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Imagerie de Diffusion Organes Mobiles et Corps Entier Alain Luciani, Frederic Pigneur, Emmanuel Itti, Alain Rahmouni CHU Henri Mondor, Universite Paris.

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1 Imagerie de Diffusion Organes Mobiles et Corps Entier Alain Luciani, Frederic Pigneur, Emmanuel Itti, Alain Rahmouni CHU Henri Mondor, Universite Paris Est Creteil

2 « Tout en un » Imagerie Fonctionnelle Couverture anatomique Imagerie Diffusion Corps entier – WB-DWI

3

4

5 Comment je fais ? Applications Cliniques Antennes DWI-MRI Pré-requis technologiques et instrumentaux Séquences

6 « Anatomique » 1.Plan 1.Sagittal 2.Coronal 3.Axial 2.Séquences 1.T1 WI 2.T2 avec suppression graisse « Fonctionnelle » 1.Imagerie Diffusion Corps entier (WB-DWI-MRI) Gradient directions ? What about breathing ? 1.Imagerie dynamique après injection de pdc (WB- DCE- MRI) Timing Plans de coupes Suppression Graisse Gestion artefacts de mouvements Suppression Graisse Gestion artefacts de mouvements Pré-requis ? Impact clinique ? Imagerie paramétrique ? Pré-requis ? Impact clinique ? Imagerie paramétrique ? Comment je fais ? IRM Corps entier

7 Surface Body Coil Acquisitions parallèles Résolution spatiale Comment je fais ? Antennes

8 SurfaceAntenne Corps Comment je fais ? Antennes

9 Suppression graisse ? FSSTIR Homogénéité Temps dacquisition Homogénéité Temps dacquisition Comment je fais ? Séquences

10 Respiration – Libre + multiple Nex – Gating : Ceinture (pressure sensor) Cycle respiratoire Fin dexpiration => Acquisition – Trigger : Comment je fais ? Séquences

11 Respiration : Impact sur WB – imaging ? – 10 volontaires – DWI SE EPI sequence – TE 76, b0, 400s/mm2 – Respiration libre Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

12 Variation intra-individuelle ADC ± 14% Seuil de signification > 27% Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

13 Respiration : Impact sur WB-DWI ? Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

14 Mêmes paramètres ; Nex=2 Nombre de gradients de diffusion ? Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

15 Choix des valeurs de b ? Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

16 Choix des valeurs de b ? – b 0, 500, 1000 s/mm 2 – Modèle animal CCl4 Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

17 Principes de la diffusion Composante perfusive Diffusion moléculaire Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

18 Principes de la diffusion Diffusion moléculaire Microcirculation Composante perfusive b<100s/mm 2 : composante perfusive non négligeable b>100s/mm 2 : composante perfusive négligeable Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

19 Application clinique Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

20 Choix du facteur b Koh DM et al. AJR 2007;188: b = 50 s/mm2 b = 0 s/mm2 T2 WI Limite effet « perfusion » Filtre vitesse Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

21 1.5 T ou3 T ? – Temps dacquisition – Artefacts Diffusion Weighted Whole Body MRI Comment je fais ? Séquences

22 1.Antennes 2.Imagerie parallèle 3.Gating respiratoire 4.Suppression graisse 5.Injection ? 6.DWI imaging : 1.TR/TE 2.Direction de gradients 3.Epaisseur de coupe / Gap 4.Choix des valeurs de b Messages Clés Comment je fais ? Séquences

23 Temps dacquisition : 20 – 45 1.Whole Body Scout View 2.Sagittal T1 SE 3.Coronal T2 TSE FS / STIR (2 à 3 Steps) (HASTE / Transverse TSE - > Lung) 4. DWI : Transverse DWI : 50,400,800s/mm2; TE=76ms 5. Transverse 2D EG T1 FS / Dixon / Water excitation 5mm Example de protocole WB-DWI

24 Données de la littérature : Abondante mais hétérogène ! Instrumentation et type de tumeurs Staging tumeur primitive : débattu -> Instrumentation – Antoch et al. JAMA 2003; 98 patients ; various Primary; Accuracy PET-CT (80%) > WB-MRI (52%) – Yi et al. Radiology 2008; 165 patients; NSCLC; Accuracy T staging WB MRI (86%) > PET-CT (82%) Screening et détection tumorale – Fischer et al. Eur Radiol 2011; 21: – 68 patients staging of malignant Tumor by PET-CT (Ref Standard) – Concomitant WB-MRI (T2 + DWI b =0 / b= 700s/mm2) – Accuracy overall 82% reaching 91% for liver mets Métastases osseuses – Mélanome : Laurent et al. Eur J Radiol 2009; Epub Se IRM (DWI) = 82 % vs. 72% PET-CT Sp IRM (DWI) = 97% vs. 92% PET-CT – Cancer Prostate : R Venkitaraman et al. J Med Imaging Rad Oncology 2009;53: patients MRI > 99mTc – Cancer poumon (NSCLC): Takenaka et al. J. Magn. Reson. Imaging 2009;30: patients MRI (DWI) > 99mTc and PET-CT ……………. Hematologic Malignancies Applications cliniques

25 Takahara et al Radiat Med Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

26 Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

27 Protocol – Philips Achieva® – Surface coil – Free breathing – SS SE EPI 8612/78ms – b= 0 – 1000s/mm 2 – + STIR T2 / T1 Staging comparé avec TDM Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

28 Meilleure Se / TDM – Moelle osseuse – Atteinte extra digestive Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

29 1.5T Henri Mondor Surface Coils (76 elements) SNR Parallel acq; facteur 2 Gating respiratoire TR = Cycle respiratoire ADC maps Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

30 Detection – Staging ganglionnaire CT ADC b800 b50 PET PET/CT 94% des ggs détectés en WB-DWI-MRI et TEP TDM 89% des aires ggs positives en TEP TDM ont diffusion restreinte Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

31 Résolution spatiale en WB-DWI =gg ou masse ? b50b800ADC Detection – Staging Ganglionnaire Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

32 Atteinte profonde b50b800 T2WI Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

33 b800 ADC Atteinte profonde Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

34 b50 b800ADC b800 ADC 23 y/o patient DLBCL Mediastin 4 cycles de CT : Masse résiduelle 8x1cm (CRu) mais TEP TDM négatif => CR Pas de diffusion restreinte Applications cliniques WB-DWI-MRI et Lymphome

35 51 y/o DLBCL Initial Staging 3T WB DWI Siemens Verio® SE EPI STIR WE b 50, 400, 800s/mm 2 b50 b800 ADC Applications cliniques WB-DWI-MRI 3T et Lymphome

36 b50 b y/o DLBCL Initial Staging 3T WB DWI Siemens Verio® SE EPI b 50, 400, 800s/mm 2 Applications cliniques WB-DWI-MRI 3T et Lymphome

37 54 y/o DLBCL 6 cycles CT b50 b800 Applications cliniques WB-DWI-MRI 3T et Lymphome

38 Applications corps entier 54 y/o DLBCL Initial Staging Stage IV (Bone) b50ADC mapT2 WI Combined WB-DCE MRI and WB-DWI-MRI in Lymphoma 3D VIBE

39 54 y/o DLBCL Initial Staging Stage IV (Bone) b800 b50ADC map Applications cliniques Approche foncitonnelle combinée b800

40 54 y/o DLBCL Initial Staging Stage IV (Bone) b50 b800 ADC Applications cliniques WB-DWI-MRI 3T et Lymphome

41 Clinical Applications Combined WB-DCE MRI and WB-DWI-MRI in Lymphoma 54 y/o DLBCL After 6 cycles CT b800 b50 ADC

42 Messages Instrumentation

43

44

45 Applications cliniques Pas encore définies …. Standardisation ? Sélectionner études cliniques adaptées….


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