Preclinical applications of perfusion MRI

Le marquage de spin artériel (ASL) est une technique d'imagerie par résonance magnétique qui permet de mesurer de manière non invasive la perfusion dans le cerveau et d'autres organes du corps. Des résultats prometteurs issus de la recherche clinique et préclinique ont démontré l'utilité de l'ASL dans le diagnostic et le suivi des accidents vasculaires cérébraux, des tumeurs, ou encore de certaines pathologies neurodégénératives. Bien qu'elle ne nécessite pas d'injection d'agent de contraste paramagnétique, de nombreux obstacles techniques et pratiques ont freiné l'utilisation de l'ASL en routine clinique. Des années de recherche active autour de l'ASL ont donné lieu à un "Consensus Paper", en 2015, qui recommande l'utilisation d'un marquage de type unbalanced-pCASL (pseudo-Continuous ASL). Ces travaux de thèse ont pour objectif la mise en place, le test et la validation de la séquence pCASL sur un IRM préclinique 7T et l'utilisation de cette méthode pour l'étude des changements de perfusion cérébrale en cas d'hypothermie, de barrière hémato-encéphalique endommagée ou encore en présence d'une lésion cérébrale, sur la souris, le rat et le marmouset.Arterial spin labeling (ASL) is a magnetic resonance imaging technique that allows non-invasive measurement of perfusion in the brain and other body organs. Promising results from clinical and preclinical research have demonstrated the usefulness of ASL in the diagnosis and monitoring of stroke, tumors, and certain neurodegenerative diseases. Although it does not require the injection of paramagnetic contrast agents, many technical and practical obstacles have hindered the use of ASL in clinical routine. Years of active research around ASL resulted in a "Consensus Paper" in 2015 that recommends the use of unbalanced-pCASL (pseudo-Continuous ASL) labeling. The objective of this thesis work is to set up, test and validate the pCASL sequence on a preclinical 7T MRI and to use this method to study brain perfusion changes in hypothermia, damaged blood-brain barrier or in the presence of a brain lesion, on mice, rats and marmosets