produits de contraste en irm olivier clÉment. contraste espace extracellulaire hépatocyte, bile...

PRODUITS DE CONTRASTE EN IRM

Olivier CLÉMENT

Contraste

Espace Extracellulaire

Hépatocyte, Bile

Cellule de Kupffer

Espace Vasculaire

Agents Paramagnétiques

Agents Superparamagnétiques

T1 BLANC

Gd-DTPA, Gd-DOTA, Gd-DTPA-BMA, Gd-HP-DO3A

Gd-EOB-DTPA, Gd-BOPTA, Mn-DPDP

Albumine-Gd-DTPA, Dextran-Gd-DTPA,

Polylysine-Gd-DTPA

T2 NOIR

SPIO, USPIO, MION

Effets sur le Contraste

Mn2+

Fe3+

Fe2+

Gd3+

Element Unpaired Electrons

5

5

4

7

Diamagnétisme

M

H

Paramagnétisme

M

H

CHELATIONCHELATION

• Gd, Mn Contrast effect

• Chelate Pharmacokinetics

H

HO

H

HO

H

HO

H

HO

Gd

OUTER SPHERE

INNER SPHERE

r

md

s

O

Fe 2+

Fe 3+

N

S

= 0

= M

B0

B0

N

S

M

SUPERPARAMAGNETISM FERROMAGNETISM

Contraste

Espace Extracellulaire

Hépatocyte, Bile

Cellule de Kuppfer

Espace Vasculaire

Agents Paramagnétiques

Agents Superparamagnétiques

T1 BLANC

Gd-DTPA, Gd-DOTA, Gd-DTPA-BMA, Gd-HP-DO3A

Gd-EOB-DTPA, Gd-BOPTA, Mn-DPDP

Albumine-Gd-DTPA, Dextran-Gd-DTPA,

Polylysine-Gd-DTPA

T2 NOIR

SPIO, USPIO, MION

Effets sur le Contraste

H H

o

H H

o

H H

o

H H

o

H H

o

H H

o

H H

oH H

o

TEMPS

Mxz T1 final

T1 spontané

Effet de l'agent de contraste

EFFET T1

CHAMP HOMOGENE CHAMP INHOMOGENE

EFFET T2Mxy

TEMPS

T2 final

T2 spontané

Effet de l'Agent de Contraste

RELAXIVITE r1 ou r2

CONCENTRATION

1/T1

1/T10

1/T1 = 1/T10 + r.C

r1

Gd-DTPA

Gd-DOTA

Gd-BOPTA

Gd-EOB-DTPA

Mn-DPDP

SPIO

USPIO

r1 (mMol-1sec-1) r2 (mMol-1sec-1)

4,7

5

4.4

5.3

2.4

18

22

5

5

5.6

6,1

3.7

80

80

Concentration

Signal EFFET T1

EFFET T2

T1 + T2 EFFECTT1 EFFECT

T2 EFFECTT1 + T2 EFFECT

Temps de relaxation T1 ou T2

(milliseconde)

Paramètre caractéristique des tissus à un

champ magnétique et une température

donnés

Vitesse de relaxation (1/T1 ou

1/T2)

(seconde –1)

Inverse du temps de relaxation. Utile pour

les calculs théoriques

Relaxivité (r1 ou r2)

(sec-1.mmol-1.l)

Efficacité du produit de contraste sur les

temps de relaxation T1 ouT2

Pondération T1 ou T2 Caractéristique d’une séquence. Le

contraste obtenu montre les différences

de T1 ou de T2

Effet T1 Augmentation du signal après injection de

produit de contraste. Effet maximum avec

une séquence pondérée en T1. C’est

l’effet principal du gadolinium et du

manganèse.

Effet T2 Diminution du signal après injection de

Temps de relaxation T1 ou T2

(milliseconde)

Paramètre caractéristique des tissus à un

champ magnétique et une température

donnés

Vitesse de relaxation (1/T1 ou

1/T2)

(seconde –1)

Inverse du temps de relaxation. Utile pour

les calculs théoriques

Relaxivité (r1 ou r2)

(sec-1.mmol-1.l)

Efficacité du produit de contraste sur les

temps de relaxation T1 ouT2

Pondération T1 ou T2 Caractéristique d’une séquence. Le

contraste obtenu montre les différences

de T1 ou de T2

Effet T1 Augmentation du signal après injection de

produit de contraste. Effet maximum avec

une séquence pondérée en T1. C’est

l’effet principal du gadolinium et du

manganèse.

Effet T2 Diminution du signal après injection de

AGENT DE CONTRASTE

• ACTIF MAGNETIQUEMENT– paramagnétique: Gd, Fe, Mn– superparamagnétique: SPIO

• MOLECULE PORTEUSE : pharmacocinétique– chélate: DTPA, DOTA, DPDP– macromolécule: albumine, dextran– Particule: SPIO

Gd

Chélates de Gd non

spécifiques

Produits Hépato

spécifiques

Produits en

développement

Gd-DTPA Magnevist®

Gd-DOTA Dotarem®

Gd-DTPA-BMA Omniscan®

Gd-HP DO3A Prohance®

Gd-DTPA-BMEA Optimark®

Gadobutrol (1 mol/l)

Ferumoxides Endorem®

Ferucarbotran Resovist®

Mangafodipir Teslascan®

Gd-BOPTA Multihance®

Ferumoxtran Sinerem®

(lymphographie)

Agents Macromoléculaires

(imagerie vasculaire, de la

perméabilité, imagerie

fonctionnelle)

PRODUITS NON SPECIFIQUES

N

NN

N

COOH

COOHHOOC

HOOC

GdN

COOH

COOH

N N

HOOC

COOHHOOC

Gd

N

COOH

C

N N

C

COOHHOOC

O O

NN

H

CH3H3C

H

Gd

N

NN

N

C

COOH

OH

HOOC

CH3

HOOC

Gd

DOTA (Dotarem®) DTPA (Magnevist®)

HP-DO3A (Prohance®) DTPA-BMA (Omniscan ®)

25

Produits gadolinés 3 groupes• LINEAIRES NON SUBSTITUES

– Magnevist, Omniscan, Optimark (0,5 mol/L)

26

Produits gadolinés 3 groupes• LINEAIRES SUBSTITUES

– Eovist Primovist, Multihance Vasovist

27

Produits gadolinés 3 groupes

• MACROCYCLES

– Dotarem, Prohance Gadovist

N N

N N

COO--

OOC

-OOC

Gd3+

COO-

Dotarem

Gd-DOTA

N N

N N

COO--

OOC

-OOC

OH

Gd3+

ProHance

Gd-HP-DO3A

OHOH

OHGd3+N N

N N

COO--OOC

-OOC

Gadovist Gd-DO3A-butrol

28

Conduite à tenir : Cl creat < 30

– Omniscan, Magnevist et Optimark sont contre-indiqués– Les autres ne sont PAS contre-indiqués

– Valider indication– 0,1 mmol/kg , 7 jours de délai– Connaître injection antérieures, état inflammatoire– Utiliser un macrocycle– Synchoniser la dialyse chez dialysé

REIN

InterstitiumSang

Bile: Gd-EOB-DTPA Gd-BOPTA Mn-DPDP

Kupffer cell

SPIO

Hepatocyte Sinusoïd

Produits Hépatospécifiques

N N N

COO-

-COO

-COO

COO-

COO-

Gd3+O

N N N

COO -

-COO

-COO

O C2H5

COO-

COO-

Gd3+

BOPTA (Multihance®) EOB-DTPA (Eovist®)

Produits Hépatospécifiques

Produits Hépatospécifiques

N

N

O

H

CH3

OPO

O

OH

OO

N

N

O

H

CH3

OPO

O

O

OH

O

Mn

Mn-DPDP (Teslascan®)

Produits Hépatospécifiques

PDC HEPATOSPECIFIQUES

Cellule de Kupffer Regroupement

SPIO

• FOIE

• RA TE

• MOELLE OSSEUSE

• GANGLIONS

Vasovist®: se lie à l’albumine

Bile: Gd-EOB-DTPA Gd-BOPTA Mn-DPDP

Kupffer cell

SPIO

Hepatocyte Sinusoïd

Produits Hépatospécifiques

PHASES Vascular Uptake Delayed

Arterial Portal Parenchymal

Hepatocyte

Bile

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Detection mets Characterisa tion

Biliary leak

MULTIHANCE® et PRIMOVIST®

• PHASE VASCULAIRE– Comme Gd non specifiques

– Arteriel, portal, interstitiel

• CAPTURE PHASE TARDIVE

• PHASE BILIAIRE

PHASES

Vascular Uptake Delayed

Arterial Portal Parenchymal

Hepatocyte

Bile

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Detection mets Characterisa tion

Biliary leak

Metastasis colon K EOB-Gd-DTPA25umol/kg, 20 minutes

Teslascan® : Peak 20 min -4 hrs

Metastases Colon Cancer

T2 T1 T1-Mn

Dushyant SAHANI, MGH, Boston

BILIARY PHASE

Vascular Uptake Delayed

Arterial Portal Parenchymal

Hepatocyte

Bile

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Detection mets Characterisa tion

Biliary leak

EOVIST®: 20 min , 25 µmol/kg

Multihance® biliary excretion 45 min

Mr R, bilan lésion IV, injection Multihance®

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary elimination

Mme P, CholangioK

Teslascan®, biliary leak

Mr C, Phéochromocytome malin, suites difficiles

NANOPARTICLESEndorem® Resovist®

Cellule de Kupffer

• LIVER

• SPLEEN

• BONE MARROW

• LYMPH NODES

UPTAKE PHASE

• Low liver signal

• METS DETECTION

Vascular Uptake Delayed

Arterial Portal Parenchymal

Hepatocyte

Bile

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Characterisation Detection

Detection mets Characterisa tion

Biliary leak

POST T2 RHO

POST GREMetastasis pre/post Endorem®

FSE rho

GRE

GRADIENT ECHO

Sensitive to T2* contrast

Breath hold

PRE

POST

FSE T2 PRE

GRE T2 POST

T2 vs T2 post Cliavist

Mets colon cancer carcinoma

REAL VALUE :

DETECTION of METASTASES

• Marketing authorization for all liver agents

• Mainly preoperative staging of Colon mets

Pre T1 Post Mn T1

Metastases Colon

Dushyant SAHANI, MGH, Boston

CHC

Post Gd- Dynamic Post Mn T1-FS

Post Mn T1-FSPost Mn-T1

Pre T1

CHC

T1 + T2 EFFECT

HEMANGIOMA

CONCLUSION

• Prééminence de chélates de Gd non spécifiques– Neuro– Vasculaire– Abdomen

• CHC• Caractérisation lésionnelle

• Endorem®, Teslascan®• Métastases +++++++• Caractérisation +

• Multihance®• AMM foie• Mais surtout non spécifique et vasculaire