imagerie de la perfusion tissulaire: en irm dynamique dce-mri charles a cuenod lri-u970 paris...
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Imagerie de la perfusion tissulaire:Imagerie de la perfusion tissulaire:en IRM dynamiqueen IRM dynamique
DCE-MRIDCE-MRI
Imagerie de la perfusion tissulaire:Imagerie de la perfusion tissulaire:en IRM dynamiqueen IRM dynamique
DCE-MRIDCE-MRI
Charles A CuenodCharles A Cuenod
LRI-U970 Paris DescartesLRI-U970 Paris DescartesParcc Hôpital G Pompidou, ParisParcc Hôpital G Pompidou, Paris
Charles A CuenodCharles A Cuenod
LRI-U970 Paris DescartesLRI-U970 Paris DescartesParcc Hôpital G Pompidou, ParisParcc Hôpital G Pompidou, Paris
Dynamic Contrast Enhanced MRIDCE-MRI
Injection PdC
Acquisition en pondération T1
Enhancement curves
Wash-out => malignant
Faible résolution temporelle (1i/60s)Acquisition longue (8 min)
Pas d’utilisation de fonction d’entrée artérielle Imagerie 3D haute résolution
Haute résolution temporelle (1i/2s)Acquisition courte (90s)
Utilisation d’une fonction d’entréeAcquisition 2D
IN
OUT
Paramètres principaux de microcirculation
Débit de Perfusion tissulaire(ml/min/100ml)
Volume sanguin tissulaire
(%)
Perméabilité(ml/min/100ml)
Dépend du traceur
Volume interstitiel (%)
IN
OUT
Paramètres principaux de microcirculation
Perfusion tissulaireFT
Volume sanguin tissulaire
VB
Perméabilité
PS
Volume interstitiel Ve
Temps de transit moyenTTM= VB/FT
Fonction d’entrée artérielle
Réponse tissulaire
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Tissue response
Agent de contraste à diffusion extra-vasculaire extra-cellulaire
CT et IRM
Agents de contraste diffusants dans l’interstitium
Ne diffusent pas dans les cellules +++
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 ]
Modèle unifié complet acquisition rapide / longue dureé d’acquisition
FTB
Artery (AIF)Tissue
Plasmaartery
red cells
interstitium
vpc
qpc
vi
qi
Plasmacapillary
red cells
tissue cells
PS
vRC
0
vCell
0
1-Hctqpa
FTp
FTB
FTp
VT =1qT
Hct0
Modèle completHaute résolution temporelle acquisition longue
Temps (s)
quantités
AIF
Tissu
InterstitiumPlasma
Residuel
Durée d’acquisition moyenne
Acquisition très courte (1er passage)
Acquisition ultra-courte (méthode des pentes)
Acquisition ultra-courte (méthode des pentes)
dqpc/dt= FTp*qpa
Résolution temporelle - échantillonage
2 sec 30 sec
40 sec 60 sec
Artery (AIF)Tissue
Plasmaartery
red cells
interstitium
vpc
qpc
vi
qi
Plasmacapillary
red cells
tissue cells
PS
vRC
0
vCell
0
1-Hctqpa
VT =1qT
Hct0
Faible résolution temporale Acquisition longue Extended Kety ou extended Tofts
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 ]
Extended Kety
InterstitiumInterstitium
PlasmaPlasma
TissueTissue
Artery (AIF)Tissue
Plasmaartery
red cells
interstitium
vpc
qpc
vi
qi
Plasmacapillary
red cells
tissue cells
PS
vRC
0
vCell
0
1-Hctqpa
VT =1qT
Hct0
Faible résolution temporelle Acquisition moyenne : Patlak
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 ]
Patlak
Théorie unifiée de l’imagerie de la microcirculation
Acquisition
Echantillonnage
Court
60s
Moyen Long
≥ 600 s
Rapide
1-3 s
FT VB
-- --
FT VB
PS --
FT VB
PS Ve
Moyen
Lent
30-60s
-- VB
PS --PatlakPatlak
-- VB
PS VeKety étenduKety étendu
Modèle completModèle completPremier passagePremier passage
Relation Signal - Concentration
CA Cuenod
-200
0
200
400
600
800
1000
UH
-10 0 10 20 30 40 50
CONCENTRATION IODE (mg/ML)
Relation Attenuation - Agent de Contraste
Effet T1 ou T2* ?
Effet T1Perméabilité ++
Perfusion difficile
Courbe de conversion
Faible S/B
Effet T2*Que la perfusion
Nécessité PS ± 0
BHE
Macromol. Particule
Relation «simple» du signal
Gliome vs. Lymphome du splénium
Sylvie Legrand Grenoble
- Support de la croissance
- Médiée par le VEGF- Cible thérapeutique
Néovascularisation tumorale
Temps
1 minute 2 minutes 3 minutes
Inte
nsi
té d
e s
ignal
4 minutes
placebotreated
RésuméImagerie 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