IMAGERIE FONCTIONNELLECEREBRALE CHEZ

LHOMME

IMAGERIE FONCTIONNELLECEREBRALE CHEZ

LHOMME

M. Zanca, Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU Montpellier

Master Physiologie Intgre

Prof. M. ZANCAUM1, CHU Montpellier & L2C, UMR 5221 CNRS-UM2, BioNanoNMRI

Les techniquesLes techniquesTEP, mission de +

TEMP, mission de

TDM, transmission de X

SRM, mission RF

IRM, mission RF

La TEPTomographie par mission de

positons (+)

La TEPTomographie par mission de

positons (+)

Emission interne de +Dtection externe des photons dannihilation

Image tomographique, Rsp ~ 5 mmImages dun mtabolisme cibl local

Isotopes metteurs de positons les plus utiliss en TEP crbrale

Isotopes metteurs de positons les plus utiliss en TEP crbrale

Isotope Emax(keV)

Parcours moyen

dans H2O(mm)

Priode T1/2(min)

150 1723 2,7 213N 1190 1,5 1011C 981 1,1 2018F 635 0,6 110

Dure de vie

6.T1/2

12 min1 hr

2 hrs11 hrs

Seul le 18F est utilisable en routine (loin du site de production). Pour le 11C, la camra doit tre (trs) faible distance du cyclotron, pour le 13N et le 15O, la camra doit lui tre branche en permanence !

Impose cyclotron

sur sitesur site

pas loinloin

Quelques traceurs utiliss en TEP

Mtabol. K+-182RbPerf myocardq.NH31013N

CancersRcepteurs

Mth, Opiacs, BZD, ligD2 & S2

2011C

Volmie, DSCO2, CO2, H20, CO215O

Cancer, cardio, neuroCancer prostate

Plaques amylodes

F-DGF-CholineF-AV45

11018F

Seul raliste en routine

FonctionsT

(min)Marqueur

La TEMPTomographie par mission

monophotonique ()(SPECT ou scintigraphie)

La TEMPTomographie par mission

monophotonique ()(SPECT ou scintigraphie)

Emission interne de Dtection externe (scintillation) des photons

Image tomographique, Rsp ~ 10 mmImages dune fonction cible locale

Isotopes les plus Utiliss en TEMP Crbrale

Isotopes les plus Utiliss en TEMP Crbrale

Isotope Energie (keV) Priode T (heures)99mTc 140 6123I 159 285 13201Tl 71 73

metteurs de photons

Gamma camra TEMP ddie cerveauCHU Gui de Chauliac

BHE et traceurs crbraux en TEMPDbit Sanguin CrbralTraceurs restant pigsIMPHMPAOECD

Traceurs diffusiblesXnon

Lsions de la BHE

Lsion de la BHE seuleDTPA

Lsion de la BHE seule + mtabolismeThalliumMIBI

Mtabolisme CrbralFDGRcepteurs

Dopaminergiques : Iodolisuride, -CIT, FP-CIT, TRODATBenzodiazpines : Iomazenil

19/09/2013 Med Nucl CHU Angers 10

Images TEMP de Traceurs Crbraux

Dbit tissulaire : HMPAO - 99mTc ECD - 99mTc

Tumeurs crbrales MIBI - 99mTc 201Tl

Neurotransmission & FP-CIT 123I, PE2I 131I IBZM 131I

MO HABERT, CHU Piti Salptrire, PARIS

La TDMTomodensitomtrieou Scanner X

La TDMTomodensitomtrieou Scanner X

mission externe et transmission de photons XDtection externe des photons transmis

Image tomographique, Rsp ~ 1 mmImages de densits lectroniques

www.clinique-radiologique.com/tpe1.htm.

4 gnrationLe tube rayons X tourne seul

dans une seule couronne comprenant 800 1000

dtecteurs fixes 3 gnration

SRM & IRMSpectromtrie et Imagerie par

Rsonance Magntique Nuclaire

SRM & IRMSpectromtrie et Imagerie par

Rsonance Magntique Nuclaire

mission interne de photons de RFDtection externe des photons transmis

Image tomographique, Rsp ~ 1 mmImages de densits nuclaires modules

SRM & IRMProfesseur. Michel ZANCA Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Les grandes fonctions

Les grandes fonctions

AnatomieMtabolismeDiffusionDbit sanguin et perfusionNeurotransmissionImagerie molculaire

Etudes anatomiquesEtudes anatomiques

Anatomie crbrale en TDMAnatomie crbrale en TDM

Courtesy, Dr Alan Pitt, Neuroradiologie, Hpital St. Joseph et Medical Center/Barrow Neurological Center, Phoenix, Arizona, Etats-Unis, http://www.gehealthcare.com/eufr/ct/products/products_technologies/products/lightspeed-vct-xt/7204_be_VCT_XT_04-clinical-case.html

Professeur Michel ZANCA, Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Post Mortem In Vivo

Anatomie crbrale en IRM T1

Professeur Michel ZANCA Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Anatomie crbrale en IRM T2Les neuroactivations sont mises en vidence partir

de squences EPI pondres T2*

SE EPI

EDTA-Gd et M.I.P.

extrait de WATTS R. et al., Magnetic Resonance in Medicine, 2002 ; 48 : 419-24

ARM 3D des vaisseaux du couARM 3D des vaisseaux du cou

Etude de la vascularisation crbrale en IRM avec produits de contraste

Etude de la vascularisation crbrale en IRM avec produits de contraste

Eur J Nucl Med Mol Imaging (2009) 36 (Suppl 1):S113S120

IRM (trs) haute rsolution 7 TT2*MRI of the brain

1.5 T 7T

Intrt de la haute rsolution anatomique en IRM : mieux voir lhippocampe en T2

Intrt de la haute rsolution anatomique en IRM : mieux voir lhippocampe en T2

Courtesy of Erwin Hahn Institute, Essen, Germany

MAGNETOM 7 T High Resolution

Benveniste H et al., Detection of neuritic plaques in Alzheimer's disease by magnetic resonance microscopy, PNAS 1999;96;14079-14084

Trs haute Rsp et contrastes en IRMObservation de plaques amylodes sur des modles

animaux dAlzheimer(souris transgniques mAPP)

Aspect histologique(coloration argentique)

Dtection IRM directe par effet de susceptibilit (pertes de signal T2*) des plaques.

Les plaques (points noirs) ne sont discernes quen trs

haute Rsp(imagerie microscopique T2*)

Observer les dpts de plaques amylodes(50 150 m)

Observer les signaux des plaques amylodes(100 150 m)

Dtection de plaques amylodes (Alzheimer)

Dans lencart vert, les gros spots noirs de lIRM correspondent aux plaques amylodes de lhistologie (points rouges), lgrement dcales pour clartJ Zhang, et al., Detection of Amyloid Plaques in Mouse Models of Alzheimers Disease by Magnetic Resonance Imaging,

Magnetic Resonance in Medicine, 2004; 51: 452457

mAPP : mutant human amyloid precursor proteinPS1 : mutant presenilin-1 transgenes

IRM-T2*

IRM-T2*

Histologie au rouge Congo

Souris mutantes mAPP-PS1

Souris tmoin

Contraste spontan en T2* en IRMContraste spontan en T2* en IRM

Etude mtaboliquesEtude mtaboliques

Le FDG saccumule principalement dans les cellules avides de glucose (cerveau, muscles dont le cur, inflammations et tumeurs) et slimine par voie urinaire

Aprs 1 heure, le niveau de radioactivit (fixation du FDG) rend correctement compte du niveau de mtabolisme local

Biodistribution du 18F-FDG en TEP

Benoit Denizot Mdecine Nuclaire CHU Angers

27

Mtabolisme crbral normal en TEPMtabolisme crbral normal en TEPLe FDG donne le profil mtabolique, coupl au profil

perfusionnel : gris > blanc

18F-FDG

Neuro-activation crbrale en micro TEP

Effet dune stimulation tactile (moustaches)Crdit M.E. PHELPS, JNM, 2000 ; 41 : 661-681

18F-FDG

TEP sain, TEP Alzheimer, TEMP Alzheimer

Michel ZANCA, Mdecine Nuclaire, CHU MONTPELLIER

Mtabolisme crbral et Alzheimer18F-FDG

L'hypomtabolisme de l'pilepsie en IC

Epilepsie, 18F-FDG, Ph COUBES, Mayo Clinic, Cleveland

Permet de localiser un foyer pileptique

ici temporal interne droit

TEP18F-FDG

Mtabolisme et carcinome ORL primitif

Visualisation Multimodale TEP -TDM

18F-FDG18F-FDG

M. Zanca, Biophysique et Mdecine Nuclaire, CHU Montpellier

Mtabolisme crbral normal en SRM 1H

SIEMENS, Magnton Vision 1,5 T

Mtabolites crbraux observables in vivo en 1H-SRM

Mtabolites crbraux observables in vivo en 1H-SRM

La Spectromtrie du Proton par Rsonance Magntique Nuclaire in Vivo, N. El Tannir, C. David, Projet DESS "TBH", UTC, 01-02

(neurones fonctionnels)

(ischmie)

(mtabol. Oxydatif)

(membranes)

(astrocytes)

te 20 ms(neurones fonctionnels)

(ischmie)

(mtabol. Oxydatif)

(membranes)

(astrocytes)

te 20 ms

LacM I

NAA

Cho

Anomalies mtaboliques : Schizophrnie

NAACrCho

Pertes neuronales importantes

Professeur Michel ZANCA, Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

1H-SRM

Lac

NAACr/PCr

Cho

La Spectromtrie du Proton par Rsonance Magntique Nuclaire in Vivo, N. El Tannir, C. David, Projet DESS "TBH", UTC, 01-02

Pertes neuronales svres,Mtabolisme oxydatif

ou anarobie,Respect des membranes cellulaires

1H-SRM avec dition des lactates (te 270 ms)

IRM-T2

Anomalies mtaboliques de la souffrance ischmique en 1H-SRM

Encphalopathie Mitochondriale

T1-Gd Image : cerebellum polycyclic lesion with peripherical contrastehancement necrotic tumor or abcess ?

1H MRS lve lambigut : lactate et amino acides donnent le ic : abcs

Courtesy : JPh COTTIER & C. DESTRIEUX, Neuroradiologie & Neurochirurgie, CHU Bretonneau, TOURS

lactate

Amino Ac1H-MRS

1H-SRM : Abcess or Tumor ?

Caractrisationdes tumeurs

Caractrisationdes tumeurs

Grading histologique des tumeurs en TEMP au 201Tl

Pas ou (trs) peu de fixation, tumeur gliale de (trs) bas grade

Oligodendrogliome B de Haut Grade en TEMP au 201Tl

Professeur Michel ZANCA Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Respiration cellulaire (201Tl)

IRM T1 avec produit de contraste

201Tl

Radio ncrose

201Tl-TEMP : rcidive ou radio ncrose ?

Professeur. Michel ZANCA, Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Mlanome de haut grade en 201Tl-TEMPMlanome de haut grade en 201Tl-TEMPIRM 99mTc-HMPAO 201Tl

Glioblastome multiforme frontal droit

Hybrid PET/MRI of Intracranial Masses: Initial Experiences and Comparison to PET/CT, The Journal of Nuclear Medicine, 2010, 51( 8) : 1198-1205

18F-FDG

Mningiome olfactif en TEP

Hybrid PET/MRI of Intracranial Masses: Initial Experiences and Comparison to PET/CT, The Journal of Nuclear Medicine, 2010, 51( 8) : 1198-1205

satellite lesion detected only on PET

68Ga-Dotatoc

Etude de la diffusionde leau tissulaire en

IRM

Etude de la diffusionde leau tissulaire en

IRM

Tenseur de Diffusion :sens de conductiondes fibres blanches

Images fonctionnelles de diffusion en IRM

Images fonctionnelles de diffusion en IRM

DWI : Diffusion D/Gdans corps calleux

ADC :mobilit de leau

Infarctus Sylvien (ACM) Droit en DWI

IRM de diffusionPrcoce (DWI)

Territoire de lartre sylvienne D

Leau ne diffuse plus au niveau de la pathologie

From : Michael B. SINGER et al., Stroke, 1998 ; 29 : 133-136

On T2 image, numerous hyper intense spots. On DWI (cephalo-caudate gradient), only one intense spot on right internal

capsula, corresponding to the newest stroke

IRM - T2 DWI

Apports des DWI % T2WI, AVC aiguApports des DWI % T2WI, AVC aigu

Ex.: DWI MRI in Wilson Disease

RN Sener, AJNR Am J Neuroradiol 24:965967, May 2003

PDwBilateral high signal in striata.

DWI (b = 1000 s/mm2)Highly restricted diffusion

Accumulated copper ?

Intensit du gradient (b-value)

Sig

nal I

nten

sity

S

b = 0 s/mm2 b = 1000 s/mm2 ADC

signaldifference from

e(-bD)

Calcul de lADC partir des DWIsCalcul de lADC partir des DWIs

ln Sb = -ADC . b + ln So

On utilise des gradients dintensit (b) croissante

Tenseur et Anisotropie de DiffusionTenseur et Anisotropie de DiffusionLa Diffusion est diffrente dans des directions diffrentes

Free diffusion

Restricted diffusion

Isotropic diffusion

Anisotropic diffusion

Calculation of Anisotropy in 3D requires diffusion measurements in 6 different directions

Also called TENSOR Imaging

1111, , , , 2222 and 3333, the 3 eigenvalues of the tensor, characterize the shape andorientation of the ellipsoid

1111

2222

3333P

M

S

Les valeurs propres du tenseur 3DLes valeurs propres du tenseur 3D

Mean diffusivity:

Fractional anisotropy:

SPIE 2001, Leonid Zhukov, Ken Museth, David Breen, Department of Computer Science,Cal-Tech

permettent de dduire, voxel voxel, des paramtres danisotropie

permettent de dduire, voxel voxel, des paramtres danisotropie

m et Di mesurent lADCFA et Da lanisotropie

Qqs images paramtriques du tenseur de diffusion

SPIE 2001, Leonid Zhukov, Ken Museth, David Breen, Department of Computer Science,California Institute of Technology, diapo 19

*

***

***

"Fiber Tracking" sur FA (ou la plus grande valeur propre du tenseur 3D)

"Fiber Tracking" sur FA (ou la plus grande valeur propre du tenseur 3D)

A probabilistic algorithm allows to extract white matter fibers main directions (associative bundles)

Fractional Anisotropy (FA) value indicates anisotropyColor indicates the preferred diffusion direction

FH

LR

AP

Codage couleur des cartes de FACodage couleur des cartes de FA

Foot HeadLeft right

Antero - Posterior

M ZANCA & E LEBARS, Neuroradiology, University Hospital MONTPELLIER, Intera Phillips Medical System

Visualisation du niveau de fonctionnalitdes fibres blanches

Visualisation du niveau de fonctionnalitdes fibres blanches

Color codingreveals

fibers maindirection

http://newvaluestreams.com/wordpress/?p=119

http://newvaluestreams.com/wordpress/wp-content/uploads/2008/08/neural-wires.jpg

Application : le connectome, connectique neuronale sur lensemble du cerveau

Extraction de certains faisceauxExtraction de certains faisceaux

M ZANCA & E LEBARS, Neuroradiology, University Hospital MONTPELLIER, Intera Phillips Medical System

Faisceau arqu

Faisceau pyramidal

Nette modification du facteur danisotropie pour les fibres situes en dessous de la lsion

Gauche-DroiteAntro-PostrieurHaut-Bas

Suivi volutif dun traumatisme rachidien

E Lebars et M Zanca, CMC Gui de CHAULIAC, CHU MONTPELLIER

Estimation du DSC ou dbit sanguin crbral(perfusion crbrale)

Estimation du DSC ou dbit sanguin crbral(perfusion crbrale)

Temps

Pic de Contraste

Avant Contraste

Post-Contraste

MRI - GYROSCAN NT, Philips Medical System, France Philips Unit

Ex. en IRM : acquisition dynamique dimages T2* (EPI) ( 1.5 s/im) suite IV bolus dun produit de contraste (Gd-EDTA)

DSC par transit dun bolus de PdeC en IRM (Gd-EDTA) et TDM (Xe)

DSC par transit dun bolus de PdeC en IRM (Gd-EDTA) et TDM (Xe)

C(t) C(t) C(t) C(t) R2*(t) R2*(t) R2*(t) R2*(t) 1/te.Ln[S1/te.Ln[S1/te.Ln[S1/te.Ln[Soooo/S(t)]/S(t)]/S(t)]/S(t)]

Ajuster CT(t) tissulaire par courbe gamma afin dliminer la recirculation

CT(t) = A.(t-to).e-(t-to) + B

Paramtres extraits des courbesParamtres extraits des courbes

Recirculation

Ajustement

rCBF = rCBV/TTP

Images paramtriques issues de la mesure du DSC en IRM avec PdeC GdImages paramtriques issues de la

mesure du DSC en IRM avec PdeC Gd

PERFUSION T2 PONDRE en IRM AVEC CINTIQUE

DE Gd

PERFUSION T2 PONDRE en IRM AVEC CINTIQUE

DE Gd

IRM - GYROSCAN NT, Philips Systmes Mdicaux, Une Division de Philips France

VSCr DSCr

to ttm ttp

T1 post Gd

rCBV

Prise de contraste homogne

Stase capillaire

Hyper vascularisation et stase capillaire

Cas dun mningiome, VSCr augment et stase capillaire caractristique

Signal versus temps (1min 20s)

E. LE BARS et al., GE SIGNA 1,5 T, CHU AMIENS (Pr. IDI PERETTI)

Analyse du DSC en TDM avec IV de Xe Analyse du DSC en TDM avec IV de Xe Xe respir et acquisition dynamique, ici 19 passages en 50,2 sec

Courtesy, Dr Alan Pitt, Neuroradiologie, Hpital St. Joseph et Medical Center/Barrow Neurological Center, Phoenix, Arizona, Etats-Unis, http://www.gehealthcare.com/eufr/ct/products/products_technologies/products/lightspeed-vct-xt/7204_be_VCT_XT_04-clinical-case.html

Une des vues de la srie

reha

usse

men

t

acquisition

temps de transit moyen (TTM) volume sanguin (VSC) perfusion (DSC)

Images TDM de paramtres perfusionnelsCalculs effectus voxel voxel

DSC = VSC / TTM

Coyrtesy, Dr Alan Pitt, Neuroradiologie, Hpital St. Joseph et Medical Center/Barrow Neurological Center, Phoenix, Arizona, Etats-Unis, http://www.gehealthcare.com/eufr/ct/products/products_technologies/products/lightspeed-vct-xt/7204_be_VCT_XT_04-clinical-case.html

Hmiplgie G brutale : DSC en TDM-Xe

La Lettre du Neurologue - vol. X - n 2 - fvrier 2006 p 42-46

(A) image TDM conventionnelle une heure aprs laccident

(B) zone dischmie visualise 24 heures aprs

(C) hypoperfusion au XeCT une heure aprs laccident

(D) hypoperfusion confirme 24 heures aprs

spins entrant

Beffspins inverss !!

Gz

B1

Leau des vaisseaux (spins mobiles), marque au niveau de la bifurcation carotidiennepar inversion adiabatique, est distribue au cerveau au rythme du DSC

Les coupes acquises aprs marquage sont (fortement) pondres en DSC : (C)ASL

Perfusion Crbrale en IRM-ASL par Marquage Amont des Spins de leau

Perfusion Crbrale en IRM-ASL par Marquage Amont des Spins de leau

Perfusion IRM par Spin Labelling (ASL)Perfusion IRM par Spin Labelling (ASL)

EL BARBIER et al., JMRI 2001 ; 13 : 496-5201,5 T

Image dASL 7 TImage dASL 7 TProfesseur. Michel ZANCA Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

perfWThe Krueger Institute, John Hopkins University Hospital

DSC et TEO en H215O et 15O2 TEP Pnombre ischmique

DSC CRO

Dfinie par un DSC diminu, un TEO augment et une CMRO2 normale ou discrtement abaisse

Perfusion en TEMP 99mTc-HMPAO & ECDPerfusion en TEMP 99mTc-HMPAO & ECD

Perfusion crbrale normale

Rtention crbrale de lHMPAO en TEMP

temps

Act

ivit

c

rbr

ale

5 6%

20 mn 1 h 30 24 h

Importance de respecter, avant la stabilisation ( 20 min), les conditions sensorielles de base (minimiser tout stimulus) afin de conserver le profil perfusionnelcrbral du moment de linjection.

Au-del, effet mmoire car conservation du profil perfusionnel initial pendant plusieurs heures

APPLICATIONS : pilepsie en per critique, TEMPf,

Premier passage

(washout) Stabilisation

Michel ZANCA, Mdecine Nuclaire, CHU MONTPELLIER

Early SPECT(day 0)

Early CT(day 0)

Late CT(day 90)

Perte DSC par infarctus Sylvien gaucheBranche post artre crbrale moyenne

MAHAGNE M-H et al., Cerebrovasc Dis. 2000 Sep-Oct;10(5):364-73, Universit de Nice Sophia-Antipolis

Ncrosecrbrale

TEMP 99mTc-ECD IRM T1-Gd

Hypo DSC du syndrome de BensonAgnosie visuelle (syndrome de Balint) et troubles

majeurs du langage (expression et comprhension)

Michel ZANCA, Mdecine Nuclaire, CHU MONTPELLIER

IRM crbrale :atrophie occipito-temporale et paritale.

TEMP crbrale :hypofixation majeure occipito-paritale et occipito-temporale prdominant droite

ou de la dmence Smantique (APP)Aphasie s'intgrant dans une dmence fronto-temporale

Hypoperfusion T1 Ant du mme ct, oriente lAphasie Primaire Progressive vers une Dmence Fronto Temporale

Hypoperfusion base de F1 G, atteinte du Broca probable

JOU. C Michel ZANCA, Mdecine Nuclaire, CHU MONTPELLIER

Troubles cognitifs daggravation progressive ;

Troubles du langage (cholalies, palilalies, troubles de la dnomination),

Spontane Stimule

Epilepsie temporale interne gauche

Hyperfixation polaire tendue : situe le foyer

Intercritique Percritiques

Hen. Cpes 7

Hyper DSC percritique des foyers pileptiques

M. ZANCA, CMC Gui de Chauliac, CHU MONTPELLIER

?

Etude de lactivation neuronale en IRMf

(Oxygne et perfusionpar effet BOLD)

Etude de lactivation neuronale en IRMf

(Oxygne et perfusionpar effet BOLD)

Aires de Broadman et quelques fonctions associes

Cortex visuel I

Langage Wernicke

Langage Broca

Cortex sensitif

Cortex moteur

Cortex olfactif

Cortex prmoteur

Cortex auditif

Visuel o

Visuel quoi

Intellect rflexion

On joue sur la spcialisation du cortex

http://www.molbio.princeton.edu/courses/mb427/2000/projects/0008/normbrain.html

Prononciation

Comprhension

Vision

Functional Areas of Language by H215O TEP Perfusion

Audition in a Subject Blind From Birth

Control subjectAuditory cortex only

Blind subject from birthHearing area in auditory & visual cortex

Auditorycortex

Auditorycortex

Visualcortex

Kujala et al., Nature 2000

IRMf par Effet BOLD (HbO2 / Hb)

CMRO2

flowHbO2/Hb

Y

oxygenationlevel

susceptibilitydifference

MR SIGNAL

firingneuron

50%

5%

60% 75%

4%

(Rponse hmodynamique)

http://www.mlythgoe.com/3explore%20fmri%20brains.htm

Ce que permet dexplorer lIRMf (BOLD)Ce que permet dexplorer lIRMf (BOLD)

Sensibilt

Olfaction

Langage

Vision

Peur

Mmoire

Audition

Motricit

84

Sensibilit(post Centrale)

Moteur (G)(pr Central)

Sillon Central G (Rolando)

Ex.: tude de la motricit volontaire

M. ZANCA, Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU Montpellier

Sujet droitier, opposition pulpe pouce D / base Vme mta

Utilis en neurochirurgie pour reprer le sillon central

John C. Gore, Principles and practice of functional MRI of the human brain , J Clin Invest. 2003 July 1; 112 (1): 49

Aide au Planning ChirurgicalAudition Motricit

LangageVision

LIRMf permet dvaluer lintgrit de certaines fonctions crbrales

mme en cas de coma

C.H. MORITZ at al., MRM 2001, 19 : 1129-32

Bilateral palmtactile stimulus

1 hz blinking lightvisual stimulus

Narrated textauditive stimulus

Aires sensitivesPost centrales

Aires visuellesI & IIaires

Aires auditives+ langage G

M. Burgmer et al., Abnormal brain activation during movement observation in patients with conversion paralysis, neuroImage 2005

Mouvements de la main droite

Faire soi-mme ou regarder lautre faire ?

Faire soi-mme ou regarder lautre faire ?

Excution

Observation

Sur

Implantation chirurgicale dlctrodes de stimulatpallidale

rcupration dune fonctions motrice quasi normale

Etude post chirurgicale de la motricit du pouce gauche

Dystonie de lenfant

Professeur Michel ZANCA, Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Bras droit lev, entend des voix droite

Pr Michel ZANCA Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

L. TOU., IRMf du 30.09.2009Aura - Rest, 0.5 % FDR

Schizophrnie prcoce avec hallucinations auditives

Gyrus de Heschl droitAire motrice Iaire bras droit

Pour des images "simples", les profils somatotopiquesvisuels activs suffisent gnrer une excellente

approximation de l'image regarde ou imagine

Yoichi MIYAWAKI et al., Neuron 60, 915929, December 11, 2008Yukiyasu KAMITANI, ATR Computational Neuroscience Laboratories, kmtn@atr.jp

Presented images Mean reconstrutedimages

Comment "espionner" certaines penses visuelles !

Etude fonctionnelle de la neurotransmission

Etude fonctionnelle de la neurotransmission

Ex. de la Synapse dopaminergique (Da)Ex. de la Synapse dopaminergique (Da)

Da vsiculaire DaT (prSyn) DaRD1 (postSyn)Da libre COMT, MAO DaRD2 (postSyn)

http://www.centres-pharmacodependance.net/grenoble/ORITHYE/Neurobio/Neurobio.htm

11C-Raclopride

11C-Raclopride, marqueur TEP de la fonctionnalit de la voie dopaminergique post-synaptique (RD2)

Neurotransmission Dopaminergique en TEP avec du 11C Raclopride

Neurotransmission Dopaminergique en TEP avec du 11C Raclopride

Fixation spcifique au niveau des synapses striatales

+ =

Caractriser la Maladie de Parkinson en TEP

Crdit M.E. PHELPS, JNM, 2000 ; 41 : 661-681

IRM1H

Mtabolisme18FDG

18F-DOPA, voiePr-synaptique

Perte fonction

DaTPutamen D

18F-EthylSpiprone, voiePost-synaptique

Pas datteinte

RD2

Hmi Parkinson cliniquement gauche

Analyse fonctionnelle in vivo en 18F-Dopa-TEP de la voie dopaminergique suite une greffe neuronale pour Parkinson

Avant 3 mois 6 mois 12 moisAprs la greffe

La 18F-Fluorodopa ne se contente pas seulement de montrer la viabilitde la greffe, elle confirme la fonctionnalit de la voie dopaminergique

ainsi rtablie

Efficacit dune thrapie cellulaire in vivo

Crdit : CEA/SHFJ, Orsay

Analyse visuelle des relais dopamergiquesen routine clinique : TEMP au 123I-FP-CIT

Fixation striatale du traceur (123I-FP-CIT)

DaTScan

Normal

Parkinsontabli

Parkinsonvolu

Parkinsondroit

Atteinte putaminalegauche

Non spcifique et spcifique du mme niveau

Tte NC

putamen

Atteinte des 2 putamen

TEMP au 123I-PE2I, marqueur du DaT pr-synaptiqueTEMP au 123I-PE2I, marqueur du DaT pr-synaptique

MA DCLD

Maladie dAlzheimerou dmence corps de Lewy diffus ?

Tremblement essentiel ou maladie de Parkinson ?

MPTE

Aide aux Diagnostics Diffrentiels

Imagerie molculaireImagerie molculaire

Visualizing Alzheimer Disease -amyloidsdeposits with 11C-PIB PET

Klunk W, Mathis C, et al. Pittsburgh, Associated Press posting 12 Jan 2003

Alzheimers disease

Matched control

Pittsburgh compound B

Visualizing Alzheimer Disease -amyloidsdeposits with 18F-AV45 PET

Pr Michel ZANCA Biophysique, Mdecine Nuclaire et IRMf, CHU MONTPELLIER

Absence de plaquesPrsence de plaques

SPIO-peptides et plaques -amyloides en IRM prclinique (petit animal)

http://www.med.nyu.edu/cgi-bin/bk/showresimg.py?pid=37233

6-month-old APP/PS1-transgenic mouse brain

Plaques en IRM T2* in vivo78x78x250 mm, 59 min dacquisition

les flches marquent le net accord avec les plaques observes par coloration histologique

... dtection active in vivo sur cerveaux de souris transgniques modles dAlzheimer

The End

Merci de votre attention

Les techniques irradiantes

TEPTEMPTDM

Les techniques irradiantes

TEPTEMPTDM

DOSIMETRIE(en Dose Equivalente)

TEP : 5-10 mSv + TDM

Comparaisons :Dose naturelle : 2,4 mSv / anTDM : 5 20 mSv, en nette

Contre-indication relative : grossesse

Quelques valeurs dirradiation

2,4 mSv / an = exposition naturelle, essentiellement solaire5,0 mSv / an = limite dexposition acceptable pour le public50 mSv / an = limite acceptable pour un travailleur exposJusqu 200 mSv / an = domaine du radiodiagnosticNB : Jusqu 100 mSv / an = aucun effet sur le ftus* !8000 mSv / an = domaine de la radiothrapie localise

(*)Jusqu 100 mSv / an, la probabilit, pour une femme enceinte irradie, de porter un enfant sain est de 97 %, davantage si lexposition intervient entre la 16me et la 25me semaine

http://bergeron.christophe.free.fr/RadioPro/Definitions.php

Rayonnement tellurique 0,41 mSv/an ( 17 % de la dose de rayonnement naturel)

http://bergeron.christophe.free.fr/RadioPro/Definitions.php

Sources dirradiation annuelle Essentiellement rayonnements naturel et mdical

Bien noter que le Potassium 40 et le Carbone 14, naturellement prsents dans le corps humain, participent lexposition naturelle (17 % de la dose natuerelle, sois 0.41mSv).