Innovations Imagerie vasculaire non invasive 2009 JY GAUVRIT D TRYSTRAM

Innovations Malformations vasculaires ARM dynamique ARM médullaire IRM plaque Champs d’explorations Hémodynamique Simplicité d’utilisation 3 domaines Informations pertinentes hémodynamismes Applications Dg étiologiques des hématome, vascularisation médullaire Simplification et ergonomie angioscanner Haute résolution

Guide des bonnes pratiques Imagerie et MAVc Angiographie conventionnelle Technique de référence Etude anatomique Haute resolution spatiale Information hémodynamique Planification du traitement Irradiation Technique invasive Guide des bonnes pratiques radiologiques SFR/SFBM, d directive Euratom 97/43 www.sfradiologie.org DS [səb’trǽkt] A is for the moment the technique of reference because of high spatial [speitl] resolution and hemodynamic informations But it is an invasive and irradiant technique! Limite la répétition des examens

Pas d’information hémodynamique ARM dynamique Avantages/Inconvénients   Avantages Inconvénients ARM temps de vol Diagnostic de MAV Etude des afférences Artefacts de flux:veines=artères Visualisation médiocre des veines ARM contraste de phase Etude distincte artères ou veines Contraste de l’image Choix du codage de vitesse IRM 3D T1-Gd Détections ectasies veineuses Imagerie en coupe uniquement Délimitation du nidus Pas d’information hémodynamique Hématome !?

ARM dynamique Techniques ARM   Nouvelles séquences d’ARM avec informations spatiales et hémodynamiques : ARM dynamique ARM-DSA ARM time resolved sémantique

5 Principes Répétition toutes les 1- 2 secondes Résolution spatiale ARM dynamique 5 Principes  Répétition toutes les 1- 2 secondes Résolution spatiale ≈ 1mm, non isotropique Acquisitions multiples par plans : sagittal, coronal, axial 10-ml de gadolinium bolus à 3 ml/sec 5 points techniques A volume of twenty dynamic partitions thick of five mm are performed in sagittal and coronal planes. Each volume is repeated every one point seven seconds. The spatial resolution is 0.6*0.6 square in the acquisition plane after interpolation; only 10 milliliters are used per plane IRM + ARM dynamique

Principes ARM dynamique Post traitement X images

Principes Soustraction ARM dynamique MIP masque

Inversion de contraste Principes ARM dynamique Inversion de contraste ARM-DSA After this subtraction just a contrast inversion is made to look like DSA

ARM dynamique volumique Principes ARM dynamique ARM dynamique volumique Antenne Phase Array Imagerie parallèle Multiple éléments en opposition It was possible to allow a 3D dynamic MRangiography with the joint use of parallel imaging using high factor reduction and multiple elements head coil with an eight-channel receiver RF system

Imagerie parallèle ARM dynamique Lecture K Space Facteur de Réduction du FOV Repliement Lecture K Space Depliement Deux fois Plus court

Réduction temps d’acquisition Imagerie parallèle ARM dynamique Réduction temps d’acquisition Perte de signal Augmentation résolution spatiale

Séquences Imagerie parallèle Après ARM dynamique Avant PF PF Domaine Image Domaine Fréquentiel SENSE ASSET iPAT SMASH GRAPPA 1 2 K-Space

Applications MAV ARM dynamique Résolution spatiale Artério ARM

Applications ARM dynamique MAV Résolution temporelle Images dynamiques

MAV post radiotherapie Applications ARM dynamique MAV post radiotherapie Patient 1 Nidus < 3cm Second example with smaller nidus For the both patients it is really difficult to make the difference between DSA and MRA and especially about the number of veins Patient 2

Ancien suivi radiochirurgie Applications ARM dynamique Suivi actuel radiochirurgie   Ancien suivi radiochirurgie  ARM Dynamique + IRM Artério + IRM/an Persistance Occlusion Artériographie

Thrombose veineuse cérébrale Applications ARM dynamique Hématome T1 Gd T1 TOF ARM Thrombose veineuse cérébrale MAV ARM ARM dynamique + IRM T1 Gd

ARM dynamique 3D haute résolution Evolutions ARM dynamique 3D haute résolution ARM dynamique 3D Combinaison de 2 ARM rapides 3T Produit de contraste intravasculaire

1. Combinaison de 2 ARM TRICK séquence + Imagerie Parallèle Evolutions ARM dynamique haute résolution 1. Combinaison de 2 ARM Post traitement automatique 0.58 x 0.58 x 3 mm3 0.7 s 3 injections et 3 plans V lethuc TRICK séquence + Imagerie Parallèle

1. TRICK sequence + Imagerie parallèle Combination ARM dynamique haute résolution 1. TRICK sequence + Imagerie parallèle ARM IP seule TRICKS + IP

Artéfacts de mouvement Evolutions ARM dynamique haute résolution 2. ARM dynamique et 3T 3T : Augmentation SNR Imagerie parallèle conversion du bénéfice 3T Imag Parallèle SNR Résolution Temps Artéfacts de mouvement Blurring SAR Synergie Pruessmann KP. Parallel imaging at high field strength: synergies and joint potential. Top Magn Reson Imaging. 2004

2. ARM dynamique et 3T Evolutions ARM dynamique haute résolution ARM isotropique NYU Medical Center 5 ml

ARM 4D 2. ARM dynamique et 3T MIP

ARM 4D

ARM 4D Fistule durale

Applications ARM dynamique Avantages Limites Visualisation sélective des compartiments vasculaires Étude hémodynamique dans les trois plans Réalisation en même temps qu’une IRM Résolution spatiale Résolution temporelle

ARM dynamique ARM médullaire IRM plaque 3 domaines Informations pertinentes hémodynamismes Applications Dg étiologiques des hématome, vascularisation médullaire Simplification et ergonomie angioscanner

ARM médullaire Angiographie Examen de référence Challenge important Artères et veines très petit calibre (500 m) Vx à la surface de la moelle avec des formes similaires Plusieurs séquences d’ARM ARM dynamique ARM 3D TOF artères normales ou pathologiques Injection Haute résolution spatiale Résolution temporelle

ARM dynamique multiphase Techniques ARM médullaire ARM dynamique multiphase ARM écho de gradient Rapide 15 secondes/phase Voxel ≈1 mm Multiphases Première phase non injectée Trois phases suivantes Soustraction Artérielle Intermédiaire Veineuse

ARM dynamique multiphase Techniques ARM médullaire ARM dynamique multiphase   Veine médulloradiculaire antérieure Temps veineux Artère médullaire antérieure Temps artériel

ARM 3D TOF avec injection Techniques ARM médullaire ARM 3D TOF avec injection voxel 0,5 mm Acquisition Injection de gadolinium préalable Pixel isotropique Coupes axiales Localisation intra ou périmédullaire 8 minutes 30cm

ARM 3D TOF avec injection Techniques ARM médullaire ARM 3D TOF avec injection   veine médulloradiculaire antérieure Pas de différenciation des phases artérielle, capillaire et veineuse Pas de repérage l’artère d’Adamkiewicz Analyse veineuse +++ veine médulloradiculaire antérieure à une topographie et un aspect très proche de ceux de l’artère d’Adamkiewicz. résolution spatiale est bonne et permet une analyse des veines et de leur nombre Veine médullaire ayant l’aspect anatomique d’une artère médullaire sur 3D TOF

Comparaison TA 15s 8mim Pixel ≈1mm ≈0.5mm Axial - ++ Artères + +/- Techniques ARM médullaire Comparaison   ARM dynamique multiphase TOF 3D injecté TA 15s 8mim Pixel ≈1mm ≈0.5mm Axial - ++ Artères + +/- Nidus Veines +++ Résolution temporelle Résolution spatiale

Applications FAV médullaire ARM médullaire multiphase Patient de 35 ans Paralysie du mbre inf gauche FAV médullaire TOF

Evolutions ARM médullaire Imagerie parallèle 3T Produit de contraste intravasculaire

ARM dynamique ARM médullaire IRM plaque 3 domaines Informations pertinentes hémodynamismes Applications Dg étiologiques des hématome, vascularisation médullaire Simplification et ergonomie angioscanner

Caractérisation de la Plaque Plaques stables : chape fibreuse épaisse petit cœur lipidique Plaques vulnérables : chape fibreuse fine ou rompue large cœur lipidique hémorragie intraplaque Plusieurs etude ont montré qu’il exsitait une association entre le caractere symptomatique et la structure d’une plaque d’atherosclerose. Et l’on considere qu’une plaque est d’autant plus vulnerable que sa cape fibreuse est rompue, qu’il existe des signes d’hemorgaie intraplaque et un cœur lipidique volumoineu Risque de rupture ? Serfaty et all radiology

Technique IRM 500  500  (3 mm) Excellente résolution spatiale Antenne de surface 500  500  (3 mm) Résolution en signal : multicontraste Pondération T1, DP, T2, TOF…. Yuan et al, Radiology 2001

Technique Repérage en 2D TOF de la bifurcation carotidienne Imagerie multicontraste : 1 séquence en « sang blanc » TOF 1 séquences en «sang noir » T1 DP T2 T1 DP FAT-SAT Gatting ECG T2

Caractérisation de la plaque TOF T1 DP T2 Tissu fibreux Hypo Iso Hyper Hyper Densité protonique T2 Temps de vol T1

Caractérisation de la plaque TOF T1 DP T2 Corps lipidique Modéré Iso/hyper Hypo Hyper Densité protonique T1 T2 Temps de vol

Caractérisation de la plaque TOF T1 DP T2 Hémorragie Hyper Iso/hyper Variable Hyper Densité protonique T1 Temps de vol T2

Caractérisation de la plaque TOF T1 T1-T2 T2 Calcification Hypo Hypo Densité protonique Temps de vol T2 T1

? a b d e c Figure 11 Caractérisation de la plaque d’athérome en IRM haute résolution Exemple de plaque fibreuse responsable d’une sténose modérée en ARM (a), étudiée dans quatre pondérations (b: temps de vol, c:T1, d:densité de proton, e:T2) avec la persistance en particulier de l’hypersignal sur la pondération T2

Caractérisation de la plaque Ulcération T2 Wiesmann F et al Circulation. 2003

Prise de contraste Plaque inflammatoire Perspectives Prise de contraste Plaque inflammatoire Degré de rehaussement corrélé de façon significative au degré de néovascularisation Imagerie moléculaire = fixation spécifique: macrophage, lipide, fibrine Dousset et all Neurology Kooi ME circulation

Etiologie plaque Erdheim Chester Perspectives Etiologie plaque Erdheim Chester Maladie d’Horton: artère temporale superficielle Bley AJR 2005

Haut champ 3T Haute résolution 100 m Antenne cou: ARM et paroi Perspectives Haut champ 3T Haute résolution 100 m Antenne cou: ARM et paroi Séquences de diffusion, spectroscopie T2 Berg A et al (2003) Invest Radiol

Haut champ 3T a b c d L H e f

Conclusion Simplicité d’utilisation Informations pertinentes ARM Innovations ARM IRM paroi Champs d’explorations