Sur cette séquence, l'eau – comme le liquide cérébrospinal (LCS) contenu dans les ventricules, les espaces extraparenchymateux et les globes oculaires–est noire. La graisse est blanche et les tissus sont gris. La substance blanche est plus «blanche » que le cortex et les noyaux gris. On utilise soit un T1 dit en spin écho (SE), soit un T1 dit en écho de gradient (EG) ou étoile(*), plus anatomique mais souvent plus artefacté, sans ou avec FAT-SAT: fat suppression ou suppression du signal de la graisse (fig. 2-12 ). Le T1 sans injection a un rôle d'étude morphologique, il peut également repérer les saignements récents, qui apparaissent blancs, les kystes à contenu protidique, également blancs (comme ceux des craniopharyngiomes).

Cette séquence est très utile pour l'exploration des orbites, pour rechercher une anomalie de la charnière cervico-occipitale (bilan d'un nystagmus) et des structures médianes dans le plan sagittal et de la région hypophysaire dans le plan coronal et sagittal (fig. 2-13 ). Elle est utilisée dans l'exploration pré- et post-thérapeutique des tumeurs cérébrales à la recherche par exemple de saignements aigus en hypersignal (fig. 2-14 ) pour mettre en évidence un thrombus frais dans un sinus, diagnostiquer un hématome péricarotidien signant une dissection, révélée généralement par un syndrome de Claude Bernard-Horner (voir fig. 2-30 ), ou caractériser une structure kystique. On fera volontiers un 3D plus qu'un seul plan.

Le T2 donne des informations morphologiques et structurelles. Comme pour le T1, on utilise deux types de T2. Le T2 EG ou* est sensible aux artefacts, ce qui permet de détecter ceux liés à un saignement ou des calcifications (fig. 2-15 ), mais va gêner pour l'étude de structures proches de la base comme l'orbite. Le T2SE est plus esthétique, moins sujet aux artefacts et utilisé pour étudier l'orbite où se jouxtent graisse, os, liquide et tissus mous (fig. 2-16a ). Le T2SE coupes fines (2 à 2,5mm) est la séquence idéale pour étudier le nerf optique. Il est utilisé au mieux dans le plan coronal perpendiculaire au nerf (fig. 2-16b). Il donne des informations capitales sur son signal, qui peut être modifié par un œdème (hypersignal), et sur sa morphologie (atrophie, hypertrophie)[4].

Comment reconnaître un contraste T2 ? L'eau (donc l'œdème, l'inflammation) est blanche ainsi que la graisse, la substance blanche est plus noire que le cortex. Le signal des saignements varie selon leur âge (la composition de l'hématome change).

Le T2 inframillimétrique avec une acquisition volumique permettant des reconstructions dans tous les plans (séquences DRIVE ou DRIVen Equilibrium , CISS ou Constructive Interference in Steady State , FIESTA ou Fast Imaging Employing STeady state Acquisition ) est une excellente séquence pour analyser la portion intracisternale des nerfs. Sa résolution spatiale est excellente, mais il donne peu d'informations sur le signal des structures étudiées, car sa résolution en contraste est faible (c'est noir ou blanc) (fig. 2-17 ).

Le FLAIR ( fluid attenuation inversion recovery ) est un T2 avec une suppression de l'hypersignal du liquide pur (eau). Le LCS devient noir dans les ventricules et les espaces sous-arachnoïdiens, ainsi que dans les kystes arachnoïdiens. Si un kyste a un contenu liquidien non pur, par exemple hémorragique, hyperprotidique (inflammatoire), riche en mucus, purulent (abcès), épais (kyste épidermoïde), ce contenu perdra son hyposignal et aura un hypersignal de degré variable. Cette propriété est un des avantages du FLAIR sur le T2, car en T2 le contenu des kystes est souvent en hypersignal comme l'eau et ce, quelle que soit sa composition (fig. 2-18 ). Pour l'étude encéphalique, le FLAIR, qui détecte mieux les anomalies à type d'hypersignal de la substance blanche au contact des ventricules, remplace très souvent le T2 (fig. 2-19 ). Il donne des informations de signal sur le nerf optique et sa résolution spatiale est insuffisante pour une étude précise de ce nerf. Une double inversion-récupération ou DIR (suppression du signal de l'eau et de la graisse) est utilisée parfois pour détecter les lésions inflammatoires de la substance blanche.

Le T2 EG sert à rechercher un saignement ou une calcification. Nous verrons qu'il est de plus en plus remplacé par les séquences de susceptibilité magnétique comme la SWI ( susceptibility weighted imaging ) et la SWAN ( star weighted angiography ).

Les indications du T2 SE en encéphale sont restreintes, car il est généralement remplacé par un FLAIR 2D ou 3D, souvent avec FAT-SAT. On continue à l'utiliser pour préciser les rapports de structures fines avec la voûte par exemple, ou pour étudier la fosse postérieure. Dans cette indication, il fait souvent partie des protocoles d'étude des scléroses en plaques (SEP), en complément du FLAIR.

C'est en revanche la séquence idéale pour l'analyse des voies optiques antérieures et des sinus caverneux, généralement dans le plan coronal par coupes de 2 à 3mm (fig. 2-20 ).

Le FLAIR est la séquence reine de la neuroradiologie, grâce aux renseignements qu'il fournit sur les modifications pathologiques encéphaliques : œdème, hématome, tumeur, inflammation, atteinte vasculaire, etc. Il repère les atrophies optiques: le nerf est grêle et en hypersignal, ce qui est lié à une gliose (fig. 2-21 ). Il est souvent utilisé avec une FAT-SAT et une injection, comme nous le reverrons, cette séquence permettant par exemple de repérer facilement les névrites optiques grâce à l'augmentation de volume du nerf et l'hypersignal du LCS périoptique, inflammatoire et riche en protides.

Un cerveau normal, un nerf crânien normal sont protégés par la barrière hémato-encéphalique. Une lésion entraîne souvent une rupture de cette barrière. Pour la mettre en évidence, on utilise l'injection par voie intraveineuse d'un produit de contraste au cours d'une séquence T1. Il va passer dans la brèche et se fixer sur la structure pathologique.

En dehors du T1, on peut utiliser cette injection en FLAIR. En effet, contrairement au signal T2, le signal FLAIR de certaines structures anatomiques est modifié par l'injection. On détecte avec le FLAIR injecté, beaucoup mieux qu'avec un T1 injecté (et surtout si l'on utilise une séquence FLAIR FAT-SAT, que nous reverrons par la suite), les anomalies des leptoméninges (leptoméningite, angiome pial, etc.), sans perdre les autres fonctionnalités de cette séquence. Les névrites optiques par exemple entraînent un hypersignal des espaces périoptiques (inflammation du LCS dépassant la zone d'inflammation focale du nerf) et du nerf optique (prise de contraste) très facile à repérer. Ce FLAIR injecté FAT-SAT est également très performant pour détecter les œdèmes papillaires, faisant saillie en hypersignal (fig. 2-22 ).

L'injection permet aussi de visualiser les vaisseaux.

Utilisée en perfusion T1 ou T2, elle confirme le diagnostic de tumeur maligne encéphalique, peut caractériser un processus expansif encéphalique, voire orbitaire.

Le produit de contraste coûte actuellement en moyenne 100 euros. L'injection rallonge le temps d'examen (préparation, réalisation). Les risques allergiques et d'extravasation sont faibles, mais non négligeables. En cas d'antécédents d'allergie au produit de contraste gadoliné prouvée lors d'une précédente injection en IRM, il faut prévoir un bilan allergologique, voire désensibiliser le patient et ne pas réutiliser le produit qui a déclenché l'allergie.

On a décrit des complications graves à type de fibrose systémique néphrogénique après injections répétées de gadolinium chez les patients en insuffisance rénale terminale ; plus récemment, on a constaté la présence de dépôts de gadolinium dans les noyaux gris chez les patients injectés, sans pour l'instant de conséquence particulière rapportée.

L'injection est contre-indiquée chez la femme enceinte, a priori chez l'insuffisant rénal grave surtout dialysé.

Cette séquence, très informative, est intégrée dans la plupart des protocoles neuroradiologiques. Elle étudie la circulation de l'eau interstitielle. Celle-ci est altérée voire interrompue si les cellules sont « gonflées » (œdème des accidents vasculaires cérébraux au stade précoce) ou si la lésion est constituée de petites cellules compactes (lymphome). La diffusion permet également de caractériser les liquides (LCS, kystes). La diffusion est restreinte (c'est-à-dire gênée) si la composition du liquide n'est pas «pure » (pure caractérise le LCS). Si le contenu est protidique (kyste des craniopharyngiomes), visqueux (pus, kyste épidermoïde), hémorragique, il va être responsable d'un hypersignal diffusion.

Cependant, si la structure étudiée est en hypersignal T2 ou FLAIR, le signal en diffusion peut être intense, sans qu'il y ait de restriction de la diffusion. Pour s'affranchir de cet « effet T2 », le logiciel de la machine d'IRM calcule l'ADC ( apparent diffusion coefficient ), qui ne tient pas compte de l'effet T2. Cet ADC est d'autant plus bas (image noire) que la diffusion est restreinte. Ces anomalies de la diffusion sont transitoires. Par exemple, après une dizaine de jours, la zone ischémique va être en isosignal, puis en hypersignal en ADC, signant la destruction parenchymateuse et son remplacement par du LCS. Pour analyser un hypersignal diffusion, on regarde toujours en même temps la cartographie ADC pour faire la part des choses entre réelle restriction de la diffusion et simple effet T2 (fig. 2-23 et2-24 ).

Cette séquence rapide (souvent moins de 2 mn), très utilisée, recherche les accidents ischémiques récents, caractérise les liquides (purs ou non) –hématome, pus, kyste épidermoïde, protides, etc. (fig. 2-25 et voir fig. 2-18)– et donne des informations sur la cellularité d'une tumeur. Même si dans de rares cas, des coupes très fines et centrées peuvent détecter les ischémies de la papille et du nerf optique (voir fig. 2-47 ), la résolution de cette séquence est encore insuffisante pour détecter de façon courante les ischémies de petite taille des nerfs optiques ou des nerfs oculomoteurs et n'est généralement pas contributive au diagnostic positif d'une neuropathie optique ischémique antérieure (NOIA) ou d'unIII ischémique chez le diabétique, par exemple. Rappelons que l'IRM n'est habituellement indiquée au cours d'une NOIA que s'il y a une suspicion de maladie de Horton (IRM de paroi).

La graisse orbitaire ou de la base du crâne, en hypersignal T1 et T2, aide à détecter de nombreux processus pathologiques en hyposignal. En revanche, si la lésion est inflammatoire (hypersignal T2) ou rehaussée (hypersignal T1), elle disparaît dans la graisse. Pour mieux la visualiser, on utilise la suppression du signal de la graisse (ou FAT-SAT) que l'on ajoute à la séquence T2 ou T1 injectée et la graisse devient noire. De plus en plus, on utilise une séquence de type Dixon, qui en une acquisition donne à la fois un T1 ou un T2 et le même avec FAT-SAT calculée, celle-ci étant généralement moins sensible aux artefacts que la FAT-SAT standard (fig. 2-26 ) [5,6].

La recherche d'une inflammation orbitaire en T2 nécessite une FAT-SAT de même que celle d'une prise de contraste du nerf optique ou d'une autre lésion intra-orbitaire (fig. 2-27 et voir fig. 2-22). On utilise également le T1 injecté FAT-SAT ou Dixon pour les études de la base du crâne, notamment dans la recherche de lésions comprimant le VI (méningiome, métastase ou autre lésion à point de départ osseux ; voir fig. 2-63, fig. 2-64, fig.2-65 ) pour supprimer la graisse de cette région présente dans l'os et les espaces profonds du massif facial.

Appelée selon les machines SWI ( susceptibility weighted imaging ) ou SWAN ( star weighted angiography ), cette séquence est de plus en plus utilisée. Elle est, plus que le T2 EG, sensible aux artefacts créés par les agents paramagnétiques, responsables d'un hyposignal qu'elle détecte facilement. L'hémosidérine, les caillots, les métaux, les calcifications sont ainsi visibles sous forme de plages en hyposignal intense, dont la taille apparente est plus importante que celle de la lésion, ce qui augmente leur détection. Cette fausse «hypertrophie » est liée à un effet dit de « blooming  » et est très utile pour détecter les toutes petites lésions. De plus, grâce aux différentes phases de cette séquence, on peut différencier calcification et saignement, ce qui était impossible avec le T2EG. La séquence peut être décomposée en plusieurs échos (ou sous-séquences), donnant des informations différentes. Par exemple, sur le premier écho, les artères du polygone sont bien visibles, le dernier écho est moins bien défini mais détecte plus les saignements anciens [7]. L'inconvénient majeur de la séquence SWI est lié à ses propriétés. Sa sensibilité aux artefacts la rend ininterprétable si le patient bouge ou a beaucoup de matériel dentaire.

La séquence SWI permet : la recherche de microsaignements compliquant les hypertensions artérielles, les angiopathies amyloïdes ; la détection de transformations hémorragiques d'un accident vasculaire cérébral, d'une tumeur ; la recherche de thrombose veineuse superficielle, de calcifications par exemple devant une lésion périoptique évocatrice de méningiome (fig. 2-28 ) ou moins connue de drusen calcifiées [8], de microsaignements rétiniens chez les enfants secoués (fig. 2-29 ). Une indication est l'étude des lésions de la substance blanche. On sait que les lésions de SEP sont périveinulaires et la plaque est généralement centrée par une veine très bien visible en SWI, contrairement aux lésions microvasculaires des patients ayant des facteurs de risque vasculaires, qui sont indépendantes du système veineux. L'ajout de cette séquence peut donc être justifié en cas de lésions atypiques de la substance blanche chez un patient qui a l'âge d'avoir l'une ou l'autre de ces deux affections.

Appelées selon les constructeurs 4D track , tricks , twist , les ARM dynamiques apportent, en plus des informations morphologiques, des renseignements sur la cinétique circulatoire de la zone étudiée. Après une séquence sans injection, le produit est injecté par voie intraveineuse et des acquisitions sont répétées sur une zone d'intérêt pendant plusieurs minutes. On peut ainsi visualiser l'opacification progressive des artères, des capillaires et des veines. Ces ARM dynamiques sont très utiles dans le bilan des malformations artérioveineuses, dans la recherche de fistules en particulier carotidocaverneuses (fig. 2-33 ) [9].

Les perfusions sont des séquences avec une injection en bolus de produit de contraste et une répétition des acquisitions, permettant en un point donné de la lésion d'analyser le passage du produit de contraste, variable selon la nature du processus lésionnel. Au décours de cette séquence, le logiciel de traitement génère différentes courbes traduisant le flux, le volume sanguin cérébral, le temps d'arrivée du produit.

La perfusion T1 est utilisée pour étudier les tumeurs orbitaires. Ses résultats sont en cours d'évaluation.

La perfusion T2, dans la pathologie encéphalique, différencie la prise de contraste liée à une rupture de la barrière hémato-encéphalique (lésion inflammatoire, abcès, etc.) de celle due à une prolifération de vaisseaux anormaux ou néoangiogenèse (gliome, métastase, etc.).

Il est difficile de l'utiliser sur de très petites lésions (tableau 2-4 ).

La SRM analyse les métabolites contenus dans le tissu pathologique et permet de savoir s'il y a une destruction neuronale, une prolifération cellulaire, une nécrose, etc. Elle est peu spécifique mais apporte des éléments diagnostiques pour les lésions difficiles à caractériser (tableau 2-4).

Sur les IRM 1,5T mais surtout 3T, ces séquences T1, FLAIR, T2 et diffusion 3D sont de plus en plus utilisées. Elles sont isotropiques, ce qui permet d'avoir des reconstructions de très bonne qualité et d'améliorer la visualisation des structures normales et pathologiques et de leurs rapports. Outre leur intérêt en imagerie diagnostique, elles sont utilisées par les logiciels de neuronavigation pour optimiser l'efficacité et l'innocuité d'un trajet opératoire ou de biopsie en neurochirurgie assistée par robot.

Parmi ces séquences, le 3D T1 injecté « sang noir » a un intérêt particulier en neuro-ophtalmologie. En effet, en supprimant l'hypersignal du sang, il permet de visualiser un éventuel épaississement et une prise de contraste des parois artérielles évoquant une artérite. Devant une NOIA aiguë, une paralysie oculomotrice ou un trouble visuel transitoire chez un sujet âgé, il est utilisé dans la recherche d'arguments pour une maladie de Horton (fig. 2-35 ).

Ces acquisitions consistent à réaliser des séquences d'IRM très rapides et répétées pendant que le patient bouge les yeux et pourraient aider à la compréhension de troubles oculomoteurs complexes en montrant le jeu des muscles. Elles sont souvent artefactées et actuellement non utilisées en pratique courante.

Cette technique est utilisée depuis plusieurs années pour détecter des faisceaux de fibres de substance blanche, comme le faisceau corticospinal [10]. Elle repose sur le traitement informatique d'une séquence de diffusion avec une acquisition des images dans de nombreuses directions (32 à 64 dans le travail de l'équipe de Bertani)[11]. Le temps de séquence est d'environ 8 minutes mais peut aller jusqu'à 30 minutes. Le travail de reconstruction, long et complexe, est fait par le radiologue sur une console avec un logiciel dédié. Il consiste à «capter » les fibres allant d'un point à un autre. La tractographie des voies optiques se fait le plus souvent de manière fractionnée (nerf optique, tractus optiques, radiations optiques). Elle est très utile par exemple avant la chirurgie d'une lésion située sur le trajet des voies visuelles postérieures, dans le choix d'une voie d'abord qui les épargnera, quand ce trajet peut être repéré, ce qui n'est pas toujours le cas (fig. 2-36 ). Les essais de visualisation de petits faisceaux sont parfois décevants et restent difficiles en routine. Leur apport diagnostique est encore en cours d'étude (fig. 2-37 et 2-38 ).

Réalisées à partir d'acquisitions 3D, les mesures volumiques sont plus précises que les mesures en 2D et améliorent le suivi des tumeurs, surtout lorsque celles-ci ont des limites irrégulières, comme certains méningiomes. Ce calcul peut être compliqué par la présence de structures normales adjacentes à la lésion et de même signal (prise de contraste de la tumeur et vaisseaux ou os) qui peuvent être inclues involontairement par le logiciel dans le volume mesuré.

Cette technique consiste à superposer deux séquences 3D identiques, réalisées à des dates différentes chez un même patient et à mettre en exergue les modifications entre les deux examens.

Les hémianopsies bitemporales sont liées, dans l'immense majorité des cas, à une compression chiasmatique par une tumeur : macroadénome hypophysaire ou méningiome, plus rarement craniopharyngiome. Les atteintes chiasmatiques primitives, tumorales ou inflammatoires sont beaucoup plus rarement à l'origine de ce trouble.

Vous devez donc avoir dans la pochette du patient des coupes coronales T2 fines centrées sur les voies optiques antérieures explorant aussi la région hypophysaire (et donc le chiasma qui la surplombe), et complétées par des séquences choisies en fonction de la nature de la lésion.

Si la lésion est un méningiome, le radiologue aura réalisé une étude encéphalique 3D ou axiale FLAIR et T1 avec injection (souvent en écho de gradient, détectant très bien les prises de contraste extraparenchymateuses). Cette dernière permet de faire le bilan du méningiome et d'en rechercher d'autres. Rappelons qu'un facteur favorisant le développement de ces lésions est la prise prolongée d'acétate de cyprotérone (Androcur®) et possiblement de chlormadinone (Lutéran®) et nomégestrol (Luthényl®). Au mieux, si le méningiome est développé au contact des voies visuelles antérieures, il aura également fait une séquence axiale T1 injecté FAT-SAT ou Dixon centrée sur cette lésion pour explorer son éventuelle extension antérieure vers l'orbite (fig. 2-53 ).

Si la lésion est un macroadénome ou un craniopharyngiome, il aura centré son étude sur la lésion par coupes coronales voire sagittales T1 fines sans injection, puis après injection, et éventuellement complété par une étude encéphalique FLAIR et T1 injecté (fig. 2-54 et voir fig. 2-13).

Si, sur les premières coupes fines, une lésion intrinsèque chiasmatique a été mise en évidence, le radiologue aura fait une exploration encéphalique comprenant FLAIR et étude T1 injecté, et l'aura complétée en fonction des premières séquences.

Rarement, l'exploration encéphalique et des voies visuelles est négative. Il faut alors penser à regarder les globes oculaires sur des coupes axiales (le T1 par exemple) car cette hémianopsie bitemporale, qui ne respecte en règle pas le méridien vertical, peut être liée à la modification de morphologie et d'orientation des globes chez un myope fort. Les globes sont alors allongés, déformés et leur axe parfois discrètement dévié vers le dedans (fig. 2-55 ) [25].

Les hémianopsies latérales homonymes sont liées à des lésions situées sur le trajet des voies visuelles en arrière du chiasma, controlatérales au trouble du champ visuel. Leurs causes sont très nombreuses et leur recherche en imagerie est orientée par la clinique. Les coupes centrées sur les voies visuelles antérieures sont inutiles. En revanche, il faut une bonne exploration de l'encéphale sur tout le trajet pariétal, temporal et occipital des radiations optiques.

Devant une HLH d'apparition progressive, il faut évoquer une tumeur, une inflammation.

Vous devez donc avoir dans la pochette du patient au minimum une exploration encéphalique, comprenant des séquences FLAIR, et une étude T1 injecté. Bien entendu, si le radiologue a trouvé sur les premières images une anomalie évocatrice de tumeur intraparenchymateuse (gliome, métastase, etc.), il aura au mieux injecté en séquence de perfusion T2 et aura ajouté au protocole une étude en diffusion pour apprécier la cellularité de la tumeur et un T2 EG ou un SWI pour regarder s'il y a des saignements et des calcifications (voir fig. 2-51).

Si elle est brutale, on recherche un accident ischémique, un hématome.

Vous devez donc avoir dans la pochette du patient un protocole de type vasculaire, comme nous l'avons déjà vu pour les baisses visuelles brutales, comprenant des séquences FLAIR, diffusion, T2 EG ou SWI et une ARM TOF, voire une ARM des TSA avec ensuite une étude encéphalique T1 3D ou axiale. Si les premières séquences ont montré un hématome, nous nous retrouvons dans le cas de l'OP avec hématome.

Rarement, l'exploration encéphalique est négative. Il peut s'agir d'une atteinte du tractus, petite structure pas toujours correctement explorée par ces protocoles encéphaliques. Dans ce cas, le radiologue aura fait des coupes fines sur le chiasma et les tractus. Si elles ne sont pas dans le dossier, il faudra lui demander s'il a regardé cette zone (fig. 2-56 ).