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 dynamiques Charles A Cuenod LRI-U970 Paris Descartes Parcc Hôpital G Pompidou, Paris Charles A Cuenod LRI-U970 Paris Descartes Parcc Hôpital G Pompidou, Paris Ca@cuenod.net

2 Dynamic Contrast Enhanced Imaging DCE-MRI et DCE-CT 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 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

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41 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

42 Gliome vs. Lymphome du splénium Sylvie Legrand Grenoble

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