Exploration cérébrale du nouveau-né en imagerie

L’imagerie ultrasonore est l’examen de première intention de par sa facilité technique de réalisation, son innocuité et la qualité en résolution des images fournies (Illustration 3 et Illustration 4). L’échographie est réalisée par voie transfontanellaire (ETF), excellente fenêtre acoustique pour l’exploration du parenchyme cérébral. Pour être comparative d’un examen à l’autre, l’ETF nécessite une technique rigoureuse avec l’acquisition de coupes de référence dans les plans orthogonaux coronal et sagittal. Cet examen de dépistage permet le diagnostic d’hémorragies intracrâniennes (Illustration 5) ou de volumineuses malformations cérébrales. En revanche, son exploration est limitée pour l’étude du cortex cérébral et ne permet qu’une appréciation approximative de la normalité de la substance blanche. Il est prouvé que les premières anomalies morphologiques détectées à l’ETF augmentent de façon significative lorsque l’âge gestationnel diminue et est hautement prédictif de la survenue d’anomalies sévères à la sortie de l’hôpital (Brissaud et al., 2012). Lors de la détection d’anomalies à l’ETF, l’examen réalisé en seconde intention est donc l’IRM. La tomodensitométrie à rayons X utilise l’atténuation des rayons X lors de leur passage à travers le corps humain pour former une image. Les scanners actuels utilisent un couple tube-détecteurs effectuant une rotation continue autour de l’organe à étudier, qui se déplace au sein du scanner. Cette acquisition de données est volumique, ce qui permet de reconstruire des images dans les trois plans de l’espace (axial, coronal et sagittal). En pédiatrie, l’exploration par tomodensitométrie X est performante pour la recherche de lésions traumatiques parenchymateuses ou osseuses, mais a l’inconvénient d’être irradiante. Si le scanner cérébral différencie la substance grise de la substance blanche, il est peu contributif en période néonatale pour l’analyse fine du développement cortical ou de la substance blanche (Illustration 6).

 Le corps humain est composé très majoritairement de molécules d’eau (H20). Schématiquement, le proton constituant le noyau d’hydrogène possède un moment magnétique, c’est-à-dire qu’il se comporte comme un petit aimant. La résonance magnétique nucléaire utilise la propriété de couplage entre le moment magnétique du proton d’hydrogène et l’application d’un champ magnétique externe puissant noté B0 (de 1,5 à 3 T en routine clinique). Le champ magnétique externe B0 permet d’orienter les spins le long de l’axe de B0, qui effectuent une rotation autour cet axe dans un mouvement de précession, à une fréquence dite de précession (ou de Larmor), proportionnelle à l’intensité du champ magnétique principal B0. La résultante de l’ensemble de ces vecteurs d’aimantation est appelée vecteur d’aimantation macroscopique M. L’application d’une onde de radiofréquence, à la fréquence dite de résonance (42,6 MHz/T pour le proton), permet d’interagir avec le proton. Il se transmet alors de l’énergie, qui fait passer les protons d’un état d’équilibre à un état excité. Cela se réalise en appliquant un champ B1, tournant dans le plan orthogonal à B0. Le vecteur d’aimantation M change alors de direction. A l’arrêt de l’émission de l’onde de radiofréquence, se produit le phénomène de relaxation. Le vecteur d’aimantation M basculé retourne à sa position d’équilibre en restituant l’énergie, sous forme d’un signal temporel, nommé Free Induction Decay (FID), recueilli par les antennes de l’IRM. Les antennes sont placées en regard de l’organe à explorer. Dans un référentiel tournant, la relaxation se décompose en deux processus exponentiels en fonction du temps : la relaxation longitudinale caractérisée par le temps T1 et la relaxation transversale caractérisée par le temps T2. La relaxation longitudinale correspond à la « repousse » de la composante M sur l’axe z notée Mz, et dépend surtout de l’émission de chaleur et des interactions avec les autres particules paramagnétiques. La relaxation transversale correspond à diminution de la composante du vecteur d’aimantation M dans le plan <x,y> noté Mxy. Cette décroissance suit une exponentielle caractérisée par le temps T2* dépendant essentiellement de l’hétérogénéité et des variations locales du champ magnétique, liées aux noyaux eux-mêmes.