Séquence STIR

Dans certains cas, il peut être intéressant de modifier le contraste naturel obtenu par les différences en des tissus. Pour ce faire, on peut utiliser une particularité de la séquence d’inversion récupération (IR).

En effet, dans cette séquence, tous les tissus passent par 0 lors de la repousse (pour un temps d’inversion TI = 0,69 du tissu concerné, voirAnnexe 11) : cette annulation du contraste peut être mise à profit pour supprimer de l’image une structure donnée, comme par exemple la graisse. Il suffit pour cela de choisir un temps d’inversion tel que TI = 0,69graisse¹ (fig. 12-1). Ce TI est relativement court par rapport à celui d’une séquence d’IR «classique», d’où l’appellation STIR (Short Tau Inversion Recovery)². Il est important de noter que la majorité des appareils ne tient pas compte de la portion négative de : le signal est recueilli en module, c’est-à-dire uniquement en valeurs positives (voirfig. 12-1). Elle permet, par déduction, d’identifier un hypersignal graisseux ou de mettre en évidence une structure noyée dans la graisse (fig. 12-2).

Fig. 12-1 Séquence STIR (Short Tau Inversion Recovery).

La courbe du signal de la graisse s’annule au temps d’annulation = 0,69 graisse. En choisissant un temps d’inversion TI égal à ce temps, on annule sur l’image le signal de la graisse. À noter que la majorité des appareils ne tient pas compte de la portion négative de : le signal est recueilli en module, c’est-à-dire uniquement en valeurs positives.

Fig. 12-2 Utilisation pratique d’une séquence STIR pour annuler le signal de la graisse rétro-orbitaire et ainsi permettre de bien visualiser les nerfs optiques

(a) Séquence SE pondérée .

(b) Séquence STIR.

Cette séquence présente quelques particularités. En effet, le temps d’inversion court précisément choisi permet de supprimer le signal de la graisse; mais cette diminution du TI a également des conséquences sur les autres tissus. En effet, lors du recueil du signal en «amplitude» (= module), les tissus qui ont un plus long que celui de la graisse se situent dans la portion négative de (comme on ne tient compte que du module du signal, le tissu le plus «négatif» aura le signal le plus élevé). Le signal de certains tissus peut alors être «inversé», comme par exemple substance blanche/substance grise par rapport à des séquences d’IR à TI long ou des séquences spin écho (SE) à TR court et TE court. Si le TE est court, le contraste obtenu est, en fait, comparable à celui d’une séquence d’écho de spin pondérée en densité protonique, hormis pour les tissus graisseux dont le signal est supprimé. L’augmentation du TE ajoute une composante dans le contraste obtenu.

Une autre conséquence de la réduction du TI est l’effet cumulatif d’un long et d’un long sur le contraste des tissus. En effet, lorsque les courbes de relaxation sont situées dans la portion négative de (en pratique supérieur à celui de la graisse), le contraste dû à la différence de entre deux structures est encore accentué si le tissu à le plus long possède également le le plus long (effet cumulatif) (fig. 12-3). C’est ce dernier tissu qui aura, en pratique, le signal le plus intense (l’effet étant d’autant plus marqué lorsque le TE augmente). En revanche, lorsque les courbes de relaxation parviennent dans la portion positive de (en pratique lorsqu’on allonge le TI), l’effet du long s’oppose à celui du long, ce qui diminue plutôt le contraste entre les tissus (voirfig. 12-3).

Fig. 12-3 Principe de l’effet cumulatif d’un long et d’un long en séquence STIR.

Lorsque les courbes de relaxation sont situées dans la portion négative de (en pratique supérieur à celui de la graisse), le contraste dû à la différence de entre deux structures est encore accentué si le tissu à le plus long possède également le le plus long (effet cumulatif). C’est ce dernier tissu qui aura le signal le plus intense. En revanche, lorsque les courbes de relaxation parviennent dans la portion positive de (en pratique lorsqu’on allonge le TI), l’effet du long s’oppose à celui du long, ce qui diminue plutôt le contraste entre les tissus.

Adapté et modifié d’après Dwyer et al.

Malheureusement, la séquence STIR standard présente des temps d’acquisition longs (liés au long TR nécessaire à la repousse des aimantations longitudinales tissulaires – double parcours !) qui limitent l’utilisation de ce type de séquence. Ces temps d’acquisition peuvent être considérablement réduits en utilisant une séquence d’inversion récupération rapide, reposant sur une séquence d’écho de spin rapide, précédée d’une impulsion de 180° (voirChapitre 9). Cette séquence de type STIR ESR (Fast STIR ou Turbo STIR) présente les mêmes avantages que la séquence STIR, c’est-à-dire la suppression du signal de la graisse et l’addition des effets et des tissus permettant d’obtenir un hypersignal de certaines structures pathologiques. De plus, dans les séquences SE rapide, la graisse est plus intense qu’en SE conventionnel, ce qui augmente encore l’intérêt de réduire son signal. Le contraste graisse/lésion ou muscle/lésion est alors augmenté.

Ainsi, le contraste de ce type de séquence est comparable à celui d’une séquence STIR conventionnelle : lorsque le TE est court, il s’apparente à une «véritable» pondération en densité protonique (sauf pour la graisse évidemment) en raison du TR utilisé en IR rapide, ce dernier étant beaucoup plus long qu’en IR conventionnelle. L’augmentation du TE ajoute une composante , comme en écho de spin rapide (fig. 12-4).

Fig. 12-4 Contraste en séquence STIR «rapide».

(a) Séquence d’écho de spin rapide, TR = 3 500 ms, TE = 20 ms.

(b) Séquence Turbo STIR, TR = 3 500 ms, TE = 22 ms, TI = 150 ms

Le contraste de la séquence STIR «rapide» (b) correspond à une «thinsp;véritable» pondération en densité protonique (sauf pour la graisse qui est supprimée), comparable à celui obtenu en ESR avec un temps d’écho court (a), avec des liquides un peu plus hyperintenses à TR équivalent.

En ce qui concerne les applications de la séquence STIR, il s’agit, d’abord, en supprimant la graisse, de mettre en évidence des lésions à proximité ou au sein de structures graisseuses, ou d’identifier avec certitude une composante graisseuse au sein d’une lésion (fig. 12-5).

Fig. 12-5 Exemple d’application de la séquence STIR.

(a) Coupe coronale du pelvis en pondération ; kyste dermoïde de l’ovaire droit. Deux contingents sont visibles sur cette lésion : l’un de signal intermédiaire, l’autre hyperintense pouvant correspondre à de la graisse.

(b) Coupe axiale en séquence STIR. On retrouve les deux contingents : l’un très hyperintense (contenu mucoïde), l’autre hypo-intense : graisse.

Dans les explorations abdominales, la graisse sous-cutanée est souvent responsable d’artéfacts de mouvements respiratoires se traduisant par des images fantômes dans le sens du codage de phase. En supprimant la graisse, les artéfacts découlant des mouvements de cette structure de signal élevé sont diminués.

De plus, des lésions à allongé peuvent se confondre avec la graisse qui possède également un relativement long. La suppression de graisse peut remédier à ce problème.

D’autre part, comme les autres techniques de suppression de graisse, la séquence STIR permet de s’affranchir de l’artéfact de déplacement chimique.

Avec les antennes de surfaces, elle évite d’être gêné par l’hypersignal de la graisse sous-cutanée qui se produit à proximité de l’antenne.

L’un des intérêts essentiels de cette séquence est l’effet cumulatif du long et du long des tissus, associé à la suppression du signal des tissus à court. Ainsi, les lésions tumorales apparaissent particulièrement hyperintenses par rapport aux tissus environnants et peuvent ainsi être bien délimitées. Le contraste tumeur/graisse et tumeur/muscle est particulièrement intéressant. Il permet, par exemple, de mieux délimiter les tumeurs du foie par contraste avec le tissu hépatique dont le signal est fortement diminué (fig. 12-6).

Fig. 12-6 Effet cumulatif long et long en séquence STIR : exemple.

Coupes axiales passant par le foie – hépatocarcinome; (a) SE , (b) SE , (c) STIR. La formation tumorale est hypo-intense en (a) et hyperintense en (b); elle est toutefois encore mieux visible en séquence STIR (zone plus hyperintense) (c) en raison de l’effet cumulatif du long et du long de la tumeur.

Néanmoins, cet effet n’est pas spécifique : il sera le même pour d’autres structures (tissu inflammatoire, œdème, hémangiomes, etc.) qui ont, comme les tissus néoplasiques, un et un longs. On peut noter aussi la meilleure visualisation, en séquence STIR, des lésions démyélinisantes médullaires par rapport aux séquences d’ESR pondérées utilisées habituellement dans cette région (fig. 12-7).

Fig. 12-7 Comparaison entre séquence ESR et STIR en imagerie médullaire.

Les lésions démyélinisantes médullaires, apparaissant sous forme d’hypersignaux intramédullaires, mieux visibles en séquence Turbo STIR (b) qu’en séquence d’ESR pondérée (a).

Images : P. Dorer.

Un inconvénient de la séquence STIR est la suppression de signal de tissus dont le est proche de celui de la graisse, comme par exemple des lésions hémorragiques ou des lésions hyperintenses après injection de gadolinium en raison du raccourcissement de leur . L’injection de produit de contraste présente donc peu d’intérêt dans la séquence STIR.

D’autre part, en raison du TI court de cette séquence, l’aimantation longitudinale des tissus (autres que la graisse qui est égale à 0) est relativement faible. La séquence STIR est, par conséquent, relativement «bruitée» par rapport aux autres séquences. Cet inconvénient est moindre à haut champ où la différence graisse/ eau est plus importante (d’où un meilleur rapport signal sur bruit), mais également en séquence d’ESR rapide. Dans ce cas, la suppression de graisse est encore plus appropriée pour réduire l’artéfact de déplacement chimique, ce dernier augmentant avec l’intensité du champ magnétique (voirChapitre 11).