IRM viscérale à 3 Tesla « Expérience outre Atlantique » C ÉDRIC DE B AZELAIRE S ERVICE DE R...

IRM viscérale à 3 TeslaIRM viscérale à 3 Tesla« Expérience outre « Expérience outre

Atlantique »Atlantique »

CCÉDRIC DE ÉDRIC DE BBAZELAIREAZELAIRE

SSERVICE DE ERVICE DE RRADIOLOGIEADIOLOGIE

HHÔPITAL ÔPITAL SSAINT-AINT-LLOUIS, OUIS, PPARISARIS

BBETH ETH IISRAEL SRAEL DDEACONESS EACONESS MMEDICAL EDICAL CCENTERENTER

HHARVARDARVARD M MEDICALEDICAL S SCHOOLCHOOL

BBOSTON, OSTON, MAMA

Passage de 1,5 à 3 TeslaPassage de 1,5 à 3 Tesla

L’augmentation du champ L’augmentation du champ

magnétiquemagnétique

– Améliore le rapport signal sur bruitAméliore le rapport signal sur bruit Séquences plus rapidesSéquences plus rapides

Meilleur résolution spatialesMeilleur résolution spatiales

– Allonge les T1sAllonge les T1s

– Amplifie l’effet T2*Amplifie l’effet T2*

ÉtudesÉtudes

Allongement des T1sAllongement des T1s– Mesures des temps de relaxation T1Mesures des temps de relaxation T1– Spin Labeling Artériel (ASL)Spin Labeling Artériel (ASL)

Effet T2* amplifiéEffet T2* amplifié– Études dynamiques après injection Études dynamiques après injection

de produit de contrastede produit de contraste

ÉtudesÉtudes

Allongement des T1sAllongement des T1s– Mesures des temps de relaxation T1Mesures des temps de relaxation T1– Spin Labeling Artériel (ASL)Spin Labeling Artériel (ASL)

Effet T2* amplifiéEffet T2* amplifié– Études dynamiques après injection Études dynamiques après injection

de produit de contrastede produit de contraste

Allongement des T1Allongement des T1

Intensités de Intensités de signalsignal

Temps (s)Temps (s)

3 T3 T

1,5 T1,5 T

T1T13T3T T1T11,5T1,5T

Paramètres d’un STIR à 1,5 TParamètres d’un STIR à 1,5 T

Les temps de relaxation doivent Les temps de relaxation doivent être connus pour optimiser les être connus pour optimiser les séquencesséquences

Allongement des T1Allongement des T1

Mesure des T1 viscéraux à Mesure des T1 viscéraux à 3T3T

1,5 et 3 Tesla (1,5 et 3 Tesla (Signa, VH/I, GE)Signa, VH/I, GE)– Mesures : Foie, reins, rate, pancréas, utérus, muscle, Mesures : Foie, reins, rate, pancréas, utérus, muscle,

graissegraisse

Préparation du signal en inversion récupérationPréparation du signal en inversion récupération Acquisition du demi-plan de Fourier en SSFSE Acquisition du demi-plan de Fourier en SSFSE

(HASTE)(HASTE)IntensitéIntensitéde signalde signal

TITI33 TITI44TITI22 TITI55 TITI66 IS=M0(1-2e-/T1)TempsTemps

2

2

10

100 expexp2 n

T

T

T

TI

CSSSSIsat

1,5 Tesla 1,5 Tesla 3,0 Tesla 3,0 Tesla T1 ± SD (ms)T1 ± SD (ms) T1 ± SD (ms)T1 ± SD (ms) Différence (%)Différence (%)

CortexCortex 966966 5858 11421142 154154 18%*18%*

MédullaireMédullaire 14121412 5858 15451545 142142 9%9%

FoieFoie 586586 3939 809809 7171 38%*38%*

RateRate 10571057 4242 13281328 3131 26%*26%*

PancréasPancréas 584584 1414 725725 7171 24%24%

MusclesMuscles 856856 6161 898898 3333 5%5%

Moelle Moelle osseuseosseuse

549549 5252 586586 7373 7%7%

GraisseGraisse 343343 3737 382382 1313 11%11%

MyomètreMyomètre 13091309 3535 15141514 156156 16%16%

EndomètreEndomètre 12741274 6464 14531453 123123 14%14%

Col utérinCol utérin 11351135 154154 16161616 6161 42%42%

ProstateProstate 13171317 8585 15971597 4242 21%21%

Mesures de T1Mesures de T1

* p < 0,05p < 0,05Radiology. 2004 Mar;230(3):652-9Radiology. 2004 Mar;230(3):652-9

Diminution du contraste Diminution du contraste avec l’allongement des avec l’allongement des T1T1

Inte

nsi

té d

e

Inte

nsi

té d

e

sig

nal

sig

nal TempsTemps

Inte

nsi

té d

e

Inte

nsi

té d

e

sig

nal

sig

nal

TempsTemps

1,5 1,5 TeslaTesla 3 3 TeslaTesla

ÉtudesÉtudes

Allongement des T1sAllongement des T1s– Mesures des temps de relaxation T1Mesures des temps de relaxation T1– Spin Labeling Artériel (ASL)Spin Labeling Artériel (ASL)

Effet T2* amplifiéEffet T2* amplifié– Études dynamiques après injection Études dynamiques après injection

de produit de contrastede produit de contraste

Arterial Spin Labeling - Arterial Spin Labeling - FAIRFAIR

--Image de marquageImage de marquageImage de contrôleImage de contrôle

SoustractionSoustractionIntensité de signal # Intensité de signal # PerfusionPerfusion

Arterial Spin Labeling Arterial Spin Labeling (ASL)(ASL)

Marquage : inversion de la Marquage : inversion de la magnétisationmagnétisation– Le marquage diminue avec la repousse T1Le marquage diminue avec la repousse T1– L’augmentation du T1 prolonge le L’augmentation du T1 prolonge le

marquagemarquage

TempsTemps

IntensitéIntensitéde signalde signal

1.5 T1.5 T

3 T3 T

Image de perfusion Image de perfusion

Image T2 HASTE Image de perfusion ASL

ASL : ASL : Artéfacts Artéfacts vasculairesvasculaires

Persistance des protons Persistance des protons marqués dans la marqués dans la circulationcirculation

Rôle du délai entre le Rôle du délai entre le marquage et la lecture marquage et la lecture des imagesdes images

Plus le T1 est long plus le Plus le T1 est long plus le délai peut être prolongédélai peut être prolongé

Perfusion des structures Perfusion des structures abdominalesabdominales

Image T2 HASTE Image de perfusion ASL

Correspondance entre Correspondance entre perfusion et perfusion et rehaussementrehaussement

Image T1Avant injection

Image T1Après injection

Image de perfusion ASL

Perfusion de métastasesPerfusion de métastases

NombrNombree

Perfusion Perfusion (ml/min/100g)(ml/min/100g)

T1T1(sec)(sec)

SizeSize(cm(cm22))

LocalisatiLocalisationon

MoyennMoyennee

SDSD MoyenneMoyenne SDSD MoyennMoyennee

SDSD

PoumonPoumon 5 234 116 1,17 0,14 31 17

ReinsReins 4 189 53 1,23 0,20 92 32

GanglionGanglionss

4 18185

1,170,24

7156

OsOs 3 246 112 1,13 0,04 32 29

FoieFoie 2 179 44 0,78 0,24 40 11

SurrénalSurrénaleses

2 8824

1,340,14

358

MoyenneMoyenne 20 194 100 1,15 0,21 53 41Acad Radiol 2005;12(3):Acad Radiol 2005;12(3):347-57347-57

Résultats : ASL Résultats : ASL Réponse précoce au Réponse précoce au PTK/ZKPTK/ZK

Résultats : ASL Résultats : ASL Pas de réponse au Pas de réponse au PTK/ZKPTK/ZK

Résultats : ASL Résultats : ASL Analyse de la réponseAnalyse de la réponseLes changements de perfusion tumorale mesurés en ASL à un 1 mois étaient corrélés à l’évolution de la taille des lésions à 4 mois

Les modifications de tailles à 1 mois et 4 mois n’étaient pas corrélées

ÉtudesÉtudes

Allongement des T1sAllongement des T1s– Mesures des temps de relaxation T1Mesures des temps de relaxation T1– ASLASL

Effet T2* amplifiéEffet T2* amplifié– Études dynamiques après injection Études dynamiques après injection

de produit de contrastede produit de contraste

Analyse compartimentaleAnalyse compartimentale

Modèle dérivé du modèle de Modèle dérivé du modèle de KetyKety– CCtistis : Concentration tissulaire : Concentration tissulaire

– CCpp : Concentration artérielle : Concentration artérielle plasmatique plasmatique

– EFEF : Coefficient de transfert : Coefficient de transfert

t

eptis duut

EFuCEFtC

0exp

Tumeur

Ctis(t)e

Cp(t)

EF

Magn Reson Med 1991;17:357-367Magn Reson Med 1991;17:357-367

Saturation du signal Saturation du signal par effet T2*par effet T2* Relation signal ~ concentration Relation signal ~ concentration

complexecomplexe– Saturation de l’effet T1 Saturation de l’effet T1 – Atténuation par effet T2*Atténuation par effet T2*

Concentration de GdConcentration de Gd

Intensité Intensité de signalde signal

3 3 TT

1,5 T1,5 T

Mesures de T1 et de T2*Mesures de T1 et de T2*

Séquence en écho de gradient avec deux Séquence en écho de gradient avec deux échoséchos– Deux temps d’écho (TEDeux temps d’écho (TE11 1,5ms - TE 1,5ms - TE22 3,5ms) 3,5ms)

12

1

2

111

TETE

TE

I

II

TI

[2]

*

12

2

12 2

exp*

T

TETE

I

IIT

[1]

J Magn Reson Imaging. 1999 May;9(5):663-9J Magn Reson Imaging. 1999 May;9(5):663-9Magn Reson Med. 2000 Jun;43(6):820-7Magn Reson Med. 2000 Jun;43(6):820-7

L’atténuation T2* L’atténuation T2* in vitroin vitro

Résultats Résultats obtenus à 3 Tobtenus à 3 T Fantômes : Fantômes : sang + Gdsang + Gd

Fin d’injectionFin d’injection

Premier passagePremier passage

1 mn après injection1 mn après injection

Mesures des concentrations Mesures des concentrations au premier passageau premier passage

Signal avec 2 TESignal avec 2 TE Mesures de T2*Mesures de T2*

Calibration T2*Calibration T2*

Concentrations au Concentrations au premier passagepremier passage

Impact de l’effet T2* sur Impact de l’effet T2* sur la fonction d’entrée à 3 la fonction d’entrée à 3 TeslaTesla

N=25N=25 1/T2*1/T2*

(1/s) (1/s) ConcentratioConcentratio

nn

(mmol Gd/l) (mmol Gd/l)

Erreur Erreur AIFAIF

(%) (%)

Moyenne Moyenne ±SD±SD

186 186 113113

4,7 4,7 2.82.8 -58 -58 3737

MinimumMinimum 3131 0,20,2 -34-34

MaximumMaximum 431431 9,49,4 -98-98

Rehaussement tumoralRehaussement tumoral

Rehaussement tumoralRehaussement tumoralFonction d’entréeFonction d’entrée

A 3T : Plus d’effet T2* mais plus de signal A 3T : Plus d’effet T2* mais plus de signal

Impact de la correction de Impact de la correction de l’AIF sur l’analyse l’AIF sur l’analyse microcirculatoiremicrocirculatoire

N=25N=25 Erreur moyenne ± SDErreur moyenne ± SD

(%)(%)PP

KKtranstrans -57 ± 36-57 ± 36 0,0590,059

ee-11 ± 83-11 ± 83 0,140,14

Conclusion : travailler à Conclusion : travailler à 3T3T Limites de l’imagerie 3TLimites de l’imagerie 3T

– Réduit le contraste (T1 Réduit le contraste (T1 ))– Augmente l’effet T2*Augmente l’effet T2*– Défis technologiquesDéfis technologiques

Nouvelles techniquesNouvelles techniques– ASLASL– Analyse dynamiqueAnalyse dynamique– SpectroscopieSpectroscopie– […][…]

Merci de Merci de votre votre attention

attention

Merci de Merci de votre votre attention

attention

Inversion récupération et Inversion récupération et séquence SSFSEséquence SSFSE

CASL : transformation des CASL : transformation des protons en traceursprotons en traceurs

--

Image de marquageImage de marquageImage de contrôleImage de contrôle

Image de soustractionImage de soustractionperfusionperfusion

Réactivité de la perfusion Réactivité de la perfusion cérébralecérébrale

Pati

ents

hypert

endus

Pati

ents

hypert

endus

Volo

nta

ires

sain

sV

olo

nta

ires

sain

s

NormaleNormale

HypoHypo

HyperHyper

VentilationVentilation

NormaleNormale

HypoHypo

HyperHyper

Résultats : ASL Résultats : ASL Réponse précoce au Réponse précoce au PTK/ZKPTK/ZK

Résultats : ASL Résultats : ASL Temps de progressionTemps de progressionLes changements de perfusion tumorale mesurés en ASL à un 1 mois étaient corrélés aux temps de progression

Les changements de taille tumorale à un 1 mois et le temps de progression n’étaient pas corrélés

Perfusion rénalePerfusion rénale

RéférenceRéférence TechniquTechniquee

N° de N° de sujetssujets

PerfusionPerfusion(ml/min/(ml/min/

100g)100g)SDSD P- valueP- value

Bazelaire et al. Bazelaire et al. (3)(3)

ASL MRIASL MRI 55 275275 1414**

Roberts et al. (4)Roberts et al. (4) ASL MRIASL MRI 77 278278 5555 P = 0,91P = 0,91

Alpert et al. (5)Alpert et al. (5) HH22OO1515 PET PET 55 340340 4040 P = 0,02P = 0,02

1. Acad Radiol 2005;12(3):347-1. Acad Radiol 2005;12(3):347-5757

2. Radiology 1995;196:281-286 2. Radiology 1995;196:281-286 3. J Nucl Med 2002;43:470-475 3. J Nucl Med 2002;43:470-475

* Fiabilité de la mesure : * Fiabilité de la mesure : 7% (p>0,95) 7% (p>0,95)

Surveillance d’un Surveillance d’un traitement traitement antiangiogéniqueantiangiogénique 25 patients25 patients

– Cancer du rein multimétastatiqueCancer du rein multimétastatique

Inhibiteur du récepteur du VEGFInhibiteur du récepteur du VEGF

– PTK/ZK NovartisPTK/ZK Novartis

3 Tesla (3 Tesla (Signa, VH/I, GE)Signa, VH/I, GE)