Spectroscopie par résonance magnétique

La spectroscopie par résonance magnétique (spectroscopie RM) fournit des informations non invasives sur le métabolisme cérébral. La spectroscopie RM du proton 1H repose sur le « décalage chimique », une variation de la fréquence de résonance des protons qui composent divers composés chimiques. Ce terme a été introduit par N. Ramsey en 1951 pour désigner les différences de fréquence entre les pics spectraux individuels. L'unité de mesure du « décalage chimique » est le millionième de partie (ppm). Voici les principaux métabolites et leurs valeurs de décalage chimique correspondantes, dont les pics sont déterminés in vivo dans le spectre RM du proton:

• NAA - N-acétylaspartate (2,0 ppm);
• Cho - choline (3,2 ppm);
• Cr - créatine (3,03 et 3,94 ppm);
• ml - myoinositol (3,56 ppm);
• Glx - glutamate et glutamine (2,1-2,5 ppm);
• Lac-lactate (1,32 ppm);
• Complexe lipidique (0,8-1,2 ppm).

Actuellement, deux méthodes principales sont utilisées en spectroscopie RM du proton: la spectroscopie RM mono-voxel et la spectroscopie RM multi-voxel (imagerie par déplacement chimique), qui permettent de déterminer simultanément les spectres de plusieurs zones du cerveau. La spectroscopie RM multinucléaire, basée sur le signal RM du phosphore, du carbone et de certains autres composés, est également utilisée.

En spectroscopie RMN 1H monovoxel, une seule zone (voxel) du cerveau est sélectionnée pour l'analyse. L'analyse de la composition fréquentielle du spectre enregistré à partir de ce voxel permet d'obtenir la distribution de certains métabolites sur l'échelle de déplacement chimique (ppm). Le rapport entre les pics des métabolites dans le spectre, ainsi que la diminution ou l'augmentation de la hauteur de chaque pic, permettent une évaluation non invasive des processus biochimiques tissulaires.

La spectroscopie MP multivoxel produit des spectres MP pour plusieurs voxels simultanément et permet de comparer les spectres de zones individuelles de la zone d'étude. Le traitement des données de spectroscopie MP multivoxel permet de construire une carte paramétrique de la section, sur laquelle la concentration d'un métabolite est marquée en couleur, et de visualiser la distribution des métabolites dans la section, c'est-à-dire d'obtenir une image pondérée par le déplacement chimique.

Application clinique de la spectroscopie par résonance magnétique (IRM). La spectroscopie par résonance magnétique (IRM) est actuellement largement utilisée pour évaluer diverses lésions volumétriques du cerveau. Les données de spectroscopie par IRM ne permettent pas de prédire avec fiabilité le type histologique de néoplasie. Cependant, la plupart des chercheurs s'accordent à dire que les processus tumoraux sont généralement caractérisés par un faible rapport NAA/Cr, une augmentation du rapport Cho/Cr et, dans certains cas, l'apparition d'un pic de lactate. Dans la plupart des études par IRM, la spectroscopie protonique a été utilisée pour le diagnostic différentiel des astrocytomes, des épendymomes et des tumeurs neuroépithéliales primitives, déterminant vraisemblablement le type de tissu tumoral.

En pratique clinique, l'utilisation de la spectroscopie RM est importante en postopératoire pour diagnostiquer une croissance tumorale continue, une récidive tumorale ou une nécrose radique. Dans les cas complexes, la spectroscopie RM 1H devient une méthode complémentaire utile pour le diagnostic différentiel, en complément de l'imagerie de perfusion. Le spectre de la nécrose radique se caractérise par la présence d'un pic mort, un complexe lactate-lipide large compris entre 0,5 et 1,8 ppm, sur fond de réduction complète des pics des autres métabolites.

L'aspect suivant de l'utilisation de la spectroscopie RM est la distinction entre les lésions primaires et secondaires nouvellement détectées, et leur différenciation avec les processus infectieux et démyélinisants. Les résultats les plus révélateurs sont le diagnostic d'abcès cérébraux basé sur l'utilisation d'images pondérées en diffusion. Dans le spectre de l'abcès, en l'absence de pics des principaux métabolites, on observe l'apparition d'un pic du complexe lipide-lactate et de pics spécifiques au contenu de l'abcès, tels que l'acétate et le succinate (produits de la glycolyse anaérobie bactérienne), les acides aminés valine et leucine (résultat de la protéolyse).

La littérature étudie également largement le contenu informatif de la spectroscopie RM dans l'épilepsie, dans l'évaluation des troubles métaboliques et des lésions dégénératives de la substance blanche du cerveau chez les enfants, dans les lésions cérébrales traumatiques, l'ischémie cérébrale et d'autres maladies.

[ 1 ], [ 2 ]