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

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Imagerie de la perfusion tissulaire: en IRM dynamiques Charles A Cuenod LRI-U970 Paris Descartes Parcc Hôpital G Pompidou, Paris Charles A Cuenod LRI-U970.

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

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

3 Enhancement curves Wash-out => malignant Faible résolution temporelle (1i/60s) Acquisition longue (8 min) Pas dutilisation de fonction dentrée artérielle Imagerie 3D haute résolution Haute résolution temporelle (1i/2s) Acquisition courte (90s) Utilisation dune fonction dentrée Acquisition 2D

4 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 (%)

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

6 Fonction dentrée artérielle Réponse tissulaire

7 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 linterstitium Ne diffusent pas dans les cellules +++

23 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 ] Modèle unifié complet acquisition rapide / longue dureé dacquisition F TB Artery (AIF) Tissue Plasma artery red cells interstitium v pc q pc viqiviqi Plasma capillary red cells tissue cells PS v RC 0 v Cell 0 1-Hct q pa F Tp F TB F Tp V T =1 q T Hct 0

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

25 Durée dacquisition moyenne

26 Acquisition très courte (1er passage)

27 Acquisition ultra-courte (méthode des pentes)

28 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 Artery (AIF) Tissue Plasma artery red cells interstitium v pc q pc viqiviqi Plasma capillary red cells tissue cells PS v RC 0 v Cell 0 1-Hct q pa V T =1 q T Hct 0 Faible résolution temporale Acquisition longue Extended Kety ou extended Tofts q T = q pc + q i 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 Interstitium Plasma Tissue

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

35 Patlak

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

37 Relation Signal - Concentration

38 CA Cuenod UH CONCENTRATION IODE (mg/ML) Relation Attenuation - Agent de Contraste

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

45 Temps 1 minute2 minutes 3 minutes Intensité de signal 4 minutes

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47 placebo treated

48 Résumé Imagerie fonctionnelle DCE-MRI Analyse qualitative ou quantitative En quantitatif nécessité de ligne de base et de correction du signal et dun modèle mathématique Nécessité dune bande de saturation en amont Dépend de la résolution temporelle et de la durée dobservation Acquisition en pondération T1 en corps entier Acquisition en pondération T2* en neurologie Application en pathologie ischémique et tumorale


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