Quantification du flux sanguin fœtal humain avec imagerie par résonance magnétique et compensation de mouvement

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour mesurer rapidement le flux sanguin fœtal avec l’IRM et effectuer rétrospectivement la correction du mouvement et le contrôle cardiaque.

Résumé

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est un outil important pour l’évaluation clinique de la morphologie cardiovasculaire et de la fonction cardiaque. C’est également la norme de soins reconnue pour la quantification du flux sanguin basée sur l’IRM à contraste de phase. Bien qu’une telle mesure du débit sanguin soit possible chez les adultes depuis des décennies, des méthodes visant à étendre cette capacité au flux sanguin fœtal n’ont été développées que récemment.

La quantification du flux sanguin fœtal dans les principaux vaisseaux est importante pour surveiller les pathologies fœtales telles que les cardiopathies congénitales (CHD) et le retard de croissance fœtale (FGR). La coronaropathie provoque des altérations de la structure cardiaque et du système vasculaire qui modifient le cours du sang chez le fœtus. Dans la RGF, la voie du flux sanguin est modifiée par la dilatation des shunts de sorte que l’apport sanguin oxygéné au cerveau est augmenté. La quantification du flux sanguin permet d’évaluer la gravité de la pathologie fœtale, ce qui permet une prise en charge in utero appropriée des patients et une planification des soins postnatals.

Les principaux défis de l’application de l’IRM de contraste de phase au fœtus humain comprennent la petite taille des vaisseaux sanguins, la fréquence cardiaque fœtale élevée, la corruption potentielle des données IRM due à la respiration maternelle, les mouvements fœtaux imprévisibles et le manque de méthodes conventionnelles de contrôle cardiaque pour synchroniser l’acquisition des données. Ici, nous décrivons les développements techniques récents de notre laboratoire qui ont permis la quantification du flux sanguin fœtal à l’aide de l’IRM à contraste de phase, y compris les progrès de l’imagerie accélérée, de la compensation de mouvement et du contrôle cardiaque.

Introduction

Une évaluation complète de la circulation fœtale est nécessaire pour surveiller les pathologies fœtales telles que le retard de croissance fœtale (RGF) et les cardiopathies congénitales (CHD)^1,2,3. In utero, la prise en charge des patientes et la planification des soins postnatals dépendent de la gravité de la pathologie fœtale 4,5,6,7. La faisabilité de la quantification du flux sanguin fœtal avec l’IRM et ses applications dans l’évaluation des pat....

Protocole

Toutes les IRM ont été effectuées avec le consentement éclairé de volontaires dans le cadre d’une étude approuvée par notre comité d’éthique de la recherche institutionnel.

REMARQUE: Les méthodes décrites ci-dessous ont été utilisées sur un système d’IRM 3T. L’acquisition est réalisée à l’aide d’une séquence IRM à contraste de phase radiale. Cette séquence a été préparée en modifiant la trajectoire de lecture (pour obtenir un motif stellaire) de l’IRM cartésienne à contraste de phase du fabricant. Les protocoles de séquence et d’échantillon sont disponibles sur demande via notre plateforme d’échange C²P. Toutes les reconstruction....

Résultats

En général, les examens IRM de phase du flux ciblent six vaisseaux fœtaux principaux: l’aorte descendante, l’aorte ascendante, l’artère pulmonaire principale, le canal artériel, la veine cave supérieure et la veine ombilicale. Ces vaisseaux intéressent le clinicien car ils sont souvent impliqués dans la coronaropathie et la FGR, influençant la distribution du sang dans tout le fœtus⁹. Une durée de balayage typique avec l’IRM à contraste de phase radial est de 17 s par vaisseau,.......

Discussion

Cette méthode permet la mesure non invasive du flux sanguin dans les grands vaisseaux fœtaux humains et permet une correction rétrospective du mouvement et un blocage cardiaque en utilisant des techniques de reconstruction itérative. La quantification du flux sanguin fœtal a été réalisée par IRM au cours des 1,3,8,9 dernières^années. Ces études avaien.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
elastix	Image Sciences Institute, University Medical Center Utrecht		Image registration software
Geforce GTX 960	Nvidia	04G-P4-3967-KR
gpuNUFFT	CAI²R		Non-uniform fast Fourier transform
MAGNETOM Prisma	Siemens	10849583
MATLAB	MathWorks
Radial Phase Contrast MRI sequence			Trajectory modification of manufacturer's Cartesian Phase Contrast sequence
Segment	Medvisio		Data analysis
VENGEANCE	Corsair	LPX DDR4-2666