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Spectroscopie par résonance magnétique
Aspects théoriques et pratiques
Damien GalanaudService de NeuroradiologieHôpital La Pitié Salpêtrière
Objectifs
- Comprendre les bases de la spectroscopie
- Maitriser la programmation d’une séquence de spectro
- Comprendre les artéfacts, et les moyens de les corriger
- Connaître les applications en dehors du proton et du cerveau
• IRM : recueil du signal des molécules d ’eau
• SRM :
• suppression du signal de l ’eau
imageimage
En résumé:
• suppression du signal de l ’eau
• recueil du signal des molécules dissoutes
• Même appareil, même examen
caractérisation métaboliquecaractérisation métabolique
Principe: utilisation des différences de fréquence
de résonance des protons des différentes
molécules
Transformée de FourierTransformée de Fourier
HHHH
I
tempstempsFFréquence/déplacement chimiqueréquence/déplacement chimique
HH
HH
I I
NAANAA (N-Acetyl-Aspartate) : index de souffrance ou de mort neuronale
NAA
Cr/PCrChoLac
TE = 135 msTE = 135 ms
NAANAA (N-Acetyl-Aspartate) : index de souffrance ou de mort neuronale
LacLac (Lactate) : témoin d ’un processus ischémique, d ’un dysfonctionnementmitochondrial ou d ’une infiltration macrophagique
CHOCHO (Choline) : marqueur des membranes (lésions, renouvellement),de la myéline ou d ’une inflammation (bétaïne)
Cr/PCrCr/PCr (Créatine-Phosphocréatine) : marqueur de densité cellulaire
mI:
mI
ChoCr
NAA
Cr
Glx Lip
TE = 35 ms
mI: myoinositol, glie normale
Glx: glutamine-glutamate, « neurotransmetteurs »
Lip: lipides, nécrose ou contamination (scalp)
Imagerie métabolique (CSI)
Avantagemultiples points d ’étude
= profil métabolique
Inconvénientslong (13 mn)
traitement complexe
Quand fait-on de la spectro ?
- Tumeurs
- Bilan initial
- Suivi évolutif
- Maladies métaboliques
- Bilan étiologique d’un trouble neurologique, d’une encéphalopathie
- Suivi de malade sous traitement
- Comas
- Autres
Suivi = nécessité de positionner le voxel toujours au même endroitSauvegarder et transférer sur IMPAX les localisers +++
Critères de qualité d’un spectre
SNR
Largeur spectrale
- Qualité du shim
- Qualité du WS
- Antenne
- Champ magnétique
Mise en place d’une séquence de spectro
- Positionnement du voxel
- Positionnement des OVS
- Est-ce faisable ?
Mise en place d’une séquence de spectro
- Shim localisé (Largeur H2O, NAA)
B B
< 10 Hz: OK
> 15 Hz: Pas bon
B B
distance distance
Mise en place d’une séquence de spectro
- Suppression du signal de l’eau (% WS)
- Acquisitions
- FT, reconstruction
- Réglage du gain (TG, % signal)
Fréquence Fréquence
La SRM en dehors du proton
- Possibilité d’étudier d’autres noyaux
- 3T et plus !
- Nécessité de faire une acquisition d’image de repérage (H) puis la SRM
- Fréquences de résonnance différentes Antennes dédiées
- Antennes mono atome (surfaciques)
- Antennes à découplage- Antennes à découplage
- Noyaux étudiables
- P31 Métabolisme énergétique (muscle, cerveau)
- Na23 AVC, SEP, métabolisme rénal
- C13 Cycle de Krebs (ça coûte très très cher !)
- Possible théoriquement dès 1.5T mais signal très faible
- Intérêt théorique
- Métabolisme énergétique
- Mesures de pH
- Nécessite des antennes à découplage
SRM du phosphore
- Muscle >>> Cerveau
- Possibilités de faire des épreuves dynamiques
- Applications pratiques: myopathies, pathologies vasculaires, cytopathies
mitochondriales, schizophrénie, Parkinson…
La SRM en dehors du cerveau
- Difficultés
- Nécessite une immobilité prolongée
- Problème lié au signal de la graisse
- Applications essentiellement en pathologie tumorale (choline)
- Prostate: étude du pic de citrate + choline. Intérêt: diagnostic du cancer, suiviévolutif sous hormonothérapie/radiothérapie
- Sein
- ORL
- Foie
- …