J Radiol 2005;86:369-85 © Éditions Françaises de Radiologie, Paris, 2005 mise au point neuroradiologie IRM de diffusion du système nerveux central : applications cliniques M Hamon (1), O Coskun (1), P Courthéoux (1), J Théron (1) et X Leclerc (2) Introduction Imagerie de diffusion : principe Les séquences de diffusion sont des sé- quences rapides de type spin-écho dont l’acquisition échoplanaire permet d’éviter les artéfacts de mouvements. Deux gra- dients intenses et symétriques sont appli- qués (gradients de diffusion), de part et d’autre du pulse de 180°. Sans gradient de diffusion, les images sont pondérées en T2 alors que l’application des gradients provoque une baisse de signal des protons mobiles. En effet, les protons immobiles ne perdent pas de signal car le déphasage des spins provoqué par l’application du premier gradient est parfaitement compensé par le rephasage des spins pro- voqué par le second gradient. Lorsque les protons sont mobiles, ils perdent du si- gnal en raison du changement de phase lié à leur mouvement entre l’application des deux gradients. L’importance de l’at- ténuation du signal est le reflet direct de la mobilité des molécules d’eau. Le signal du liquide cérébro-spinal (LCS) est forte- ment hypointense sur ce type de séquence alors que le parenchyme cérébral a un signal plus élevé. Coefficient apparent de diffusion (ADC) Dans les milieux biologiques, le degré de mobilité des molécules d’eau est caracté- risé par un facteur appelé coefficient de diffusion apparent ou ADC (apparent diffusion coefficient) exprimé en mm 2 /sec. La mesure de l’intensité du signal sur des images sans gradients de diffusion (S 0 ) et après application des gradients (S), per- met de calculer l’ADC selon la formule suivante : S = S 0 e –b.adc Le facteur b, appelé aussi facteur d’atté- nuation, caractérise la puissance des gra- dients de diffusion. Sa valeur dépend de l’amplitude, de la durée d’application et du temps séparant l’application de ces gradients. Plus b est élevé, plus la séquen- ce est pondérée en diffusion. En routine clinique, on utilise le plus souvent une va- leur de b = 1 000 s/mm 2 , permettant un bon compromis entre pondération en dif- fusion et rapport signal sur bruit (1). Pour le calcul de l’ADC, deux séquences sont nécessaires : une sans gradient de diffu- sion, appelée b = 0 s/mm 2 , qui est forte- ment pondérée T2 et une avec gradient, appelée b = 1 000 s/mm 2 , qui correspond à l’image de diffusion. Isotropie/anisotropie Dans les tissus biologiques, et notamment le cerveau, la diffusion est dite anisotrope car elle n’est pas identique dans les diffé- rentes directions de l’espace, en raison de l’orientation variable des structures biolo- giques. Elle est notamment plus élevée lorsque les gradients sont orientés dans l’axe des fibres de myéline. Pour s’affran- chir de ce phénomène, il est nécessaire de réaliser plusieurs acquisitions successives en appliquant les gradients de diffusion sélectivement, dans trois directions ortho- gonales de l’espace (xx’, yy’, zz’). À partir de ces trois acquisitions, l’analyse du si- gnal peut être moyennée et représentée sur une image appelée « trace ». Un post-traitement par un logiciel dédié permet, à partir de l’image b = 0 s/mm 2 et de l’image trace, d’obtenir une cartogra- phie ADC afin de s’affranchir de l’effet T2. Les valeurs d’ADC sont alors codées Abstract Résumé Diffusion MR imaging of the central nervous system: clinical applications J Radiol 2005;86:369-85 Diffusion-weighted MR imaging is a technique in which image contrast is determined by the motion of water molecules within tissues. This motion is characterized by the apparent diffusion coefficient (ADC). This technique is particularly useful for the early detection of cerebral infarction but many other diseases of the central nervous system are associated with a change in water diffusion and may be assessed by diffusion-weighted MR imaging. This is an easy and fast pulse sequence providing useful data for early diagnosis and prognosis as well as information about underlying pathophysiology. After an overview of the basic concepts of diffusion imaging and the knowledge required for image interpretation, we will assess the potential value of this technique for the diagnosis of the main diseases of the central nervous system. L’imagerie de diffusion est une technique IRM dont le contraste est déterminé par les mouvements des molécules d’eau au sein du paren- chyme. Ces mouvements sont caractérisés par le coefficient de diffusion apparent appelé ADC (apparent coefficient diffusion). Cette technique est particulièrement sensible pour la détection précoce de l’infarctus cérébral mais d’autres affections du système nerveux central s’accompagnent d’une modification de la diffusion de l’eau et peuvent être étudiées en diffusion. Il s’agit d’une méthode simple, rapide permettant d’apporter des éléments importants pour le diagnostic précoce, les mécanismes physiopathologiques et le pronostic de la maladie. Après un rappel sur le principe de l’imagerie de diffusion et sur les bases nécessaires à l’interprétation des images, nous aborderons l’intérêt potentiel de cette technique pour le diagnostic des principales affections du système nerveux central. Key words: Magnetic resonance (MR). diffusion study. Mots-clés : IRM. Imagerie de diffusion. (1) Service de Neuroradiologie, Avenue Côte de Nacre, CHU, 14033 Caen. (2) Service de Neuroradiologie, Hôpital Roger Salengro, CHRU, 59037 Lille. Correspondance : M Hamon E-mail : hamon-mi@chu-caen.fr © 2021 Elsevier Masson SAS. 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