Développements en imagerie RMN spirale et application à la caractérisation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique sur deux modèles de tumeurs intracérébrales

Developments in nmr spiral imaging and applications to the characterization of the blood brain barrier permeability in two models of intracerebral tumors

• Auteur / Autrice : Marine Beaumont
• Direction : Christoph Segebarth
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble 1

Mots clés

Mots clés libres

Imagerie par résonance magnétique nucléaire

Imagerie spirale

Mesure de trajectoire

Espace k

Rat

Tumeur cérébrale

Microvascularisation

Perméabilité

Barrière hémato-encéphalique

Agent de contraste

Résumé

Ce travail présente les résultats obtenus dans le cadre de développements méthodologiques en imagerie par résonance magnétique. Tout d’abord, la mise en place de la technique d’imagerie rapide utilisant un échantillonnage de l’espace k le long d’une trajectoire spirale à densité variable est exposée. L’optimisation des paramètres d’acquisition et la comparaison de différentes techniques de reconstruction ont été menées via des simulations numériques. Une approche originale de la calibration de la trajectoire dans l’espace k est proposée. L’imagerie spirale a été utilisée pour mettre en œuvre une méthode de mesure de la perméabilité de la BHE au Gd-DOTA. Ce protocole a été intégré aux mesures de volume sanguin et d’index de taille des vaisseaux utilisant le Sinerem®. Les résultats obtenus montrent des différences au niveau des paramètres de la microvascularisation sur les modèles de tumeurs C6 et RG2. La présence du Sinerem® conduit à une diminution des valeurs de constante d’échange à travers la paroi vasculaire (Ktrans) dans la tumeur de 24% en moyenne. Cette étude a également mis en évidence l’extravasation du Sinerem®, pendant les deux premières heures après injection du produit, uniquement dans les tumeurs RG2.

The results presented in this work were obtained as part of methodological developments in magnetic resonance imaging. First of all, the setting of the rapid imaging technique using a k-space sampling scheme along a variable density spiral is described. Numerical simulations were used to optimize the acquisitions parameters and to compare different reconstruction techniques. An original approach to calibrate the k-space trajectory was proposed. Then, spiral imaging was used to implement a method to measure the blood brain barrier permeability to Gd-DOTA. This protocol was combined to blood volume and vessel size index measurements using Sinerem®. The results obtained highlighted differences between the microvascular parameters measured on C6 and RG2 tumor models. The presence of Sinerem® induces a mean decrease of the transfer constant across the vascular wall (Ktrans), in the tumor, of 24%. This study also showed extravasation of the Sinerem®, during the first two hours after the product injection, only in the RG2 tumors.