Comment investiguer le cœur :Comment investiguer le cœur :Les images du futurLes images du futur

Comment investiguer le cœur :Comment investiguer le cœur :Les images du futurLes images du futur

Pr Jean-Paul Vallée MD, PhD

Département de Radiologie et Informatique Médicale, Hôpitaux universitaires de Genève

Faculté de Médecine de l’Université de Genève

Journée Romande du Diabète Samedi 18 novembre 2006

FACULTE DE MEDECINE

PlanPlan

• Imagerie coronaire en PET-CT

• Perfusion cardiaque par IRM• Contraction cardiaque par IRM• Thérapie cellulaire en IRM

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

• Atteinte des vaisseaux:– Imagerie des artères coronaires avec le

PET-CT

CT Multi détecteurs à RxCT Multi détecteurs à Rx

• Imagerie rapide• Haute résolution• Large couverture spatiale

2 4 16 32 64 detectors

2-[F-18]Fluoro-2-Deoxy-D-Glucose (FDG)

OH

O

OH

HO

F

H

H

H

HH

CH2OH

511 keV photon

511 keV photon

E = mc2

180o

+ -

UCLA

Tomographie à Emission de Positrons

Tomographie à Emission de Positrons

Tomographie à Emission de Positrons et à Rx

Tomographie à Emission de Positrons et à Rx

Imagerie PET/CT combinée

Imagerie PET/CT combinée

PET => métabolismeCT => morphologie

Imagerie Corps entierImagerie Corps entier

UCLA

45 sec

Imagerie Corps entierImagerie Corps entier

UCLA

Whole Body ImagingWhole Body Imaging

PET-CT CardiaquePET-CT Cardiaque

Anatomie 3DAnatomie 3D Fonction & MétabolismeFonction & Métabolisme

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

• Atteinte des vaisseaux:– Imagerie des artères coronaires avec le

PET-CT– Visualisation de la perfusion tissulaire

avec l’IRM

L’Imagerie par Résonance Magnétique

(IRM )

L’Imagerie par Résonance Magnétique

(IRM )

http://www.mri.tju.edu

Spins au repos Spins au repos Spins au repos Spins au repos

Alignement avec le Alignement avec le champ magnétiquechamp magnétiqueAlignement avec le Alignement avec le champ magnétiquechamp magnétique

Aimantation Aimantation résiduellerésiduelle

Aimantation Aimantation résiduellerésiduelle

Aucun effet secondaire !!!

Imagerie de la Perfusion Cardiaque en IRM

Imagerie de la Perfusion Cardiaque en IRM

• Injection de produit de contraste iv

• Imagerie du coeur • passage du

contraste

temps

Contraste IV

1

IRM

2

The Wavefront Progression of MI

The Wavefront Progression of MI

The Wave Front Progression of MI

The Wave Front Progression of MI

foie

poumon

Perfusion cardiaque en IRM

Perfusion cardiaque en IRM

Examen normal

Perfusion Myocardique d’un Patient Diabétique

Perfusion Myocardique d’un Patient Diabétique

Hypoperfusion persistante = infarctus

Hypoperfusion fugace = micro-angiopathie diabétique

Perfusion rénale en IRM

Perfusion rénale en IRM

Fonctionnement du rein accéléré environ 30 fois

rein

aorte

vertèbre

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

• Atteinte des vaisseaux:– Imagerie des artères coronaires avec le

PET-CT– Visualisation de la perfusion tissulaire

avec l’IRM• Atteinte du muscle cardiaque:

– Analyse de la contraction cardiaque avec l’IRM

Contraction cardiaque qualitative: CINE IRM

Contraction cardiaque qualitative: CINE IRM

Imag

e 1a

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e 4a

Imag

e 1b

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trigger trigger trigger

20 seconds

Cine IRM en temps réelCine IRM en temps réel

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20 seconds

Cine MRI

Imag

ee

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Contraintes

- Acq < 80 msec

- Signal

Cine IRM en temps réelCine IRM en temps réel

Siemens Trio 3T (HUG)

74 msec / images sans synchronisation cardiaque ou respiratoire

Contraction cardiaque quantitative par IRM

Contraction cardiaque quantitative par IRM

Imag

e 1a

Imag

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Imag

e 4a

Imag

e 1b

Imag

e 2b

Imag

e 3b

Imag

e 4b

trigger trigger trigger

20 seconds

Saturation Saturation

Détection automatique des tags

Détection automatique des tags

CMLA (Centre des Mathématiques et de Leurs Applications) of ENS (École Normale Supérieure) Cachan

Département de radiologie des Hôpitaux universitaires de Genève.

J.P. Jacob, thèse de doctorat

Chaînage temporal des extrêma

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

L’imagerie cardiaque du patient diabétique

• Atteinte des vaisseaux:– Imagerie des artères coronaires avec le PET-CT– Visualisation de la perfusion tissulaire avec

l’IRM

• Atteinte du muscle cardiaque:– Analyse de la contraction cardiaque avec l’IRM

• Aide au traitement– Thérapie cellulaire avec l’IRM

Imagerie de la Therapie Cellulaire à l’aide de l’IRM

Imagerie de la Therapie Cellulaire à l’aide de l’IRM

Contrôle Charge en Fer

- Charge des cellules par des particules de fer

- Destruction du champ magnétique

- Chute de signal avec un effet d’amplification

Transplantation d’îlots Transplantation d’îlots Marqués par du Fer chez un Marqués par du Fer chez un

Patient DiabétiquePatient Diabétique

Transplantation d’îlots Transplantation d’îlots Marqués par du Fer chez un Marqués par du Fer chez un

Patient DiabétiquePatient Diabétique

Avant transplantation

Après transplantation

foie foie

En collaboration avec le Dr. T. Berney (chirurgie viscérale, HUG)

ConclusionsConclusions

• L’imagerie cardiaque du future sera:– Performante– Non invasive– Sans effet secondaire– Confortable

• L’imagerie cardiaque clinique de demain est l’imagerie en recherche d’aujourd’hui

RemerciementsRemerciements– Dept Radiologie et Informatique Médicale

– Groupe IRM cardiaque• K. Montet-Abou• Dr J.L. Daire• Dr J.N. Hyacinthe• Dr. A. Cernicanu• Dr. M. Lepetit-Coiffé• Dr. X. Montet• J.P. Jacob

• Pr D. Didier• Dr. P. Croisille• Dr F. Lazeyras• Pr C. Becker• Mes collègues du SRRI

• Pr A. Geissbuhler• Pr. O. Ratib

– Service de Cardiologie• Pr. F. Mach• Pr R Lerch• Dr. PF. Keller• Dr S. Zaza

– Service de Chirurgie Cardiovasculaire• Dr A. Kalangos• Dr B. Walpoth

• Service de Chirurgie viscérale• Dr T. Berney• Dr C. Toso• Pr P. Morel

– Dept d’Anesthesiologie • Pr D. Morel• M. Jorge-Costa

– Dept de Geriatrie• Dr M. Jaconi• Dr. M. Hauwel

– CUI- Miralab (UniGE)• Pr N. Thalmann

– Ecole d’Ingénieurs de Genève• Dr M. Kocher

– Cachan University (Paris France)• Dr. C. Vachier

– EPFL• Pr M. Unser• Dr P. Thévenaz

– ETHZ• Pr P. Boesiger• Dr S. Kozerke• Pr K. Prussman• Dr. G. Crelier

– JHU Baltimore• Pr N. Osman• Pr M. Stuber

– Duke Medical Center• Pr C. Charles• Pr. J. MacFall

– Philips Medical Systems• Dr. M. Ivancevic