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Orthopédie
Dossier
Place de l’IRM dans le suivi du cheval boiteux
Auteur(s) : Marieke Zimmerman*, Aurélie Thomas-Cancian**, Michaël Schramme***, Émilie Ségard-Weisse****
Fonctions :
*Service d’imagerie
de VetAgroSup
Campus vétérinaire
de Lyon
1, avenue Bourgelat
69280 Marcy-l’Étoile
L’émergence d’instituts et de cliniques équipés d’IRM a ouvert aux vétérinaires la porte de cette technique. De nos jours, le défi n’est plus d’y avoir accès, mais de savoir interpréter les résultats.
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique en coupe couramment utilisée dans le cadre des affections orthopédiques équines (encadré 1). La résolution en contraste supérieure de l’IRM, par rapport à celle d’autres techniques, offre une image détaillée des tissus mous et des structures osseuses. Elle permet également de visualiser les tissus mous du pied, une région pour laquelle l’examen échographique est limité par la présence de la boîte cornée. De plus, l’IRM est la seule modalité d’imagerie permettant de déceler des lésions telles qu’un œdème médullaire dans l’os.
Depuis le développement d’un système d’IRM à bas champ (Hallmarq®) qui rend possible l’examen du membre distal sur un cheval debout, sans anesthésie générale, cette technique est de plus en plus utilisée pour approfondir le diagnostic lors de boiterie (photo 1). Plusieurs cliniques proposent désormais cette modalité d’imagerie en France. La maîtrise des bases de l’interprétation de l’IRM est nécessaire afin de pouvoir déchiffrer les comptes rendus fournis, de corréler les résultats à l’examen clinique et d’isoler les informations cliniquement importantes concernant le traitement et la gestion de l’activité du cheval. La connaissance des avantages et des limites de l’IRM permet au vétérinaire de décider si cet examen est indiqué pour chaque cas particulier.
Un examen d’IRM est constitué de plusieurs séquences, avec des types de pondérations et des modes d’acquisition variables qui visent à caractériser les différents tissus et les lésions. Pour l’examen d’IRM debout, deux modes d’acquisition sont généralement utilisés, donnant les séquences en écho de gradient (GRE, gradient recalled echo) et en écho de spin (FSE, fast spin echo). Selon l’atteinte suspectée et les premières images obtenues, des séquences en densité de protons (PD, proton density) peuvent se révéler nécessaires. Différentes pondérations sont ensuite choisies pour chaque séquence : T1, T2, T2* et STIR (short tau inversion recovery). Les pondérations se distinguent par la forme et le délai de transmission de l’onde de radiofréquence, déterminés par les temps d’écho (TE) et de répétition (TR).
Les séquences GRE, dont le temps d’acquisition est relativement court, sont de deux types, en 2D ou en 3D. Les séquences en 3D peuvent être acquises dans tous les plans de l’espace avec des coupes plus fines (1,5 à 3 mm), ce qui permet une meilleure résolution spatiale. L’inconvénient de ce type de séquences est une diminution de la résolution en contraste et une sensibilité plus marquée aux artefacts de susceptibilité magnétique. Les séquences GRE en 2D sont les moins sensibles au mouvement en IRM debout. Les séquences en 3D, en revanche, sont sensibles aux mouvements et ne sont utilisables que pour le pied. Deux pondérations sont utilisées pour les séquences GRE : T1 GRE et T2* GRE.
Les séquences FSE sont aussi classiquement réalisées sur un cheval debout. La résolution en contraste est meilleure que celle des séquences GRE, mais le temps d’acquisition est plus long, la résolution spatiale inférieure (épaisseur de coupe de 5 mm) et la sensibilité aux artefacts de mouvement plus importante. Ces séquences sont généralement pondérées en T2 (T2 FSE) ou en suppression du signal graisseux (STIR FSE). La pondération STIR se caractérise par une annulation du signal de la graisse, hyperintense sur les autres pondérations, ce qui la rend d’intensité nulle (noire), permettant ainsi de différencier le signal graisseux du signal liquidien. Cette séquence permet de visualiser des lésions telles qu’un œdème médullaire dans l’os, correspondant à un signal liquidien dans l’os trabéculaire ou l’os spongieux.
Un protocole d’IRM est toujours composé de plusieurs séquences en différentes pondérations (T1 GRE, T2* GRE, STIR FSE et T2 FSE) dans les trois plans de l’espace, sagittal, frontal et transverse (photo 2). Selon les structures examinées, le signal diffère entre les différentes pondérations (tableau 1).
Comme pour chaque technique d’imagerie, des artefacts sont susceptibles d’apparaître au cours de l’examen d’IRM.
• L’artefact lié au mouvement est le plus souvent observé en IRM debout. Il génère des images floues et/ou fantômes. Les séquences STIR et T2 FSE sont particulièrement sensibles au mouvement, et peuvent par conséquent être difficiles à obtenir dans les régions proximales du membre telles que le carpe, le tarse et la zone métacarpienne/métatarsienne proximale (photos 3a et 3b). Les séquences MI (correction du mouvement), Fast, SFast et UFast (scans rapides) sont théoriquement plus résistantes au mouvement.
• Les artefacts dus à la non-homogénéité et à la susceptibilité magnétiques sont typiquement provoqués par la présence de matériel métallique (résidus de clous), mais aussi par certaines substances utilisées pour combler la fourchette lors des radiographies (pâte à modeler bleue) ou encore par la présence dans les tissus de molécules ferromagnétiques issues de la dégradation de l’hémoglobine comme l’hémosidérine (photos 4a, 4b, 5a et 5b) [1, 10]. Ces artefacts, qui produisent des zones plus ou moins étendues de signal nul, masquent les structures d’intérêt et gênent l’interprétation des images. Ils peuvent être confondus avec la trace d’une hémorragie ancienne. Ces artefacts persistent parfois pendant des années après des arthroscopies ou des plaies pénétrantes du pied. Les séquences GRE sont particulièrement sensibles aux artefacts de susceptibilité magnétique.
• L’artefact d’annulation de phase est typique du système d’IRM à bas champ debout. Il se caractérise par une annulation du signal (signal nul) en pondération T2*, dans l’os médullaire, avec la même intensité de signal graisseux que de signal liquidien. Une lésion comme un œdème médullaire présente donc un liseré sans signal dans cette pondération. Cela permet de détecter ce type d’atteintes dans les régions proximales du membre s’il est impossible d’obtenir des séquences STIR de qualité diagnostique à la suite des artefacts de mouvement (photos 6a et 6b).
• L’artefact d’angle magique provoque un hypersignal dans les tendons et les ligaments quand les fibres se trouvent à un angle d’environ 55° par rapport au champ magnétique principal. Cet artefact peut mimer des lésions, qui apparaissent également hyperintenses au sein des ligaments et des tendons. Ces derniers peuvent en outre être indiscernables des tissus environnants. La moindre rotation ou angulation interne ou externe du membre dans l’aimant est susceptible d’engendrer cet artefact. Les séquences GRE pondérées en T1 y sont plus sensibles que les séquences FSE pondérées en T2. Les structures souvent atteintes par l’artefact d’angle magique en IRM à bas champ debout sont la partie palmaire/plantaire du lobe latéral du tendon fléchisseur profond du doigt, le ligament collatéral latéral de l’articulation interphalangienne distale et le ligament sésamoïdien oblique médial (photos 7a à 7c) [8].
• L’artefact de volume partiel apparaît quand des tissus d’intensité différente sont compris dans le même point, donc le même voxel, lors d’une représentation dans l’espace, le système affichant l’intensité moyenne des deux tissus sans les différencier. En conséquence, cet artefact peut flouter les bords des structures, en faire disparaître certaines et mimer des lésions (photos 8a et 8b). Pour atténuer sa présence, il convient de diminuer l’épaisseur des coupes et de placer les coupes perpendiculaires par rapport à la structure d’intérêt.
Pour décrire les anomalies visibles lors d’un examen d’IRM, l’intensité du signal des différentes structures examinées est évaluée pour chaque pondération utilisée. Les zones avec un signal clair (blanc) sont hyperintenses, et les zones avec un signal foncé (noir) sont hypointenses. Selon la pondération considérée, les tissus ont une intensité de signal différente.
Une lésion tissulaire entraîne un changement dans la composition biochimique et le contenu liquidien détectés par l’IRM. Afin d’identifier et de caractériser une lésion, le signal doit être comparé dans plusieurs pondérations et différents plans de coupe.
L’os cortical normal est d’intensité nulle (noir) dans toutes les pondérations. L’os spongieux et l’os trabéculaire apparaissent en gris clair discrètement hétérogènes en raison de la présence de tissu adipeux, de tissu connectif et des trabéculations osseuses. L’aspect à l’IRM des différentes lésions osseuses varie selon la pondération utilisée (tableau 2).
Une augmentation de signal liquidien (lésion de type œdème médullaire) dans l’os est caractérisée par un hypersignal en STIR et un hyposignal en T1 GRE (photos 9a à 9d). Cette lésion peut histologiquement correspondre à plusieurs types d’atteintes : une nécrose osseuse, une hémorragie, une inflammation, une fibrose, une nécrose du tissu adipeux et un œdème osseux, qui ne peuvent pas être différenciés à l’IRM. La présence d’un signal liquidien dans l’os peut également signaler un stade précoce de fracture de stress, ce qui fait de l’IRM une excellente modalité de dépistage de ces lésions afin de prévenir les fractures catastrophiques.
La résorption osseuse et les kystes apparaissent comme des lésions hyperintenses dans les pondérations T1, T2*, STIR et T2 (photos 10a à 10d). La condensation osseuse (sclérose) est caractérisée par un hyposignal dans toutes les pondérations (photos 11a à 11d). Elle peut être décelée grâce à l’IRM avant d’être visualisée à l’examen radiographique.
Une fracture est représentée par une ligne hyperintense sur l’ensemble des images. Dans les stades aigus, elle est entourée par une lésion de type œdème médullaire.
Afin de différencier les lésions osseuses actives et inactives (encadré 2), la présence d’une atteinte de type œdème médullaire en périphérie ou au sein de la lésion est recherchée. En l’absence d’œdème médullaire, la lésion osseuse est considérée comme inactive. Néanmoins, la présence d’un œdème médullaire, donc d’une lésion active, n’est pas synonyme d’atteinte aiguë, car les lésions osseuses peuvent rester actives pendant longtemps, surtout dans le cas d’un œdème médullaire dégénératif. La lésion de type œdème médullaire peut être associée à la présence d’une résorption osseuse ou d’une fracture. Parfois, elle est isolée ou au contraire liée à une sclérose, par exemple lors de contusion osseuse ou d’oedème médullaire dégénératif (figure 1).
L’IRM permet également d’identifier des productions osseuses comme des ostéophytes et des enthésophytes. En revanche, l’IRM à bas champ debout est moins sensible pour la détection de ces productions osseuses que la radiographie ou l’échographie, car sa résolution spatiale est inférieure. Sur les images d’IRM, la taille des ostéophytes est sous-estimée par rapport aux autres techniques d’imagerie [7]. Des fragments intra-articulaires ou extra-articulaires de petite taille et des minéralisations dystrophiques sont plus faciles à détecter via la radiographie ou l’échographie. L’IRM ne peut donc pas remplacer l’examen radiographique, les différentes techniques d’imagerie étant complémentaires.
Le cartilage articulaire est hyperintense en pondération T1 et hypointense en pondération T2. Les lésions cartilagineuses se caractérisent par des zones hypointenses en T1 et hyperintenses en T2 à la suite de l’accumulation de liquide articulaire dans la lésion. En théorie, l’IRM est donc une excellente technique pour la visualisation du cartilage. En réalité, la sensibilité de l’IRM à haut champ pour détecter les lésions cartilagineuses varie de 33 à 66 % selon les études [5, 9, 11]. La sensibilité de l’IRM à bas champ est inférieure à celle de l’IRM à haut champ, excepté en présence d’une large lésion cartilagineuse (supérieure à 10 mm), associée à une érosion sous-chondrale dans l’articulation métacarpophalangienne [11]. Cette sensibilité augmente pour la détection des lésions cartilagineuses dans l’articulation interphalangienne distale, où l’épaisseur du cartilage est nettement plus importante, ce qui facilite sa visualisation et l’identification des lésions (photos 12a et 12b) [4].
Un tendon sain est d’intensité nulle (noir) dans toutes les pondérations. L’intensité du signal des ligaments normaux est plus variable et moins homogène, car ils peuvent contenir des fibres musculaires ou de la graisse, par exemple dans le ligament suspenseur du boulet, et leurs fibres ne sont souvent pas toutes orientées de façon parallèle.
Dans les stades aigus et actifs des atteintes tendineuses et ligamentaires, ou lors d’une lésion nécrotique, l’image correspondante est hyperintense en pondérations T1, T2 et STIR, en raison de l’inflammation et/ou de la nécrose (tableau 3 et figure 2). Une lésion active n’est pas nécessairement aiguë, car l’hypersignal en T2 et en STIR peut persister dans le temps, surtout dans le cas d’une atteinte dégénérative. Pendant la cicatrisation, l’hypersignal en STIR étant le premier à disparaître, une lésion subaiguë est donc hyperintense en T1 et T2 et hypointense en STIR. Les stades chroniques des tendinopathies sont hyperintenses uniquement en T1 en raison de la présence du tissu cicatriciel. Une lésion dégénérative du tendon, due à la répétition de microtraumatismes sans signe d’inflammation associée, peut également être hyperintense uniquement en T1 [1]. Néanmoins, l’IRM ne permet pas de différencier, lors d’un seul examen, ces deux types lésionnels. Un examen de suivi permet d’en surveiller l’évolution. En présence de tissu cicatriciel, aucune évolution n’est attendue, contrairement à une lésion dégénérative qui tend à s’aggraver, en devenant hyperintense en T2 et en STIR. Cette aggravation est à mettre en relation avec une nécrose du tendon au sein de la lésion.
Les lésions du tendon fléchisseur profond dans le pied sont localisées au niveau des régions suprasésamoïdienne, sésamoïdienne et/ou infrasésamoïdienne (photos 13a à 13c). Il est possible d’observer des atteintes du bord dorsal du tendon, centrales et/ou des fissures parasagittales. Le signal d’une lésion du tendon fléchisseur profond du doigt est à noter dans les différentes pondérations afin de la caractériser selon son activité inflammatoire. Tant qu’une lésion tendineuse présente un hypersignal en T2 FSE, avec ou sans hypersignal en STIR (lésion active), il est conseillé de maintenir les chevaux au repos. En cas de lésion dégénérative, une persistance du signal hyperintense dans toutes les pondérations peut être observée, même après une période de repos prolongé (photos 14a à 14c).
L’arthropathie dégénérative de l’articulation interphalangienne distale se caractérise par la présence d’ostéophytes sur les marges articulaires.
Un amincissement du cartilage articulaire, diffus ou focal, est observé avec ou sans lésions focales du cartilage (photos 15a et 15b). Dans certains cas, une synovite de l’articulation interphalangienne distale est présente, souvent associée, lors d’arthropathie marquée, à des proliférations de la membrane synoviale ainsi qu’à un épaississement de la capsule articulaire (photos 16 et 17).
Les lésions de l’os sous-chondral de la gorge sagittale de la phalange proximale sont une cause de boiterie chez le cheval de sport, la gorge sagittale étant un site préférentiel de fracture chez le cheval de course [2, 3, 6]. Plusieurs types d’atteintes sous-chondrales de cette structure sont décrites : des fissures incomplètes, des lésions de résorption sous-chondrale et/ou pseudo-kystiques, des lésions de type oedème médullaire et une sclérose de l’os sous-chondral et/ou trabéculaire (photos 18a et 18b) [2, 3]. L’examen radiographique révèle souvent une sclérose de l’os dans cette région, avec ou sans zone focale de résorption osseuse. De petites lignes radiotransparentes peuvent également être observées. Cependant, l’évaluation complète de cette zone nécessite l’IRM à bas champ debout, qui permet en outre de déterminer l’activité de la lésion.
La partie proximale du ligament suspenseur du boulet contient des faisceaux musculaires et graisseux qui ressortent hyperintenses dans toutes les pondérations (photos 19a et 19b). La partie ligamentaire du suspenseur apparaît hypointense sur l’ensemble des pondérations.
Les desmopathies du ligament suspenseur du boulet sont caractérisées par des lésions hyperintenses en T1, avec ou sans hyperintensité en T2 et/ou en STIR (photos 20a à 20c).
Les enthésopathies du ligament suspenseur du boulet se présentent comme des lésions osseuses du cortex palmaire proximal ou plantaire proximal de l’os métacarpien/métatarsien III. Ces atteintes prennent des formes variables : condensation osseuse, lésions de résorption osseuse ou de type œdème médullaire, fissures et/ou productions osseuses comme des enthésophytes (photos 21a et 21b).
L’IRM est une technique d’imagerie en coupe très sensible pour la détection des lésions osseuses, ligamentaires et tendineuses. Dans l’os, elle peut différencier les lésions de type œdème médullaire de celles de résorption osseuse et de sclérose. L’IRM est la seule modalité capable d’identifier l’œdème médullaire. Cet examen permet de détecter des lésions non visualisables à l’examen radiographique et à des stades plus précoces (sclérose par exemple). Il contribue également à différencier une lésion osseuse active associée à un œdème médullaire d’une lésion osseuse chronique uniquement sclérotique. L’IRM permet en outre de caractériser des atteintes tendineuses ou ligamentaires non détectables à l’échographie, et de distinguer les lésions actives inflammatoires ou nécrotiques et les lésions chroniques ou dégénératives. Toutes les informations lésionnelles ainsi obtenues participent à l’établissement du diagnostic, à l’optimisation du traitement, ainsi qu’à l’estimation de la période de repos nécessaire à la convalescence du cheval.
CONFLIT D’INTÉRÊTS : AUCUN
• De plus en plus accessible, l’IRM est une technique d’imagerie adaptée pour l’examen du membre distal d’un cheval.
• Les différentes séquences de l’IRM permettent de localiser et de caractériser les affections pour choisir un traitement adapté.
• Il est essentiel pour les praticiens de connaître les avantages ainsi que les limites de l’IRM afin de mieux identifier quand il est nécessaire et interpréter ses résultats.
Le signal de l’IRM repose sur le principe de la résonance magnétique nucléaire, fondé sur le mouvement des protons dans les tissus soumis à un champ magnétique, qui génère un courant électrique mesurable. Les images sont obtenues en plaçant la partie à étudier, entourée d’une antenne, dans un champ magnétique intense. Après l’exposition à une onde de radiofréquence transmise par l’antenne, le signal de la résonance magnétique des tissus est mesuré et envoyé à un ordinateur qui construit l’image.
Selon le type de tissu, et notamment sa composition en protons, les caractéristiques de cette résonance magnétique sont différentes, permettant de différencier le signal de la graisse, du liquide, des ligaments, des tendons, de l’os cortical, trabéculaire ou spongieux, ainsi que du cartilage articulaire.
Si l’IRM permet de différencier une lésion active d’une lésion inactive, un unique examen n’est pas toujours suffisant pour distinguer une lésion aiguë d’une lésion chronique en raison de :
– la persistance d’un hypersignal avant la cicatrisation ;
– la persistance d’un hypersignal en cas de lésion dégénérative ;
– l’impossibilité de faire la différence entre une lésion tendineuse chronique inactive et une lésion dégénérative débutante.
L’évolution du signal d’IRM et de l’examen clinique du cheval lors du suivi permettent alors de différencier les lésions aiguës/subaiguës en cours de cicatrisation des lésions dégénératives/nécrotiques.
