Perfusion quantitative pulmonaire à l'irm chez le sujet HTAP

Ce projet de recherche a pour objectif de répondre aux difficultés de diagnostic et de suivi des pathologies de la perfusion des poumons, en proposant une approche quantitative. En effet, les cliniciens cherchent un outil suffisamment robuste et intuitif pour apprécier l'altération de la perfusion, dans un organe aussi complexe que les poumons, avec une composante tissulaire très réduite. Une approche numérique de déconvolution basée sur une modélisation mathématique, reposant sur une imagerie dynamique peut être la clef à ce problème, à condition de pouvoir calibrer le signal de l'imageur. L'originalité de ce travail est d'apporter des index fonctionnels de perfusion qui se rapprochent le plus de la physiologie, notamment le débit, le volume, et le temps de transit moyen du sang à partir d'une imagerie de premier passage de produit de contraste. L'imagerie qualitative (visuelle) utilisée en routine clinique n'est pas suffisante pour un diagnostic précis et rigoureux malgré les reconstructions et projections disponibles du type MIP/MPR; l'ambiguïté ne peut être levée qu'après comparaison de plusieurs modalités d'imagerie. D'autres approches visant à quantifier la perfusion existent à ce jour, mais ne restent que relatives car la quantification ne se base sur aucune référence et est ainsi très examen-dépendant, et donc pas reproductible. Nous proposons donc de procéder autrement dans le post-traitement du signal recueilli, soit d'extraire du signal du parenchyme celui de l'entrée artérielle qui le module, pour ainsi récupérer un signal intrinsèque et caractéristique du tissu. Ceci suppose un protocole d'imagerie nouvel ainsi qu'une calibration du signal IRM. La validation de cette approche a été faite par des simulations numériques réalisées ainsi qu'au travers de son application sur des patients sains et malades. Ce projet de recherche a pour but d'apporter un outil plus fiable et robuste dans l'évaluation diagnostic médical et dans le suivi des troubles de la perfusion pulmonaire.This research work aims to respond to the difficulties of medical diagnosis and monitoring of pulmonary perfusion diseases, through a quantitative approach. Indeed, clinicians are looking forward for a sufficiently robust and intuitive tool to assess perfusion defects, in an organ as complex as the lungs, with a limited tissue fraction. The numerical deconvolution of a corresponding mathematical model, based on a dynamic imaging may provide an answer to this problem, provided an adequate signal calibration of the imager is undertaken. The originality of this work is to provide functional perfusion indexes that are close to physiology, including blood flow, blood volume, and the mean transit time for a first-pass study. Qualitative visual analysis used in clinical routine is not sufficient for an accurate and rigorous diagnosis despite reconstructions and projections. Uncertainties cannot be lifted until comparison with other imaging modalities. Other approaches to quantify perfusion do exist, yet they are not based upon any kind of reference. They turn out to be study-dependent and thus not reproductible. We propose to process the MRI signal otherwise, and recover from the parenchymal signal which has been modulated by the arterial input function, the intrinsic and characteristic tissu data. This requires a new imaging protocol and an MRI signal calibration . The validation of this approach was made through numerical simulations as well as through its application to patients and healthy volunteers. This research project aims to provide a more reliable and robust tool in evaluating and monitoring of lung perfusion disorders