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Imagerie Nucléaire : Techniques, Applications et Perspectives L.Ménard Institut de Physique Nucléaire, Orsay Groupe Modélisation Physique Interfaces Biologie,

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Présentation au sujet: "Imagerie Nucléaire : Techniques, Applications et Perspectives L.Ménard Institut de Physique Nucléaire, Orsay Groupe Modélisation Physique Interfaces Biologie,"— Transcription de la présentation:

1 Imagerie Nucléaire : Techniques, Applications et Perspectives L.Ménard Institut de Physique Nucléaire, Orsay Groupe Modélisation Physique Interfaces Biologie, Université PARIS 7 Institut de Physique Nucléaire, Orsay Groupe Modélisation Physique Interfaces Biologie, Université PARIS 7 Journées Jeunes Chercheurs - Aussois 2003 Physique Subatomique et Interfaces Physique - Biologie - Médecine

2 Les Différentes Modalités dImagerie Biomédicale ModalitéParamètresApplications CT (rayon X) Densité, ZAnatomie, contenu minéral US Impédance acoustique Vitesse/Atténuation Variation de fréquence Anatomie, caractéristiques structurales des tissus, débit sanguin IRM v RMN Concentration 1 H Relaxation T 1,T 2 Diffusion Déplacement chimique Anatomie, débit sanguin, structure et dynamique des tissus, état chimique Radio- imagerie Concentration de radiotraceur Débit/volume sanguin, métabolisme, concentration de récepteurs, progression/suivi thérapeutique, expression génique Imagerie anatomique ( X, Ultrasons, IRMa, ) Imagerie physiologique et métabolique (IRMf, Ultrasons, Imagerie radio-isotopique, Optique) Moléculaire ( Imagerie radio-isotopique, IRM)

3 Imagerie par Résonance Magnétique Principe : Mesure des caractéristiques (amplitude, temps de relaxation) des rayonnements électromagnétiques émis lors de la relaxation de certains noyaux placés en résonance sous laction de champs magnétiques externes (champ statique + onde radio-fréquence) Sensibilité relativement faible ([c]<10 -7 mole pour IRMa et [c]<10 -6 mole pour IRMf) Temps dacquisition long (compromis durée acquisition/résolution temporelle pouvant aller de plusieurs minutes à qqs heures), examen inconfortable (bruit, claustrophobie) Coût élevé Haute résolution spatiale (<1 mm pour IRMa) Technique anatomique de référence Mesure simultanée de nombreux paramètres physiologiques ou métaboliques

4 Imagerie par Résonance Magnétique : Applications Activation cérébrale sous stimulation visuelle et auditive (IRM anatomique et fonctionnelle) Oxford Centre for Functional Magnetic Resonance Imaging of the Brain Recherche Organisation fonctionnelle du cerveau (études cognitives) Développements anatomiques et fonctionnels cérébraux Clinique Suivi des accidents vasculaires cérébraux (évaluation des dommages ischémiques, pronostique de revascularisation) Diagnostic cancer (cerveau, sein, prostate) Glioblastome (IRM anatomique avec gadolinium) Bilan dextension local et ganglionnaire Suivi évaluation réponse thérapeutique Bilan fonctionnel pré et post-opératoire Functional MRI research center, Columbia university Aide au geste chirurgical (bilan fonctionnel pré-opératoire)

5 Imagerie radio-isotopique Principe : suivi de la distribution et de la cinétique de molécules traceuses radiomarquées TEP/TEMP Utilisation de rayonnements ionisants Radiochimie complexe TEP Instrumentation lourde et coûteuse TEPMesures quantitatives et très sensibles ([c]< moles) Paramètres biologiques au niveau moléculaire Nombreux traceurs disponibles et en développement (imagerie métabolique, pharmacologique et moléculaire) TEMPPossibilité de multimarquage Infrastructure légère

6 Mise en évidence dune ischémie myocardique à laide dun traceur de la perfusion sanguine ( 207 Tl TEMP) Etudes cognitives ( 18 F-FDG TEP) Evaluation de la réponse thérapeutique ( 18 F-FDG TEP) Lymphome avant traitement Lymphome après traitement Bilan dextension métastatique dun cancer du sein ( 18 F- FDG TEP) Évaluation dun nouveau traceur diagnostique pour la maladie dAlzheimer ( 18 F-FDDNP TEP) Imagerie radio-isotopique : Applications Recherche Études fondamentales des maladies neurologiques (Alzheimer, Parkinson …) Développements et caractérisation de nouvelles molécules diagnostiques ou thérapeutiques Diagnostic cancer, bilan dextension à distance, récidive Organisation fonctionnelle du cerveau Clinique Diagnostic et suivi des accidents cardiovasculaires Pronostic, suivi et évaluation de la réponse thérapeutique Planification des traitements

7 Chimie Mise au point et validation de nouveaux traceurs, agents de contraste et vecteurs Intégration des techniques de la biologie moléculaire (imagerie de lexpression génique) IRM : développement dune plus grande gamme daimants (bas champs, très haut champs, ouverts) Imagerie nucléaire : amélioration des photodétecteurs et cristaux scintillants Couplage des techniques dimagerie anatomique et fonctionnelleInstrumentation IRM : développement dune plus grande gamme daimants (bas champs, très haut champs, ouverts) Imagerie nucléaire : amélioration des photodétecteurs et cristaux scintillants Couplage des techniques dimagerie anatomique et fonctionnelle Mise au point de systèmes de détection spécialisés moins coûteux ( -caméra miniaturisées haute-résolution pour scintimammographie, systèmes TEP dédiés cerveau ou prostate, IRM compact pour limagerie interventionnelle ) Optimisation des protocoles de traitement du signal (quantification plus précise) Analyse dimage et aide à la décision informatiséeInstrumentation Accélération du rythme de développement de nouveaux médicament grâce à lamélioration des techniques dimagerie pour les études in vivo sur les modèles animaux Multiplication des traitements et des interventions effractives minimales guidées par limage Dépistage précoce, meilleur suivi, thérapie individualiséeMédical Imagerie Nucléaire : Perspectives Cancer gastro-oesophagien (TEP-Scanner X) Medical College of Wisconsin


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