Imagerie de diffusion cardiaque en respiration libre

Diffusion magnetic resonance imaging is a technic allowing a sensitization of the magnetic resonance signal to Brownian motion of water molecules. This method was used to probe structural information of tissue in neuroimaging and became a tool of paramount importance in the management of patient with acute cerebral vascular accident for the detection of ischemic cerebral zone. The motivation is high to develop diffusion magnetic resonance imaging in cardiology which could complete actual cardiac MR method for the diagnostic of acute infarct or myocarditis. However this technique is very sensitive to motion and face in cardiology to breathing and cardiac motion. Until now, the methods proposed to take care of these motions increased considerably the scan time and are not compatible with clinical constraints. The aim of this thesis is to develop cardiac diffusion magnetic resonance imaging compatible with such constraints which could be used for clinical applications. We proposed a new approach of free-breathing technique allowing scanning during all the respiratory cycle. This new diffusion sequence is based on echo navigator, a 1D image given prospectively and in real time the lung/liver interface. The information given by the navigator is used to adapt the slice position according to breathing phase in real time. This method called “slice-following” correct the head foot displacement of the heart induced by the breathing and was validated on a reproducibility study on 10 volunteersL'imagerie par résonance magnétique (IRM) de diffusion est une technique permettant de sensibiliser un signal de résonance magnétique au mouvement brownien des molécules d'eau. Cette méthode a été utilisée pour accéder à l'information structurelle des tissus en neurologie et est devenu un outil crucial de prise en charge des patients à la phase aigüe de l'accident vasculaire cérébral pour la détection de la zone d'ischémie cérébrale. Il est pressenti que de disposer de ce type d'imagerie en cardiologie pourrit compléter avantageusement les outils d'IRM cardiaque pour le diagnostic de pathologie cardiovasculaire courantes, à la phase aigüe ou chronique de l'infarctus du myocarde mais aussi pour le suivi de toutes cardiomyopathies. Cependant cette technique, sensible au mouvement des molécules d'eau, est confrontée en cardiologie aux mouvements cardiaques et respiratoires. Les méthodes présentées actuellement dans la littérature pour faire face à ces mouvements nécessitent des temps d'acquisition considérables et donc incompatible avec une application clinique de l'IRM de diffusion en cardiologie. L'objectif de la thèse est de développer l'IRM de diffusion cardiaque compatible avec les contraintes clinique pour en permettre le transfert vers une application en routine clinique. Notre travail s'est tout d'abord concentré sur le développement d'une technique séquence et d'une stratégie d'acquisition en respiration libre permettant une acquisition continue pendant toute la totalité du cycle respiratoire. Cette séquence de diffusion, utilise l'écho navigateur, image 1D fournissant prospectivement l'information de position de l'interface foie/poumon en temps réel, pour adapter en temps réel la position de coupe en fonction de la phase respiratoire, permettant ainsi de compenser le déplacement tête-pied du coeur induit par la respiration. Cette méthode appelé « slice-following » a été validée pour l'imagerie de diffusion cardiaque dans une étude de reproductibilité conduite sur 10 volontaire