Lignes directrices sur l'exposition aux champs électromagnétiques provenant d'appareils cliniques à résonance magnétique - code de sécurité - 26

4. Effets Sur la Santé Des Champs a RM (Suite)

4.4 Champs à résonance magnétique ^*

Quelques études ont été menées sur les cellules et les animaux soumis à des champs à résonance magnétique. Pratiquement aucune expérience n'a été confirmée par des études effectuées dans plus d'un laboratoire. Sur les cellules d'ovaires d'hamsters chinois, on n'a détecté aucun effet mutagénique ou cytotoxique. Ces cellules avaient été exposées à des champs à RM de 0,35 T, 4,6 T/s avec un TAS de crête de 2,9 W/kg à 15 MHz (4 impulsions d'une durée de 5 ms)⁽²⁶⁾. On n'a observé aucun dommage au niveau des chromosomes dans le cas de cellules en culture exposées pendant 14 heures dans les mêmes conditions⁽³⁴⁾. Des souris ont été exposées à des champs à RM de 0,7 T avec un TAS estimé à 0,087 W/kg pendant une heure. on n'a trouvé aucune différence entre les souris exposées et les témoins en ce qui a trait aux aberrations dans les chromosomes des cellules de la moelle osseuse⁽²¹⁾.

Diverses souches bactériennes ont été exposées à 1 T, 1 T/s et une puissance moyenne de RF de 0,097 W; on n'a observé aucun effet mutagène ou létal⁽³¹⁾. On a exposé des lymphocytes humains aux mêmes conditions et on n'a pas observé d'effets indésirables importants sur les chromosomes⁽⁸⁾. On a exposé des rats et des cochons d'Inde à des champs de 0,16 T et 2 T/s et on a rapporté une absence d'altérations de la tension artérielle, de la fréquence cardiaque et de l'électrocardiogramme⁽³³⁾.

Par ailleurs, les souris exposées aux champs IRM (dans un système à 0,15 T) pendant la période minocturnale n'ont pas montré les symptômes habituels de l'analgésie provoquée par la morphine; les souris exposées pendant la période idiurne avaient une réponse beaucoup plus faible à l'analgésie induite par la morphine. Ces résultats reflètent le fait qu'il y a des altérations induites par le champ au niveau de la capacité de liaison neuronale ou des changements dans l'activité de la glande pinéale⁽¹⁹⁾.

Les expériences effectuées avec les humains soumis en clinique à dese xpositions à des champs à RM sont relativement peu nombreuses. En effet, les appareils n'existent pas depuis assez longtemps pour qu'on ait pu effectuer une évaluation médicale à long terme de malades et de volontaires^(5,6,30). Un suivi de six mois de 181 malades et de 70 volontaires n'a indiqué aucun changement dans les fonctions cardiaques et eurologiques. Cependant, l'appareil d'imagerie à RM utilisé dans ces études avait un champ statique de 0,04 T seulement. Chez les 118 malades dont la tête a été visualisée par résonance magnétique, on n'a trouvé aucun effet visuel ou effet sur le système nerveux central⁽³⁰⁾.

4.5 Stimulateurs cardiaques et implants métalliques

Les stimulateurs cardiaques peuvent être influencés par les trois types de champs produits par les appareils cliniques à RM. Le champ magnétique statique exerce une action sur le commutateur à lames des stimulateurs sentinelles programmables et les remet en mode opératoire asynchrone. Le champ statique exerce également une force (un couple) sur les composants ferromagnétiques du stimulateur qui peut entraîner un déplacement de celui-ci. On a examiné six stimulateurs types de fabricants divers en les soumettant à des champs IRM de 0,5 T⁽²⁰⁾. Selon le type de stimulateur examiné, l'induction minimale du champ magnétique statique qui
modifiait la position du Commutateur à lames variait de 1,7 à 4,7 mT. Dans cette étude, les stimulateurs étaient à l'extérieur du corps humain. Le commutateur à lames reprenait sa position initiale dès que le stimulateur n'était plus soumis à l'influence du champ magnétique d'une induction de 1,3 à 3 mT. Les six stimulateurs ont subi l'action de forces et de couples lorsqu'ils étaient placés à l'intérieur de système IRM fonctionnant à une intensité de 0,5 T. Les auteurs considèrent que le couple exercé sur deux stimulateurs suffirait à leur faire subir un déplacement marqué à l'intérieur de la cage thoracique, à moins qu'il n'y ait suffisamment de tissu fibreux⁽²⁰⁾.

Le champ magnétique variable dans le temps et le champ radiofréquence peuvent interférer avec les circuits du stimulateur. La plupart des stimulateurs ont un système de protection contre l'interférence électromagnétique (tel qu'un boîtier de titane et un filtre d'entrée passe-bas)⁽³⁰⁾. Lorsque ce genre d'interférence se produit, le stimulateur revient en mode asynchrone. Ainsi, sur 26 modèles de stimulateurs, 20 ont repris le mode asynchrone ou ont montré des stimulations sporadiques dans des champs magnétiques de 60 Hz entre 0,1 et 0,4 mT (ce qui correspond à 0,04 T/s et 0,15 T/s)⁽³⁰⁾. De plus, avec une variation de temps de 3 T/s, les stimulateurs unipolaires ont interprété la tension induite comme un signal électrique cardiaque valable⁽²⁰⁾.

Divers types d e stimulateurs ont été soumis à des essais dans un système RM à 0,15 T avec un champ RF de 6,4 MHz produit par un transmetteur fonctionnant à une puissance maximale de 1 kW et avec une période d'impulsions de 130 à 500 ms^{(12 15)}. Le champ magnétique statique a provoqué dans tous ces stimulateurs la fermeture du commutateur à lames, ce qui a amené une stimulation asynchrone par rapport à la fréquence programmée. La seule exception a été le stimulateur dont la programmation comprenait un mode de "suppression du champ magnétique". Ce stimulateur continuait de fonctionner normalement dans un champ magnétique de 0,15 T lors des essais in vivo (stimulateur implanté dans un chien)⁽¹⁵⁾. Les auteurs concluent que la conversion à une stimulation asynchrone ne présentr habituellement aucun problème, mais que chez certains malades, elle peut provoquer une arythmie.

Les effets des champs RF pulsés varient en fonction des divers modèles et types de stimulateurs. Dans certains stimulateurs, le rythme est influencé par le taux d'impulsions du champ RF provoquant soit une diminution⁽¹²⁾ ou une augmentation⁽¹⁵⁾ du taux. Toutefois, lors d'essais in vivo,^{(12 15)} le fonctionnement de certains modèles de stimulateurs n'était aucunement influencé par les champs RF. Dans tous les cas, le champ RF a causé des artefacts dans l'enregistrement de l'ECG, mais ces artefacts n'avaient aucune conséquence grave pour le fonctionnement du coeur. Aucun des stimulateurs n'a subi de modifications des paramètres programmés ou de sa capacité à être reprogrammé après avoir été retiré du champ RF⁽¹⁵⁾. Les auteurs recommandent que les porteurs de stimulateur cardiaque soient soumis à
une surveillance continue des stimulations lors d'essais avec un appareil IRM à 0,15 T⁽¹²⁾.

Les implants métalliques faits de matériaux ferromagnétiques et même diamagnétiques subissent l'action d'une force et d'un couple dans les champs magnétiques.Tous les implants métalliques sont chauffés par le champ RF et, à un niveau négligeable par le champ magnétique variable dans le temps, présents dans les systèmes RM. Des essais ont été menés avec vingt et une pinces d'anvérisme et autres pinces hémostatiques ainsi qu'avec divers autres matériaux afin d'examiner l'effet des forces et des couples subis dans les systèmes IRM à des intensités allant de 0,147 à 1,44 T⁽¹⁸⁾. Seize pinces ont été déviées par l'action des champs et dans le cas de cinq pinces d'anévrisme, les forces et les couples ont été jugés suffisants pour représenter un risque d'hémorragie dû à la dislocation de la pince au vaiseau ou à l'anévrisme, et même un risque de lésion cérébrale dû au déplacement et la pince. Le degré du risque dépend de l'intensité du ferromagnétisme et de la forme de la pince, du gradient et de la force du champ, ainsi que d'autres facteurs comme l'orientation de la pince par rapport au champ, la force de fermeture de la pince, l'état de la paroi vasculaire, les structures et tissus adjacents à la pince. Les alliages en acier inoxydable contenant des pourcentages élevés de nickel (10 à 20%) ont des propriétés ferromagnétiques négligeables, tandis que certains aciers inoxydables utilisés dans les pinces d'anévrisme et autres pinces présentent un ferromagnétisme important⁽¹⁸⁾. Les pinces faites de tantale ou de titane ne sont pas ferromagnétiques⁽³⁰⁾. Dans une aure étude⁽³⁾, les caractéristiques de 54 divers types de pinces chirurgicales ont été examinées dans un champ de 0,15 T et 1,5 mT/m. Les propriétés non magnétiques du tantale et de divers alliages d'acier inoxydable austénitique ainsi que d'allaiges d'argent ont été confirmées⁽³⁾. Divers autres types de pinces d'anévrisme ont été examinés et l'usage des pinces à haute teneur de martensite a été déconseillé⁽¹⁰⁾. On a étudié divers types de magnétomètres et de détecteurs de métal qui pourraient servir d'appareils de détection avant le passage à l'imagerie⁽¹³⁾. Ces deux types d'appareil peuvent détecter les pinces ferromagnétiques implantées chez un patient⁽¹³⁾.

On a étudié les effets caloriques des champs magnétiques variables dans le temps et des champs RF sur les pinces chirurgicales (en acier et en cuivre) et sur les prothèses de la hanches⁽⁹⁾. On a conclu que l'effet calorique des appareils RM sur les pinces chirurgicales n'est pas important, mais que des problèmes pourraient survenir avec des grandes tiges et prothèse métalliques implantées à cause de l'effet calorique, dans des circonstances spéciales, lorsqu'elles sont soumises à des champ de très hautes fréquences⁽⁹⁾.

Au total, 305 examens à RM ont été menés auprès de 236 malades porteurs d'implants métalliques⁽¹⁶⁾. La plupart des examens ont été effectués avec un appareil de 0,3 T. Dans cette étude, on a exclu les patients porteurs de stimulateur cardiaque, d'implant électrique, de valves cardiaques de prothèse et de pinces d'anévrisme. L'étude avait pour but d'éavluer des artefacts d'image et divers effets négatifs causés par les implants métalliques. Les types d'implants métalliques comprenaient: les pinces chirurgicales, les appareils de dérivation du système nerveux central (SNC), le filet de tantale, les sutures de craniotomie, de sternotomie et autres sutures en fil métallique, les agrafes cutanées et les appareils orthopédiques (prothèses de hanche, prothèses de genou, tiges, plaques, vis, broches et fils). Deux patients seulement se sont plaints de douleurs qui pourraient, mais non nécessairement, être liées à l'examen par RM. Dans un cas, un enfant ayant un appareil de dérivation du SNC s'est plaint d'une douleur derrière l'oreille. Dans un autre cas, unmalade ayant une prothèse de la hanche s'est plaint d'une sensation de brûlures à la hanche, au genou et au mollet⁽¹⁶⁾.