume pouvant être réorienté afin de voir les anatomies d'intérêt. Même les examens sophistiqués sont simplifiés avec l'apparition de logiciels d'assistance au diagnostic (CAD) dans de nombreux domaines : En imagerie fonctionnelle fMRI notamment, de plus en plus utilisée pour la cartographie préchirurgicale des zones délicates, par exemple avec l'outil avancé BrainStat de GE, ou dans des domaines plus spécifiques comme la prostate ou l'imagerie musculo-squelettique ou mammaire.

Les antennes
Toujours plus d'éléments et de canaux sur les antennes, sans surprise … Pour autant, deux nouveautés sont à signaler cette année :
Partant du principe que la multiplication des éléments dans les antennes réduit la taille de ceux-ci, et donc le signal recueilli en profondeur, GE présente le concept des antennes concentriques. Au lieu d'être disposés côte à côte, les éléments sont enchevêtrés. Bien entendu, cette approche « HD concentric array technology » intègre également les développements logiciels associés pour l'acquisition du signal. Une antenne épaule à 8 éléments est d'ores et déjà disponible avec cette technologie.
Chez Siemens, une antenne est maintenant intégrée dans le tunnel juste en-dessous du passage du lit coulissant. Cet « IsoCenter Matrix coil » représente un gain de temps pour les manipulateurs ainsi qu'une reproductibilité plus grande par exemple en rachis. Ce concept est disponible sur l'Essenza.

L'IRM posturale
Même si le marché français n'est pas vraiment concerné, citons l'IRM posturale qui intéresse 3 sociétés dans le monde : On connaissait bien entendu Fonar avec son Upright MRI, et Esaote avec le G-scan, IRM télécommandée avec table basculante, non encore approuvée aux USA. Cette année, Paramed annonce la commercialisation en 2008 d'une IRM ouverte à champ horizontal de 0,6 T avec aimant supraconducteur, pour des acquisitions en position debout, couchée ou assise.

L'interventionnel
Si l'IRM étend ses applications diagnostiques, c'est aussi une modalité apte à guider différentes procédures interventionnelles, à condition d'utiliser des matériaux amagnétiques.
Hormis les traditionnels dispositifs de biopsie, l'une des applications les plus avancées dans ce domaine semble être l'utilisation d'ultrasons focalisés sous IRM pour traiter une lésion par hyperthermie. L'IRM permet alors non seulement de montrer la cible mais également de monitorer le traitement, grâce à son aptitude unique à mesurer l'élévation thermique. GE Healthcare a engrangé le plus de résultats cliniques, grâce à son partenariat exclusif avec la firme israélienne Insightec et son appareil Exablate 2000, adapté aux traitements non chirurgicaux des fibromes utérins (Réf : CHU Tours). D'autres applications (seins, prostate, foie et même cerveau grâce à un casque spécifique) sont à l'étude. Avec ce rôle thérapeutique, l'IRM se positionne alors différemment incitant à repenser l'organisation autour de ces soins relativement longs. Philips annonce également de prochains essais cliniques avec un principe similaire et Siemens travaille aussi ce sujet.
Suites opératoires avec IRM : Afin d'améliorer la précision et la rapidité des interventions, différents concepts d'IRM peropératoires existent depuis l'IRM sur roulettes Medtronic Polestar 0.1 T dédiée crâne, jusqu'à l'IRM jouxtant la salle d'opération avec une table d'opération Maquet servant également de lit d'examen à une IRM GE. BrainLAB a également développé ce concept : la BrainSuite iMRI peut intégrer l'IRM directement dans la salle d'opération, ou dans une salle voisine afin d'exploiter indépendamment chaque installation lorsque l'imagerie peropératoire n'est pas utile.

Les développements plus lointains
Des applications prometteuses de l'IRM se dessinent notamment dans les domaines suivants :
La caractérisation tissulaire : Les post-traitements de quantification et de caractérisation des tissus progressent afin de dépasser le seul suivi morphologique de lésions comme les tumeurs : en association avec certains produits de contraste, type oxyde de fer, dont les changements peuvent être caractéristiques de l'angiogenèse, et à partir de mesures sophistiquées de T2*/T2, il serait possible de mesurer l'efficacité d'une chimiothérapie dès les premières heures. Des applications en thérapie cellulaire sont également envisagées. Cette quantification est représentée par codage couleur, par exemple chez Philips.
L'élastographie : Certains constructeurs, comme Philips, travaillent sur l'élastométrie MR permettant de caractériser la tension et la dureté des tissus, avec des applications en oncologie (foie, sein notamment) et sur le muscle.
Le Carbone 13 hyperpolarisé : Plusieurs développements sont cités pour réaliser une imagerie non protonique avec d'autres atomes de la chimie organique comme le carbone. Ceci est relativement difficile à mettre en œuvre et nécessite un hyperpolariseur, nécessaire à la transformation du C12 en C13, de faible durée de vie. Les applications portent notamment sur le cancer de la prostate, le C13 s'incorporant à du pyruvate injecté au patient dont le métabolisme, notamment le taux de lactate, dépendra du stade d'avancement de la tumeur. D'autres applications avec l'hélium hyperpolarisé He3 ou au xénon Xe129, gaz visible à l'IRM, sont en cours de développement dans les pathologies pulmonaires, l'un des seuls domaines inaccessibles à l'IRM conventionnelle.
La TEP/IRM : Siemens a développé un système TEP à détecteur associant un cristal LSO et des photodiodes à avalanche magnéto-compatibles pouvant s'insérer dans le tunnel d'une IRM TRIO. Le diamètre intérieur est de 35,5 cm et le champ de vue axial de 19 cm, permettant de réaliser une image tête améliorant la corrélation spatiale de l'imagerie fonctionnelle par positon.

Le très haut champ
Les machines à très hauts champs sont plus nombreuses mais restent réservées à des applications de recherche pure, pouvant déboucher sur des transferts de technologies vers les machines 3 T. Trop d'obstacles subsistent pour envisager à court terme l'installation de ce type de machine en milieu hospitalier : ceux d'ordre technique, notamment liés au poids des blindages nécessaires, et ceux liés à la sécurité : la limite actuelle fixée par la FDA pour l'application de champ magnétique sur l'humain est de 8 T. Parmi les centres européens de recherche sur machine très hauts champs, citons le Neurospin du CEA à Saclay (3 T, 7 T et 11,7 T) et le CIBM à Lausanne (7 T, 9.4 T et 14.1 T).

Conclusion
Des machines plus accessibles à tous les patients, des examens plus rapides, plus simples et moins intrusifs, des indications en augmentation constante : ce RSNA 2007 a confirmé l'immense potentiel de l'IRM, modalité d'imagerie parmi les plus informatives et les plus inoffensives. Cette progression technologique et médicale constante rend chaque jour plus poussiéreux les indices actuels de la carte sanitaire française. Espérons que l'année 2008 sera celle de la prise de conscience du retard persistant de la France dans ce domaine.