BETH ISRAEL DEACONESS MEDICAL CENTER HARVARD MEDICAL SCHOOL

BETH ISRAEL DEACONESS MEDICAL CENTER HARVARD MEDICAL SCHOOL BOSTON, MA IRM viscérale à 3 Tesla « Expérience outre Atlantique » CÉDRIC DE BAZELAIRE SERVICE DE RADIOLOGIE HÔPITAL SAINT-LOUIS, PARIS

Passage de 1, 5 à 3 Tesla n L’augmentation du champ magnétique – Améliore le rapport signal sur bruit n Séquences n Meilleur plus rapides résolution spatiales – Allonge les T 1 s – Amplifie l’effet T 2*

Études n Allongement des T 1 s – Mesures des temps de relaxation T 1 – Spin Labeling Artériel (ASL) n Effet T 2* amplifié – Études dynamiques après injection de produit de contraste

Allongement des T 1 Intensités de signal 3 T 1, 5 T T 11, 5 T T 13 T Temps (s)

Allongement des T 1 n Les temps de relaxation doivent être connus pour optimiser les séquences Paramètres d’un STIR à 1, 5 T

Mesure des T 1 viscéraux à 3 T n 1, 5 – et 3 Tesla (Signa, VH/I, GE) Mesures : Foie, reins, rate, pancréas, utérus, muscle, graisse n Préparation n Acquisition du signal en inversion récupération du demi-plan de Fourier en SSFSE (HASTE) Intensité de signal TI 2 TI 3 TI 4 TI 6 Temps TI 5 IS=M 0(1 -2 e- /T 1)

Mesures de T 1 Cortex Médullaire Foie Rate Pancréas Muscles Moelle osseuse Graisse Myomètre Endomètre Col utérin Prostate * p < 0, 05 1, 5 Tesla 3, 0 Tesla T 1 ± SD (ms) Différence (%) 1142 1545 809 1328 725 898 586 382 1514 1453 1616 1597 18%* 9% 38%* 26%* 24% 5% 7% 11% 16% 14% 42% 21% 966 1412 586 1057 584 856 549 343 1309 1274 1135 1317 58 58 39 42 14 61 52 37 35 64 154 85 154 142 71 31 71 33 73 13 156 123 61 42 Radiology. 2004 Mar; 230(3): 652 -9

Temps 1, 5 Tesla Intensité de signal Diminution du contraste avec l’allongement des T 1 Temps 3 Tesla

Études n Allongement des T 1 s – Mesures des temps de relaxation T 1 – Spin Labeling Artériel (ASL) n Effet T 2* amplifié – Études dynamiques après injection de produit de contraste

Arterial Spin Labeling - FAIR Image de contrôle Image de marquage Soustraction Intensité de signal # Perfusion

Arterial Spin Labeling (ASL) Marquage : inversion de la magnétisation – Le marquage diminue avec la repousse T 1 – L’augmentation du T 1 prolonge le marquage Intensité de signal 1. 5 T 3 T Temps

Image de perfusion Image T 2 HASTE Image de perfusion ASL

ASL : Artéfacts vasculaires n Persistance des protons marqués dans la circulation n Rôle du délai entre le marquage et la lecture des images n Plus le T 1 est long plus le délai peut être prolongé

Perfusion des structures abdominales Image T 2 HASTE Image de perfusion ASL

Correspondance entre perfusion et rehaussement Image T 1 Avant injection Image T 1 Après injection Image de perfusion ASL

Perfusion de métastases Nombre Localisation Perfusion (ml/min/100 g) Moyenne SD T 1 (sec) Moyenne Size (cm 2) SD Moyenne SD Poumon 5 234 116 1, 17 0, 14 31 17 Reins 4 189 53 1, 23 0, 20 92 32 Ganglions 4 181 85 1, 17 0, 24 71 56 Os 3 246 112 1, 13 0, 04 32 29 Foie 2 179 44 0, 78 0, 24 40 11 Surrénales 2 88 24 1, 34 0, 14 35 8 Moyenne 20 194 100 1, 15 0, 21 53 41 Acad Radiol 2005; 12(3): 347 -57

Résultats : ASL Réponse précoce au PTK/ZK

Résultats : ASL Pas de réponse au PTK/ZK

Résultats : ASL Analyse de la réponse Les 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

Études n Allongement des T 1 s – Mesures des temps de relaxation T 1 – ASL n Effet T 2* amplifié – Études dynamiques après injection de produit de contraste

Analyse compartimentale n Modèle dérivé du modèle de Kety – Ctis : Concentration tissulaire – Cp : Concentration artérielle plasmatique – EF : Coefficient de transfert Cp(t) Tumeur Ctis(t) e EF Magn Reson Med 1991; 17: 357 -367

Saturation du signal par effet T 2* n Relation signal ~ concentration complexe Saturation de l’effet T 1 – Atténuation par effet T 2* – Intensité de signal 1, 5 T 3 T Concentration de Gd

Mesures de T 1 et de T 2* n Séquence en écho de gradient avec deux échos – Deux temps d’écho (TE 1 1, 5 ms - TE 2 3, 5 ms) [1] [2] J Magn Reson Imaging. 1999 May; 9(5): 663 -9 Magn Reson Med. 2000 Jun; 43(6): 820 -7

L’atténuation T 2* in vitro Résultats obtenus à 3 T n Fantômes : sang + Gd n

Fin d’injection Premier passage 1 mn après injection

Mesures des concentrations au premier passage Concentrations au premier passage Signal avec 2 TE Mesures de T 2* Calibration T 2*

Impact de l’effet T 2* sur la fonction d’entrée à 3 Tesla N=25 1/T 2* (1/s) 186 113 Concentration (mmol Gd/l) 4, 7 2. 8 Erreur AIF (%) -58 37 Minimum 31 0, 2 -34 Maximum 431 9, 4 -98 Moyenne ±SD

Rehaussement tumoral Fonction d’entrée Rehaussement tumoral A 3 T : Plus d’effet T 2* mais plus de signal

Impact de la correction de l’AIF sur l’analyse microcirculatoire N=25 Erreur moyenne ± SD (%) P Ktrans -57 ± 36 0, 059 e -11 ± 83 0, 14

Conclusion : travailler à 3 T n Limites de l’imagerie 3 T n Nouvelles techniques – Réduit le contraste (T 1 ) – Augmente l’effet T 2* – Défis technologiques – – ASL Analyse dynamique Spectroscopie […] Merci de vot re attent ion

Inversion récupération et séquence SSFSE

CASL : transformation des protons en traceurs Image de contrôle Image de marquage - Image de soustraction perfusion

Réactivité de la perfusion cérébrale o Hyp er Hyp Patients hypertendus Volontaires sains ale m r No Ventilation ale m r No o Hyp er p y H

Résultats : ASL Réponse précoce au PTK/ZK

Résultats : ASL Temps de progression Les 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 rénale Référence Technique N° de sujets Perfusion (ml/min/100 g) SD Bazelaire et al. (3) ASL MRI 5 275 14* Roberts et al. (4) ASL MRI 7 278 55 P = 0, 91 H 2 O 15 PET 5 340 40 P = 0, 02 Alpert et al. (5) P- value * Fiabilité de la mesure : 7% (p>0, 95) 1. Acad Radiol 2005; 12(3): 347 -57 2. Radiology 1995; 196: 281 -286 3. J Nucl Med 2002; 43: 470 -475

Surveillance d’un traitement antiangiogénique n 25 patients – Cancer du rein multimétastatique n Inhibiteur du récepteur du VEGF – PTK/ZK Novartis n 3 Tesla (Signa, VH/I, GE)