FLI ThermoMetRE

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ThermoMetRE: Compensation des mouvements respiratoires en Elastographie par Résonance Magnétique (ERM) et thermométrie IRM simultanées

Financement d'amorce de collaboration de 12k€ sur 2 ans (2016-2017), obtenue du WP3 : Imagerie Interventionnelle du réseau France Life Imaging (FLI) en collaboration avec l'équipe d'Imagerie de l'IHU Lyric de Bordeaux

Mots-clés : ablation thermique, élastographie, thermométrie IRM, compensation de mouvements physiologiques

Objectifs scientifiques

Une ablation thermique consiste à détruire les cellules tumorales par le chaud ou le froid, tout en préservant les structures anatomiques sensibles situées à proximité. Le suivi actuel de la procédure est effectué principalement par thermométrie IRM, permettant de calculer la dose thermique reçue par les tissus malades et sains. Les propriétés mécaniques des tissus peuvent être modifiées par les ablations thermiques, et il est donc intéressant de pouvoir les caractériser par des mesures d’élastographie par résonance magnétique (ERM). L’équipe de recherche du laboratoire ICube a récemment démontré la possibilité de monitorer ces modifications par ERM en temps réel, couplée à de la thermométrie IRM. Cependant, la séquence doit être accélérée (méthodes développées à l’IHU LIRYC et au laboratoire ICube) et intégrer des méthodes de compensation de mouvement (laboratoire IMB), en exploitant par exemple les méthodes développées à l’IHU LIRYC pour la thermométrie cardiaque par IRM. Ce projet a donc pour objectif de développer une méthode d’imagerie IRM hybride de température et d’élastographie pour monitorer des ablations thermiques réalisées dans le foie, en intégrant dosimétrie thermique et évaluation simultanée des modifications des propriétés mécaniques des tissus.

Approche envisagée 

Le protocole d’ERM temps réel qui sera utilisé optimise les 3 éléments techniques indispensables à l’obtention de l’élastogramme en temps réel, à savoir : excitation mécanique compacte avec source d’onde mécanique interne (laboratoire ICube), séquence IRM interactive et rapide incluant l’encodage ERM, et reconstruction en ligne de l’élastogramme. De plus, la méthode utilisée permet le calcul simultané de l’élastogramme et de la carte de température par thermométrie IRM par combinaisons des images de phase. Actuellement, l’acquisition des images est synchronisée à la respiration afin d’éviter tout mouvement respiratoire, ce qui ralentit considérablement le taux de rafraichissement des données mécaniques et thermiques (~0,2Hz). La compensation du mouvement respiratoire sur les images IRM par flux optique permet de s’affranchir des variations de phase induites par les variations de susceptibilité magnétique associées. L’implémentation d’une version rapide de l’acquisition (via une séquence EPI intégrant imagerie parallèle et reconstruction temps réel) permettra l’acquisition d’au moins 10 coupes/s en flux continu et l’affichage simultané des images de température/élastogrammes.

Originalité et positionnement

L’accélération attendue de l’acquisition des images doit permettre d’améliorer la précision des données mécaniques mesurées par ERM en limitant les effets de moyennages temporels (actuellement obtenus sur plusieurs cycles respiratoires). Les procédures sont actuellement standardisées, avec une durée et/ou une dose thermique cible à réaliser en fonction du tissus à traiter. Le couplage des informations thermiques et mécaniques doit permettre de définir de nouveaux critères d’évaluation en temps réel de la procédure d’ablation thermique, avec comme objectif final une adaptation plus fine des durées et puissances d’ablation sur chaque patient. Ces méthodes développées pour le foie pourraient être appliquées à d’autres organes (cœur, cerveau par exemple).

Equipe

AVR / ICube : Breton Elodie, Vappou Jonathan

IHU LIRYC : Quesson Bruno, Bour Pierre, Ozenne Valéry

Institut de mathématiques de Bordeaux (IMB) : Denis de Senneville Baudouin