perfusion cérébrale en irm technique et applications cliniques 2008 catherine oppenheim...
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Perfusion cérébrale en IRM Technique et applications cliniques
2008
Catherine Oppenheim
Université Paris Descartes - CH Sainte-Anne
Objectifs pédagogiques
• “Démystifier” l’étude de la perfusion en IRM
• Comprendre les principes de base
• Connaître quelques applications cliniques
MethodesMethodes ArteresArteres Arterio, ACT, Arterio, ACT, ARMARM
ArteriolesArterioles ArteriographieArteriographie
CapillairesCapillaires SPECT, PET SPECT, PET XeCT, CT, XeCT, CT, IRMIRM
VeinulesVeinules ArtériographieArtériographie
VeinesVeines Artério., ACT, Artério., ACT, ARMARM
Vascularisation cérébrale
Perfusion cérébrale
Médecine nucléaire-PET-SPECT
Scanner-Xenon (XeCT)-TDM de perfusion dynamique après injection iodée
Doppler
IRM-Perfusion dynamique T2/T2* après Gd-Perfusion sans injection ASL
Comment mesurer la perfusion en IRM ?
1) Etude du premier passage de Gadolinium
2) Marquage de spin artériel
GADOLINIUM bolus IV
circule dans le secteur intravasculaire si intégrité de BHE
augmente la différence de susceptibilité
magnétiqueentre le lit capillaire et le parenchyme adjacent
Gradients de champ magnétiques internes
déphasage des spins
signal en T2*
• Etude du 1er passage d’un agent de contraste paramagnétique non-diffusible
Perfusion : Comment faire ?
• 1/3 sup avant bras • 18 G (vert)• Raccord en ligne droite• Validation de la voie veineuse
(injection test manuelle)• Gestion des espace morts
Préparation de la voie d’abord
• Gadolinium • Dose 0.2 cc/kg • Débit : 5 à 10 cc/s• Pulsé par 20 cc sérum
physiologique au même débit• Timing : lancer la séquence puis
l’injection (délai court :1sec)
Injection
Quelles sont les sources d’échec ?
• Voie d’abord « mauvaise » ou inappropriée/débit d’injection
• Obstacle sur la voie d’abord (ex robinet)
• Injection avant la séquence
Mesure de perfusion en IRM
• Bolus de gadolinium IV • Séquence en T2*• Acquisition séquentielle EPI / seconde• Analyse du Signal = f(t)
Diffusion Signal=f(t)
• 20 coupes X 25 Phases = 500 images• Durée de la séquence : 50 sec = 1 Phase par TR (2000 ms) = 2000 x 25
10 s
A quoi correspondent les images obtenues ?
N coupes (ex 20)
Phase 1Phase 1 Phase 25Phase 25Phase xPhase x
TTP
x x
x
x
x
x
x
xx
x x x x
Conc
TimeBAT
apMTT
rCBV(surface)
MAX
BAT bolus arrival time
TTP time to peak
apMTT apparent mean transit time
rCBV relative cerebral blood volume
MAX peak height
CBFi cerebral blood flow index = rCBV / apMTT
BAT TTP apMTT rCBV CBFi MAX
Comment mesurer la perfusion en IRM ?
1) Etude du premier passage de Gadolinium
2) Marquage de spin artériel
Arterial Spin Labeling : Sang = Contraste endogène
« Pulsé »
« Tag » « Control »
Les séquences pulsées
-
« Tag » « Control »MO
-MO
180 90
TI
CBF = ∆M / 2 αM0a * 1 / ד e(-TI/T1)
• Paramètres:– 3,39 minutes. 50 volumes « tags » + 50
« contrôles »– 10 coupes de 7 mm tous les 3 mm.– FOV= 240 mm - Matrice= 96*96 -
pixel=2,5 mm2
– TE/TR/TI: minimum/2000/1200 ms.
• Et surtout : pas d’injection ++++
APPLICATIONS CLINIQUES
1. Infarctus cérébral
2. Tumeurs cérébrales
IRM à H4
IRM à H4
DSC ml/100gr/min
Temps
Severi
té
+3H +12H +24H
10
22-18
14Irreversible ischemia
Infarct
Reversible ischemiaPenumbra
Oligaemia
Normal50-35
60
1H
PET
L’étude combinée Diffusion / Perfusionpermet d’apprécier
l’étendue de la PENOMBRE
Mesure de perfusion en IRM
Diffusion Signal=f(t)
Perfusion / Diffusion«mismatch »
app MTT Diffusion
H4 H 20
Thrombolyse intra-artérielle à H6
Diffusion DiffusionPerfusion Perfusion
H2
FLAIR Diffusion
Perfusion
ET avec le marquage de spin artériel ?
APPLICATIONS CLINIQUES
1. Infarctus cérébral
2. Tumeurs cérébrales- Caractérisation tumorale - Grading tumoral - Diganostic différentiel
Principe– chute de signal proportionnelle à
• Densité vasculaire• Diamètre et nombre de vaisseaux
mesure de l’angiogénèse tumorale
T1 + gado Perfusion (VSC)
Hyperperfusion sans prise de contraste
VSC
VSC x 5 : GLIOME de haut grade
GRADING TUMORAL
Si rVSC < 1.5 : gliome de bas grade. Ici rVSC x 3 : haut grade malgré absence de C+
Guider la biopsie …
Perfusion par marquage de spin arteriel (ASL)
• Il s’agit d’une tumeur mais laquelle ?
VSC nomal ou diminué : LYMPHOME
Diagnostic
• Est ce une tumeur ou un abcès ?
FLAIR T1 Gd VSC
Pas d’angiogenèse de la coque = ABCESIconographie : CHRU Lille
FLAIR T1 Gd VSC
Radionécrose ou récidive ?
VSC : Radionécrose
CONCLUSION
• L’étude de la perfusion n’est plus qu’un outil de recherche
• Elle est possible ± Gadolinium
• Doit s’analyser à la lumière des séquences “classique” (+/- spectrospcopie)