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Imagerie de la perfusion tissulaire: en IRM dynamique DCE-MRI

Charles A Cuenod LRI-U970 Paris Descartes Parcc Hôpital G Pompidou, Paris. Imagerie de la perfusion tissulaire: en IRM dynamique DCE-MRI. Ca@cuenod.net. Dynamic Contrast Enhanced MRI DCE-MRI. Injection PdC Acquisition en pondération T1. Faible résolution temporelle (1i/60s)

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Imagerie de la perfusion tissulaire: en IRM dynamique DCE-MRI

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Presentation Transcript

  1. Charles A Cuenod LRI-U970 Paris Descartes Parcc Hôpital G Pompidou, Paris Imagerie de la perfusion tissulaire:en IRM dynamiqueDCE-MRI Ca@cuenod.net

  2. Dynamic Contrast Enhanced MRIDCE-MRI Injection PdC Acquisition en pondération T1

  3. Faible résolution temporelle (1i/60s) Acquisition longue (8 min) Pas d’utilisation de fonction d’entrée artérielle Imagerie 3D haute résolution Wash-out => malignant Haute résolution temporelle (1i/2s) Acquisition courte (90s) Utilisation d’une fonction d’entrée Acquisition 2D Enhancement curves

  4. Volume interstitiel(%) Débit de Perfusion tissulaire (ml/min/100ml) Volume sanguin tissulaire (%) Perméabilité (ml/min/100ml) Dépend du traceur Paramètres principaux de microcirculation OUT IN

  5. Volume interstitielVe Perfusion tissulaire FT Volume sanguin tissulaire VB Perméabilité PS Paramètres principaux de microcirculation OUT IN Temps de transit moyen TTM= VB/FT

  6. Fonction d’entrée artérielle Réponse tissulaire

  7. Tissue response

  8. Tissue response

  9. Tissue response

  10. Tissue response

  11. Tissue response

  12. Tissue response

  13. Tissue response

  14. Tissue response

  15. Tissue response

  16. Tissue response

  17. Tissue response

  18. Tissue response

  19. Tissue response

  20. Agent de contraste à diffusion extra-vasculaire extra-cellulaire CT et IRM

  21. Agents de contraste diffusants dans l’interstitium Ne diffusent pas dans les cellules +++

  22. vRC 0 red cells FTB red cells FTB Hct 0 Plasma capillary vpc qpc 1-Hct qpa Plasma artery PS FTp FTp vi qi interstitium vCell 0 tissue cells Artery (AIF) VT =1 qT Tissue Modèle unifié completacquisition rapide / longue dureé d’acquisition qT = qpc + qi qpc(i+1) = qpc(i) + dt[FTp*qpa(i+1)- FTp*qpc (i)/vpc- PS*qpc(i)/vpc+ PS*qi(i)/vi] qi (i+1)= qi(i) + dt[PS*qpc(i)/vp - PS*qi(i)/vi ]

  23. Modèle completHaute résolution temporelleacquisition longue AIF Tissu quantités Interstitium Plasma Residuel Temps (s)

  24. Durée d’acquisition moyenne

  25. Acquisition très courte (1er passage)

  26. Acquisition ultra-courte (méthode des pentes)

  27. Acquisition ultra-courte (méthode des pentes) dqpc/dt= FTp*qpa

  28. Résolution temporelle - échantillonage

  29. 2 sec 30 sec 60 sec 40 sec

  30. Faible résolution temporale Acquisition longueExtended Kety ou extended Tofts vRC 0 red cells red cells Hct 0 Plasma capillary vpc qpc 1-Hct qpa Plasma artery PS vi qi interstitium vCell 0 tissue cells Artery (AIF) VT =1 qT Tissue qT = qpc + qi qpc(i+1) = vp* qpa(i+1) - dt [PS*qpc(i)/vpc+ PS*qi(i)/vi] qi (i+1)= qi(i) + dt[PS*qpc(i)/vp - PS*qi(i)/vi ]

  31. Extended Kety Tissue Interstitium Plasma

  32. Faible résolution temporelle Acquisition moyenne : Patlak vRC 0 red cells red cells Hct 0 Plasma capillary vpc qpc 1-Hct qpa Plasma artery PS vi qi interstitium vCell 0 tissue cells Artery (AIF) VT =1 qT Tissue qT = qpc + qi qpc(i+1) = vp* qpa(i+1) - dt [PS*qpc(i)/vpc- PS*qi (i)/vi] qi (i+1)= qi(i) + dt[PS*qpc(i)/vp- PS*qi (i)/vi]

  33. Patlak

  34. Théorie unifiée de l’imagerie de la microcirculation Modèle complet Premier passage

  35. Relation Signal - Concentration

  36. CA Cuenod 1000 800 600 UH 400 200 0 -200 -10 0 10 20 30 40 50 CONCENTRATION IODE (mg/ML) Relation Attenuation - Agent de Contraste

  37. Effet T1 Perméabilité ++ Perfusion difficile Courbe de conversion Faible S/B Effet T2* Que la perfusion Nécessité PS ± 0 BHE Macromol. Particule Relation «simple» du signal Effet T1 ou T2* ?

  38. Gliome vs. Lymphome du splénium Sylvie Legrand Grenoble

  39. Néovascularisation tumorale - Support de la croissance - Médiée par le VEGF - Cible thérapeutique

  40. Intensité de signal Temps 3 minutes 1 minute 2 minutes 4 minutes

  41. treated placebo

  42. Résumé • Imagerie fonctionnelle DCE-MRI • Analyse qualitative ou quantitative • En quantitatif nécessité de ligne de base et de correction du signal et d’un modèle mathématique • Nécessité d’une bande de saturation en amont • Dépend de la résolution temporelle et de la durée d’observation • Acquisition en pondération T1 en corps entier • Acquisition en pondération T2* en neurologie • Application en pathologie ischémique et tumorale

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