Utilisation de signaux multiparamétriques multimodaux pour la caractérisation in vivo de processus physiopathologiques complexes en TEP-IRM.

Rationnel médico-scientifique

L’émergence récente de dispositifs TEP-IRM complètement intégrés, véritable prouesse technologique, offre de vraies possibilités d’évolution disruptive de nos capacités d’analyse multimodale quantitative : les propriétés quantitatives intrinsèques de l’imagerie TEP, extrêmement sensible (résolution picomolaire), couplées à la très grande flexibilité d’imagerie de contraste de l’IRM, permettent, à partir d’un protocole d’acquisition TEP-IRM, d’acquérir de manière simultanée de multiples paramètres structurels et fonctionnels tissulaires, notamment : morphologie, densité cellulaire, relaxométrie T1/T2, composition graisseuse, perfusion / vascularisation, métabolisme.

A l’ère de la médecine de précision, ces approches multiparamétriques innovantes offrent des perspectives prometteuses pour mieux caractériser/comprendre des processus physiopathologiques complexes tels que l’hétérogénéité tumorale, facteur majeur actuel de résistance aux traitements.

Fig 1: intégration complète IRM-TEP. Deux concepts d’imagerie synergiques.
Fig 2 : Imagerie multiparamétrique TEP-IRM d’une tumeur pulmonaire : densité cellulaire (ADC), propriétés magnétiques tissulaires (T1 et T2), perfusion / vascularisation (Ktrans, Kep, ve, vp), Métabolisme glucidique (K1, k2, k3, vb, MRGlu). L’approche multidimensionnelle fournit une information originale unique du comportement physiopathologique de la tumeur.

Environnement scientifique

Le dispositif TEP-IRM 3T du laboratoire BioMaps (Signa PET-MR, GE Healthcare, Waukesha, WI, USA), financé par le programme national « Investissement d’avenir » de l’Agence Nationale de la Recherche et de « l’infrastructure d’avenir en Biologie Santé » France Life Imaging (grant ANR-11-INBS-0006), dispose d’un écosystème de recherche médico-scientifique unique en France :

    • Compétences méthodologiques synergiques en instrumentation IRM et reconstruction TEP
    • Environnement médical : GHU Paris Saclay (AP-HP, plus grand CHU d’Europe) et Institut Gustave Roussy (1er centre de lutte contre le cancer Européen).

 Références

  1. F. Besson, B. Fernandez, S. Faure, O. Mercier, A. Seferian, E. Blanchet, X. Mignard, A. Chetouani, S. Bulifon, S. Mussot, F. Parent, F. Bouderraoui, D. Montani, D. Mitilian, E. Fadel, M.-R. Ghigna-Bellinzoni, H. Cherkaoui, C. Comtat, V. Lebon, E. Durand. Diffusion-weighted Imaging Voxelwise-matched Analyses of Lung Cancer at 3.0-T PET/MRI: Reverse Phase Encoding Approach for Echo-planar Imaging Distortion Correction.Radiology. DOI: 10.1148/radiol.2020192013, 2020. 
  1. F. Besson, B. Fernandez, S. Faure, O. Mercier, A. Seferian, X. Mignard, S. Mussot, C. le Pechoux, C. Caramella, A. Botticella, A. Levy, F. Parent, S. Bulifon, D.  Montani, D. Mitilian, E. Fadel, D. Planchard, B. Besse, M.-R. Ghigna-Bellinzoni, C. Comtat, V. Lebon,  E. Durand. 18F-FDG PET and DCE kinetic modeling and their correlations in primary NSCLC: first voxel-wise correlative analysis of human simultaneous 18F-FDG PET-MRI data. EJNMMI Research. DOI: 10.1186/s13550-020-00671-9, 2020.
  1. F. Besson, B. Fernandez, S. Faure, O. Mercier, A. Seferian, S. Mussot, A. Levy, F. Parent, S. Bulifon, X. Jais, D. Montani, D. Mitilian, E. Fadel, D. Planchard, M.  Ghigna-Bellinzoni, C. Comtat, V. Lebon, E. Durand. Fully Integrated Quantitative Multiparametric Analysis of Non-Small Cell Lung Cancer at 3-T PET/MRI: Toward One-Stop-Shop Tumor Biological Characterization at the Supervoxel LevelClin Nucl Med. vol. 46(9) pp. 440-447. doi: 10.1097/RLU.0000000000003680, 2021.