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Evaluation of brain diseases by quantitative magnetic resonance metabolic, perfusion and diffusion imaging

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Etudes de résonance magnétique sur le cerveau

L'imagerie à résonance magnétique a considérablement excellé en pathologie du cerveau depuis sa première application sur des patients vivants à la fin des années 1970. La fourniture d'images d'excellente qualité conduit à une meilleure compréhension de la physiologie et du métabolisme du cerveau, débouchant sur un meilleur diagnostic et de nouvelles thérapies pour les pathologies cérébrales. Ces progrès amèneront finalement et immanquablement une multitude de bénéfices économiques et sociaux.

Santé

Dix centres européens dédiés à la Résonance Magnétique (RM) ont collaboré à ce projet de recherche visant à développer, par l'emploi de trois techniques de RM différentes, une assurance-qualité standard et des protocoles cliniques et à appliquer ces nouvelles techniques à des cerveaux humains malades et sains. L'objectif central étant l'identification de facteurs pathophysiologiques essentiels au diagnostic et au suivi thérapeutique. L' Imagerie Spectroscopique par Résonance Magnétique (ISRM), l'imagerie par diffusion d'eau et l'imagerie de perfusion ont été les trois techniques employées dans le projet. Avec l'imagerie spectroscopique, une séquence d'impulsions pour imagerie en vue métabolique simple a été conçue pour obtenir des concentrations quantitatives de métabolites. Les centres participant au projet ont dû mettre en oeuvre la séquence d'impulsions dans leurs scanners RM respectifs; ce qui a conduit au choix d'une séquence multi-écho à une seule étape d'encodage de phase spatiale par cycle. Des études in vivo ont été menées sur des rats. En vue d'obtenir une norme, des mesures du protocole ISRM mis au point ont été comparées à des mesures du T1 et du T2 d'eau et de métabolites et à des calculs des concentrations en métabolites. Les mesures ont été effectuées dans quatre centres différents, sur six volontaires sains à chaque fois. Les recherches ont montré que les résultats fournis par l'ISRM se prêtent tout à fait à la comparaison et à l'interprétation. Pour l'imagerie par diffusion, on a employé une séquence spectroscopique écho-planaire multi-coupes. Les effets d'anisotropie sont éliminés si les valeurs du tenseur d'anisotropie à trois distances perpendiculaires (autrement dit sa trace) sont obtenues en appliquant deux intensités de champ magnétique à chacune des directions. Les études de validation sont encore en cours en ce domaine. Dans l'imagerie par perfusion invasive, l'estimation du volume de perfusion cérébrale et de sang a été facilitée par l'utilisation de l'agent de contraste Gd-DTPA durant l'imagerie rapide. L'agent de contraste, un ion paramagnétique (Gd) lié à une grosse molécule (DTPA), qui améliore les champs magnétiques locaux, a été injecté en embole et son cheminement a été suivi avec 6 coupes anatomiques par seconde. Le projet se donne comme but primordial, par une meilleure compréhension du cerveau humain, de sa physiologie et de son métabolisme, d'alléger non seulement le fardeau économique que les pathologies cérébrales font peser sur les systèmes de santé, mais avant tout la charge émotionnelle pesant sur les patients et leur famille.

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