I age g rie i d e d l a l p e p rfus u io i n o n tis i sul u a l ir i e: n I R I M dy d na n miq i u q e DCE-MRI

Transcription

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

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

3 Enhancement curves 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

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

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

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

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

22 Agents de contraste diffusants dans l interstitium Ne diffusent pas dans les cellules +++

23 Modèle unifié complet acquisition rapide / longue dureé d acquisition red cells v RC 0 red cells Plasma artery 1-Hct q pa Hct 0 F TB Plasma capillary PS v pc q pc F TB F Tp interstitium v i q i F Tp tissue cells v Cell 0 Artery (AIF) Tissue V T =1 q T q T = q pc + q i q pc (i+1) = q pc (i) + dt[f Tp *q pa (i+1) - F Tp *q pc (i) /v pc - PS*q pc (i) /v pc + PS*q i (i) /v i ] q i (i+1)= q i (i) + dt[ps*q pc (i)/v p - PS*q i (i)/v i ]

24 AIF Modèle complet Haute résolution temporelle acquisition longue qua antités Tissu Plasma Interstitium Residuel Temps (s)

25 Durée d acquisition moyenne

26 Acquisition très courte (1er passage)

27 Acquisition ultra-courte (méthode des pentes)

28 Acquisition ultra-courte (méthode des pentes) dq pc /dt= F Tp *q pa

29 Résolution temporelle - échantillonage

30 2 sec 30 sec 40 sec 60 sec

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32 Faible résolution temporale Acquisition longue Extended Kety ou extended Tofts red cells Plasma artery 1-Hct q pa Hct 0 red cells Plasma capillary PS v RC 0 v pc q pc interstitium v i q i q T = q pc + q i Artery (AIF) tissue cells Tissue v Cell 0 V T =1 q T q pc (i+1) = v p * q pa (i+1) - dt [PS*q pc (i) /v pc + PS*q i (i) /v i ] q i (i+1)= q i (i) + dt[ps*q pc (i)/v p - PS*q i (i)/v i ]

33 Extended Kety Tissue Interstitium Plasma

34 Extended Kety

35 Faible résolution temporelle Acquisition moyenne : Patlak red cells Plasma artery 1-Hct q pa Hct 0 red cells Plasma capillary PS v RC 0 v pc q pc interstitium v i q i q T = q pc + q i Artery (AIF) tissue cells Tissue v Cell 0 V T =1 q T q pc (i+1) = v p * q pa (i+1) - dt [PS*q pc (i) /v pc - PS*q i (i) /v i ] q i (i+1)= q i (i) + dt[ps*q pc (i)/v p - PS*q i (i)/v i ]

36 Patlak

37 Théorie unifiée de l imagerie de la microcirculation Acquisition Echantillonnage Rapide Court 60s FT VB Moyen FT VB Long 600 s FT VB 1-3 s PS -- PS Ve Moyen Premier passage Modèle complet Lent 30-60s -- VB PS -- Patlak -- VB PS Ve Kety étendu

38 Relation Signal - Concentration

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42 Effet T1 ou T2*? 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

43 Gliome vs. Lymphome du splénium Sylvie Legrand Grenoble

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

45 Intensité de signal Temps 1 minute 2 minutes 3 minutes 4 minutes

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47 treated placebo

48 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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