irm des flux cardiaques. acquisition, traitement, analyse des images

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J Radiol 2006;87:1194-1431 O Éditions Françaises de Radiologie, Paris, 2006 Séances scientifiques et thématiques Recherche en imagerie Responsable : Charles-André Cuenod Objectifs pédagogiques Promouvoir l'utilisation optimale des différentes méthodes d'imagerie. Evaluation des techniques d'imagerie 3D, de segmentation automatiques et de planification de traite- ment grâce à l'imagerie volumique. Président : Philippe Pereira Modérateur : Philippe Douek 10 h30 Durée : 7 minutes L'ARTERIOGRAPHIE ROBOTISEE : POURQUOI PAS P BENCTEUX ROUEN - FRANCE Objectifs : Robotiser une artériographie. La robotisation est attendue de la profession la plus irradiée, elle permettra de réaliser une arté- riographie à distance. Matériels et méthodes : La robotisation pose certains problèmes : 1- motoriser un cathéter ou guide selon deux mouvements : translation et rotation, 2-mobiliser un guide par rapport à un cathéter, 3-évoluer en milieu hydrique et stérile, 4-changer de cathéter ou ajouter un cathéter coaxial : modularité, 5-utiliser à distance. Deux équipes de six ingénieurs de I'ESIGELEC ont travaillé sur le projet, l'une sur la robotisation la seconde sur la programmation. Résultats : Un système d'engrenage disposé sur une plaquette permet la translation d'un cathéter. Un autre engrenage permet la rotation de la plaquette et donc du cathéter. Un système de bassines concentri- ques motorisées autour d'un même axe permet la mobilisation du guide par rapport au cathéter, l'hydratation et une modularité. Ces solutions font l'objet de la demande de brevet FR0512166. Un pro- gramme permet l'utilisation à distance. Conclusion : Mourir d'une hémorragie cataclysmique à distance d'un CHU n'est peut être plus une fatalité. La robotisation d'une arté- riographie apporte la solution au manque de radiologues intervention- nels et à l'irradiation de la profession. M Mots clés : Artères - Angiographie - Informatique 10h40 Durée : 7 minutes MISE AU POINT D'UNE SEQUENCE D'ANGIO-IRM DES ARTERES PULMONAIRES CHEZ LE PETIT ANIMAL M LEDERLIN, E PARZY, E THIAUDIÈRE, F LAURENT, JM FRANCONI BORDEAUX - FRANCE Objectifs : La recherche médicale ne peut actuellement se passer de l'étude des modèles animaux, notamment murins. Les pathologies touchant les artères pulmonaires étant à la fois fréquentes et sévères, il est nécessaire de disposer d'outils permettant leur exploration chez le petit animal. A ce jour, il n'existe pas de technique d'imagerie non invasive des artères pulmonaires du petit animal. L'objectif de ce tra- vail est de mettre aupoint chez le rat, une séquence d'angio-IRM des artères pulmonaires. Matériels et méthodes : Une séquence d'écho de gradient 3D a été optimisée sur un aimant 4.7 T, afin d'obtenir un angiogramme pul- monaire en technique temps de vol avec une résolution spatiale de 192* 128* 128 pm3pour un temps d'acquisition d'environ 33 minutes. Dans un second temps, cette séquence a été appliquée à une cohorte de 9 rats, avant et après induction d'embolies pulmonaires. Résultats : Les images obtenues étaient de bonne qualité avec un rap- port signal sur bruit des vaisseaux supérieur à 10. La méthode a ensuite été validée en conditions pathologiques en montrant des dif- férences significativesde diamètre des artères pulmonaires chez le rat atteint d'embolie pulmonaire. Conclusion : La possibilité d'explorer in vivo et de façon totalement non invasive les artères pulmonaires du rat ouvre de nouvelles pers- pectives de recherche d is le cadre de la pathologie artérielle pulmo- naire et notamment l'hypertension artérielle pulmonaire. S! Mots clés : Angio-IRM - Expérimentation - Artères pulmonaires 10 h 5 0 Durée : 7 minutes IRM DES FLUX CARDIAQUES. ACQUISITION, TRAITEMENT, ANALYSE DES IMAGES R BOUZERAR, C RENARD, O BALÉDENT, T YZET, G KONGOLO, A RÉMOND, ME MEYER AMIENS - FRANCE Objectifs : Etablir un protocole clinique d'acquisition, de traitement et d'analyse des flux cardiaques. Matériels et méthodes : La séquence cinétique rapide par contraste de phase, d'une durée moyenne de 2 min par vaisseau, est utilisée en double synchronisation cardiaque et respiratoire. L'aorte, les veines caves et les artères pulmonaires sont explorées. Le repérage est effec- tué sur les séquences morphologiques 2Dl3D fiesta. L'analyse des images est réalisée sur un logiciel développé sur le site. Les flux de 7 témoins adultes sont mesurés sur 32 phases d'un cycle cardiaque. Résultats : L'analyse de la morphologie des courbes de flux recons- truites a permis de définir les caractéristiques d'évolution temporelle propres à chacun des vaisseaux explorés. Les débits moyens mesurés sont : aorte ascendante 5,3+1,1 Vmn ; aorte descendante 3,Wl limn ;

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Page 1: IRM des flux cardiaques. Acquisition, traitement, analyse des images

J Radiol 2006;87:1194-1431 O Éditions Françaises de Radiologie, Paris, 2006

Séances scientifiques et thématiques

Recherche en imagerie

Responsable : Charles-André Cuenod

Objectifs pédagogiques Promouvoir l'utilisation optimale des différentes méthodes d'imagerie. Evaluation des techniques d'imagerie 3D, de segmentation automatiques et de planification de traite- ment grâce à l'imagerie volumique.

Président : Philippe Pereira

Modérateur : Philippe Douek

10 h30 Durée : 7 minutes

L'ARTERIOGRAPHIE ROBOTISEE : POURQUOI PAS P BENCTEUX ROUEN - FRANCE

Objectifs : Robotiser une artériographie. La robotisation est attendue de la profession la plus irradiée, elle permettra de réaliser une arté- riographie à distance. Matériels et méthodes : La robotisation pose certains problèmes : 1- motoriser un cathéter ou guide selon deux mouvements : translation et rotation, 2-mobiliser un guide par rapport à un cathéter, 3-évoluer en milieu hydrique et stérile, 4-changer de cathéter ou ajouter un cathéter coaxial : modularité, 5-utiliser à distance. Deux équipes de six ingénieurs de I'ESIGELEC ont travaillé sur le projet, l'une sur la robotisation la seconde sur la programmation. Résultats : Un système d'engrenage disposé sur une plaquette permet la translation d'un cathéter. Un autre engrenage permet la rotation de la plaquette et donc du cathéter. Un système de bassines concentri- ques motorisées autour d'un même axe permet la mobilisation du guide par rapport au cathéter, l'hydratation et une modularité. Ces solutions font l'objet de la demande de brevet FR0512166. Un pro- gramme permet l'utilisation à distance. Conclusion : Mourir d'une hémorragie cataclysmique à distance d'un CHU n'est peut être plus une fatalité. La robotisation d'une arté- riographie apporte la solution au manque de radiologues intervention- nels et à l'irradiation de la profession. M Mots clés : Artères - Angiographie - Informatique

10h40 Durée : 7 minutes

MISE AU POINT D'UNE SEQUENCE D'ANGIO-IRM DES ARTERES PULMONAIRES CHEZ LE PETIT ANIMAL M LEDERLIN, E PARZY, E THIAUDIÈRE, F LAURENT, JM FRANCONI BORDEAUX - FRANCE

Objectifs : La recherche médicale ne peut actuellement se passer de l'étude des modèles animaux, notamment murins. Les pathologies touchant les artères pulmonaires étant à la fois fréquentes et sévères, il est nécessaire de disposer d'outils permettant leur exploration chez le petit animal. A ce jour, il n'existe pas de technique d'imagerie non

invasive des artères pulmonaires du petit animal. L'objectif de ce tra- vail est de mettre aupoint chez le rat, une séquence d'angio-IRM des artères pulmonaires. Matériels et méthodes : Une séquence d'écho de gradient 3D a été optimisée sur un aimant 4.7 T, afin d'obtenir un angiogramme pul- monaire en technique temps de vol avec une résolution spatiale de 192* 128* 128 pm3 pour un temps d'acquisition d'environ 33 minutes. Dans un second temps, cette séquence a été appliquée à une cohorte de 9 rats, avant et après induction d'embolies pulmonaires. Résultats : Les images obtenues étaient de bonne qualité avec un rap- port signal sur bruit des vaisseaux supérieur à 10. La méthode a ensuite été validée en conditions pathologiques en montrant des dif- férences significatives de diamètre des artères pulmonaires chez le rat atteint d'embolie pulmonaire. Conclusion : La possibilité d'explorer in vivo et de façon totalement non invasive les artères pulmonaires du rat ouvre de nouvelles pers- pectives de recherche d i s le cadre de la pathologie artérielle pulmo- naire et notamment l'hypertension artérielle pulmonaire. S! Mots clés : Angio-IRM - Expérimentation - Artères pulmonaires

10 h50 Durée : 7 minutes

IRM DES FLUX CARDIAQUES. ACQUISITION, TRAITEMENT, ANALYSE DES IMAGES R BOUZERAR, C RENARD, O BALÉDENT, T YZET, G KONGOLO, A RÉMOND, ME MEYER AMIENS - FRANCE

Objectifs : Etablir un protocole clinique d'acquisition, de traitement et d'analyse des flux cardiaques. Matériels et méthodes : La séquence cinétique rapide par contraste de phase, d'une durée moyenne de 2 min par vaisseau, est utilisée en double synchronisation cardiaque et respiratoire. L'aorte, les veines caves et les artères pulmonaires sont explorées. Le repérage est effec- tué sur les séquences morphologiques 2Dl3D fiesta. L'analyse des images est réalisée sur un logiciel développé sur le site. Les flux de 7 témoins adultes sont mesurés sur 32 phases d'un cycle cardiaque. Résultats : L'analyse de la morphologie des courbes de flux recons- truites a permis de définir les caractéristiques d'évolution temporelle propres à chacun des vaisseaux explorés. Les débits moyens mesurés sont : aorte ascendante 5,3+1,1 Vmn ; aorte descendante 3,Wl limn ;

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artère pulmonaire 5,4*,8 V m n ; veine cave inférieure 3,9I1,3 V m n ; veine cave supérieure 1,8*,4 Vmn. Conclusion : La double synchronisation cardio-respiratoire permet une acquisition en respiration libre compatible avec la routine clini- que. L'inclusion d'un grand nombre de témoins nous permettra de définir une base de référence des paramètres temporels et quantitatifs des flux cardio-vasculaires. L'IRh4 de flux est une information fonc- tionnelle complémentaire dont l'apport dans l'étude des pathologies cardiovasculaires reste à évaluer. W Mots clés : Cœur, fonction - Angio-IRM - Image

11 ho0 Durée : 7 minutes

CARACTERISATION DE LA PLAQUE D'ATHEROME EN IMAGERIE SYNCHROTRON-X H VERNHET-KOVACSIK (1), JM SERFATY (1), F PEYRIN (2), A TABIB (l), E BARBO~E (3), D REVEL (l), P DOUEK (1) (1) LYON - FRANCE, (2) GRENOBLE - FRANCE, (3) MONTPELLIER - FRANCE

Objectifs : Evaluer les performances de l'imagerie utilisant les rayons-X pour la caractérisation de la plaque d'athérome. Matériels et méthodes : Les échantillons post-mortem issus de 5 artères coronaires athéroscléreuses identifiées macroscopiquement et d'une artère coronaire normale ont été prélevés. Les prièvements étaient placés dans des tubes plastiques pour la réalisation d'une ima- gerie in vitro au Synchrotron-X à 14 Kev avant étude histologique. Les données étudiées étaient d'une part la présence d'un contraste optiquement visible entre les différents composants de la plaque et d'autre par la mesure du coefficient d'atténuation linéaire de ROI volumiques placés au sein de chaque composant de plaque optique- ment identifiable. La corrélation entre la caractérisation des compo- sants de la plaque en histologie et en synchrotron-X a été recherchée. Résultats : Les composants de la plaque étaient optiquement diffé- renciables sur les images Synchrotron-X les valeurs d'atténuation linéaire moyenne (cm-') de la média normale (2,137*,043), de l'adventice (1,042M,015), du composant lipidique (1,766 f 0,116), du composant fibreux (1,987*,014) et du composant calcifié (20,059*,727) étaient significativement différents (p < Conclusion : L'imagerie Synchrotron-X permet par analyse optique et par mesure de l'atténuation linéaire de caractériser la composition des plaques d'athérosclérose. R4 Mots clés : Vaisseaux, athérome - Synchrotron

11 h 10 Durée : 7 minutes

COMPARAISON DES ARTEFACTS DE RECONSTRUCTION DU SCANNER 4D RESPIRATOIRE VERSUS STATIQUE SUR UN MODELE EXPERIMENTAL J DINKEL (1), J BIEDERER (1), H BOLTE (2), C THIERFELDER (3), B HOFFMANN (2), T WELZEL (1), M HELLER (2), U MENDE (1), HU KAUCZOR (l), J DEBUS (1) (1) HEIDELBERG - ALLEMAGNE, (2) KIEL - ALLEMAGNE, (3) FORCHHEIM ALLEMAGNE

Objectifs : Etude basée sur un modèle pulmonaire expérimental por- cin visant à comparer des acquisitions au scanner spiralé dynamique en mode 4D synchronisé avec la respiration versus acquisitions en mode statique. Matériels et méthodes : L'étude a été réalisée sur un modèle expé- rimental avec un scanner multicoupe (24x1,2 mm). Cinq poumons frais porcins ont été placés sous pression négative dans une cage tho- racique artificielle et mis en mouvement par une membrane simulant le diaphragme. Huit à 15 nodules en parafineliipiodol d'environ 1 cm de diamètre ont été préalablement injectés dans les poumons. Des reconstructions rétrospectives de 5 phases du cycle expiratoire (01251 50/75/100 %) à partir de l'acquisition en respiration libre (7clmn) au moyen d'une mesure parallèle de la courbe respiratoire ont été

comparées aux reconstructions de référence acquises sans mouve- ment respiratoire. Deux observateurs indépendants ont analysé de manière semi-quantitative la présence d'artefacts en spirale et en bloc (tair-step) sur des reconstructions axiales et frontales. Résultats : Des artefacts en spirale non significatifs ont été observés sur les séries dynamiques surtout au niveau du diaphragme (1971300 contre 151300 pour la partie supérieure du poumon). Les artefacts gênants (25/600 dont 3 significatifs) ont été identifiés lors des phases de mouvements respiratoires rapides. Les artefacts en bloc sont plus fréquents lors des scans dynamiques sans pour autant s'avérer être gênants. Conclusion : Cette étude atteste la fiabilité remarquable du scanner thoracique spiralé 4D respiratoire sur le plan diagnostique. 3 Mots clés : Expérimentation - Bronches - 3D

11 h20 Durée : 7 minutes

REPRODUCTlBlLlTE DE LA POSITION 3D DES VERTEBRES CERVICALES IN VIVO PAR STEREORADIOGRAPHIE EOS MA ROUSEAU, S ~APORTE, E CHAVARY-BERNIER, W SKALLI PARIS - FRANCE

Objectifs : La détermination de la localisation des vertèbres dans l'espace in vivo en position de fonction est un enjeu dans l'analyse fonctionnelle du rachis cervical. Le but de cette étude était de définir la reproductibilité du système de stéréoradiographie EOS dans cette utilisation. Matériels et méthodes : Les vertèbres C3 à C7 de 20 sujets ont été reconstruites en 3D par deux fois par deux observateurs. Les différences de forme et les erreurs de coordonnée des vertèbres virtuelles ont permis de déterminer la reproductibilité globale (intervalle de confiance à 95 %) et d'analyser les différences inter et intra-observateurs (ANOVA). Résultats : La reproductibilité était + 0,49 mm pour la forme de la vertèbre ; + 0,84 mm, + 1,42 mm et + 0,58 mm pour les translations et + 2,53 O, + 2,34 O et + 3,24 O pour les rotations selon X, Y et Z respectivement. Les différences intra-observateurs n'étaient pas signi- ficatives. Les différences inter-observateurs étaient significatives pour la forme (0,09 mm), la translation selon X (0,54 mm), les rota- tions selon X et Y (0,33 O et 0,28 O).

Conclusion : La reproductibilité était satisfaisante par rapport aux mesures bidimensionnelles habituelles. Les faibles différences inter- observateurs et l'absence de différence intra-observateur valident l'utilisation du système EOS en cervical.

Mots clés : 3D - Vertèbre - Technique

11 h30 Durée : 7 minutes

MESURE AUTOMATIQUE DE LA REPARTITION DE LA GRAISSE ABDOMINALE EN IRM DANS LE SYNDROME METABOLIQUE V ROULLIER (1). P DUCLUZEAU (1), C CAVARO-MÉNARD (l), F ILLOUZ (l), G CALMON (2), C AUBÉ (1) (1) ANGERS - FRANCE, (2) V~LIZY - FRANCE

Objectifs : La quantification de la graisse intra-péritonéale et sous- cutanée en IRM est un outil utile à la prise en charge du syndrome métabolique, mais sa mesure manuelle est trop fastidieuse pour être de pratique quotidienne. Le but de ce travail est de développer et d'évaluer une méthode de mesure automatique de la répartition de la graisse abdominale. Matériels et méthodes : Quarante patients ayant un syndrome méta- bolique ont eu une coupe IRM en écho de gradient T l en phase et en opposition de phase. Une mesure manuelle a été effectuée par deux radiologues. La mesure logicielle automatique était basée sur deux algorithmes flous permettant la segmentation et la quantification de la graisse intra-péritonéale et sous-cutanée.