PRODUITS DE CONTRASTE EN IRM - Olivier CLÉMENT
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PRODUITS DE CONTRASTE
EN IRM
Olivier CLÉMENT
Effets sur le Contraste
Agents Agents
Paramagnétiques Superparamagnétiques
Contraste T1 BLANC T2 NOIR
Espace Extracellulaire Gd-DTPA, Gd-DOTA,
Gd-DTPA-BMA,
Gd-HP-DO3A
Hépatocyte, Bile Gd-EOB-DTPA,
Gd-BOPTA, Mn-DPDP
Cellule de Kupffer SPIO, USPIO, MION
Espace Vasculaire Albumine-Gd-DTPA,
Dextran-Gd-DTPA,
Polylysine-Gd-DTPA
Paramagnétisme Nucléaire
(spins nucléaires célibataires)
Elément Nombre Nombre Nombre
Protons Neutrons quantique
de spin
1
H 1 0 1/2
13
C 6 7 1/2
14
N 7 7 1
17
O 8 9 5/2
19
F 9 10 1/2
31
P 15 16 1/2
Paramagnétisme Electronique
(spins électroniques célibataires)
• Electrons célibataires
– Oxide nitreux (NO)
– Oxide nitrique (NO2)
• Electrons à spins parallèles
– Oxygène (O2)
Paramagnétisme Electronique
(spins électroniques célibataires)
• Ions contenant des électrons célibataires
– Métaux de transition: Mn2+, Mn3+, Fe2+, Ni2+,
Cr3+, Cu2+,
– Lanthanides: Gd3+, Eu2+,
• Radicaux libres stables
– Nitroxides (R2NO)
Element Unpaired Electrons Mn2+ 5 Fe3+ 5 Fe2+ 4 Gd3+ 7
Diamagnétisme
M
H
Paramagnétisme
M
H
CHELATION • Gd, Mn Contrast effect • Chelate Pharmacokinetics
H
O
H
INNER SPHERE
H
τs O OUTER SPHERE
H
τr Gd τd
τm
H H
O O
H HO Fe 2+ Fe 3+
Cycle d ’Hysteresis
M
H
Ferromagnétisme
SuperparamagnétismeSUPERPARAMAGNETISM FERROMAGNETISM
N
S
B0
=0
M
N
S B0
=MEffets sur le Contraste
Agents Agents
Paramagnétiques Superparamagnétiques
Contraste T1 BLANC T2 NOIR
Espace Extracellulaire Gd-DTPA, Gd-DOTA,
Gd-DTPA-BMA,
Gd-HP-DO3A
Hépatocyte, Bile Gd-EOB-DTPA,
Gd-BOPTA, Mn-DPDP
Cellule de Kuppfer SPIO, USPIO, MION
Espace Vasculaire Albumine-Gd-DTPA,
Dextran-Gd-DTPA,
Polylysine-Gd-DTPAo
H
H
o
o H H
H
H
o o
H H
H H
o
H
H
o
H H
o
H
HEFFET T1
T 1 f in a l
Mxz
Ef f e t d e l'a ge nt de c ont ra s t e
T1 spont ané
TEMPSCHAMP HOMOGENE CHAMP INHOMOGENE
EFFET T2
Mxy
T2 spont ané
Ef fe t d e l'A gen t de Con t ra st e
T 2 f in a l
TEMPSRELAXIVITE r1 ou r2
1/T1
1/T1 = 1/T10 + r.C
r1
1/T10
CONCENTRATIONr1 (mMol-1sec-1) r2 (mMol-1sec-1) Gd-DTPA 4,7 5 Gd-DOTA 5 5 Gd-BOPTA 4.4 5.6 Gd-EOB-DTPA 5.3 6,1 Mn-DPDP 2.4 3.7 SPIO 18 80 USPIO 22 80
Signal EFFET T1
EFFET T2
ConcentrationT1 EFFECT T1 + T2 EFFECT
T1 + T2 EFFECT T2 EFFECT
Temps de relaxation T1 ou T2 Paramètre caractéristique des tissus à un
(millis econde) champ magnétique et une température
donnés
Vitesse de relaxation (1/T1 ou Inverse du temps de relaxation. Utile pour
1/T2) les calculs théoriques
(seconde –1)
Relaxivité (r1 ou r2) Efficacité du produit de contraste sur les
(sec -1 .mmol-1.l) temps de relaxation T1 ouT2
Pondération T1 ou T2 Caractéristique d’une séquence. Le
contraste obtenu montre les différences
de T1 ou de T2contraste obtenu montre les différences
de T1 ou de T2
Effet T1 Augmentation du signal après injection de
produit de contraste. Effet maximum avec
une séquence pondérée en T1. C’est
l’effet principal du gadolinium et du
manganèse.
Effet T2 Diminution du signal après injection deAGENT DE CONTRASTE
• ACTIF MAGNETIQUEMENT
Gd
– paramagnétique: Gd, Fe, Mn
– superparamagnétique: SPIO
• MOLECULE PORTEUSE : pharmacocinétique
– chélate: DTPA, DOTA, DPDP
– macromolécule: albumine, dextran
– Particule: SPIOChélates de Gd non Produits Hépato Produits en
spécifiques spécifiques développement
Gd-DTPA Magnevist® Ferumoxides Endorem® Ferumoxtran Sinerem®
(lymphographie)
Gd-DOTA Dotarem® Ferucarbotran Resovist®
Agents Macromoléculaires
Gd-DTPA-BMA Omniscan® Mangafodipir Teslascan® (imagerie vasculaire, de la
perméabilité, imagerie
Gd-HP DO3A Prohance® fonctionnelle)
Gd-DTPA-BMEA Optimark® Gd-BOPTA Multihance®
Gadobu trol (1 mol/l)PRODUITS NON SPECIFIQUES
HOOC COOH HOOC COOH
N N N N N
HOOC COOH
Gd COOH
N N
Gd
HOOC COOH
DOTA (Dotarem®) DTPA (Magnevist®)
HOOC COOH
H3C O O CH3
N N
N C C N
Gd H N N N H
N N HOOC COOH
OH COOH
HOOC C
CH3 Gd
HP-DO3A (Prohance®) DTPA-BMA (Omniscan ®)Sang Interstitium REIN
Produits Hépatospécifiques
Hepatocyte Sinusoïd
Kupffer cell
SPIO
Bile: Gd-EOB-DTPA
Gd-BOPTA
Mn-DPDPProduits Hépatospécifiques
COO- COO -
-
-
COO COO- COO COO -
N N N
N N N
- -
COO COO -
-
COO COO
O Gd 3+
Gd 3+
O C2 H5
BOPTA (Multihance®) EOB-DTPA (Eovist®)Produits Hépatospécifiques
O
N N
O
O Mn
O O O
O O
OPO OPO
OH OH
CH3 CH3
N N
H H
Mn-DPDP (Teslascan®)Produits Hépatospécifiques
NANOPARTICLES
Kupffer cell
• LIVER
• SPLEEN
• BONE MARROW
• LYMPH NODESBlood Pool Agents
Vasovist®: binds to albumin
Plasma Kinetics
CONC
SC Agents
RC Agents
Low Diffusion Agents
Non Spe Agents
TIMEPDC HEPATOSPECIFIQUES
Cellule de Kupffer
Regroupement • FOIE
• RATE
• MOELLE OSSEUSE
SPIO • GANGLIONSKINETICS PHASES
Vascular Uptake Delayed
Arterial Portal Parenchy Hepatocyte Bile
mal
Character Characteris Characterisati Detection mets Biliary leak
isation ation on Characterisa
Detection Detection Detection tionMULTIHANCE® and
PRIMOVIST®
• VASCULAR PHASE
– Like non specific Gd chelate
– Arterial, portal, interstitial
• UPTAKE PHASE TARDIVE
• BILIARY PHASEUPTAKE PHASE
Vascular Uptake Delayed
Arterial Portal Parenchy Hepatocyte Bile
mal
Character Characteris Characterisati Detection mets Biliary leak
isation ation on Characterisa
Detection Detection Detection tion
• High (or low with SPIO) liver signal
• Increased Tumor - Lesion contrastMetastasis colon K EOB-Gd-DTPA
25umol/kg, 20 minutesTeslascan® : Peak 20 min -4 hrs
Metastases Colon Cancer
T2 T1 T1-Mn
Dushyant SAHANI, MGH, BostonBILIARY PHASE
Vascular Uptake Delayed
Arterial Portal Parenchy Hepatocyte Bile
mal
Character Characteris Characterisati Detection mets Biliary leak
isation ation on Characterisa
Detection Detection Detection tionEOVIST®: 20 min , 25 µmol/kg
Multihance® biliary excretion 45
min
Mr R, bilan lésion IV, injection Multihance®Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary elimination Mme P, CholangioK
Teslascan®, biliary leak Mr C, Phéochromocytome malin, suites difficiles
NANOPARTICLES
Endorem® Resovist®
Cellule de Kupffer
• LIVER
• SPLEEN
• BONE MARROW
• LYMPH NODESUPTAKE PHASE
Vascular Uptake Delayed
Arterial Portal Parenchy Hepatocyte Bile
mal
Character Characteris Characterisati Detection mets Biliary leak
isation ation on Characterisa
Detection Detection Detection tion
• Low liver signal
• METS DETECTIONPOST T2 RHO
Metastasis pre/post Endorem®
POST GREFSE rho
GRADIENT ECHO
Sensitive to T2*
contrast
Breath hold
GREPRE
POSTFSE T2 PRE
GRE T2 POSTT2 vs T2 post Cliavist Mets colon cancer carcinoma
Met versus cyst Mr C, Phéochromocytome malin, suites difficiles
REAL VALUE :
DETECTION of
METASTASES
• Marketing authorization for all liver agents
• Mainly preoperative staging of Colon metsMetastases Colon Pre T1 Post Mn T1 Dushyant SAHANI, MGH, Boston
T1 Post Gd vs Cliavist
DETECTION CHC • Vascular phase +++ – only Multihance® Primovist® • Uptake phase +/- – Teslascan : uptake by Hepatocellular lesions – Endorem : no uptake
CHC
Pre T1
Post Mn T1-FS
Post Mn-T1
Post Gd- Dynamic Post Mn T1-FSCHARACTERISATION Teslascan : uptake by Hepatocellular lesions Endorem® : T1 effect of hemangiomas
Uptake by Hepatocellular Tumors : HCC T2 pre
HCC T1 pre
HCC POST TESLASCAN
CHC
HEMANGIOMA T1 + T2 EFFECT
FNH pre post Cliavist
Cliavist : HCC and adenoma Post T1 Post T2
FNH ADENOMA
• Gd-BOPTA - Gadobenate Dimeglumine
– Accumulation in FNH
– NO Accumulation in adenomas
– Se 97% / Sp 100%Courtesy Dr A Luciani 82
Tardif Multihance 22/03/2010 83
REAL VALUE • Technological improvements – 3D FAST GRE post Gd • More impact of non specific Gd chelates – Characterization – Detection
CONCLUSION
• Prééminence de chélates de Gd non spécifiques
– Neuro
– Vasculaire
– Abdomen
• CHC
• Caractérisation lésionnelle
• Endorem®, Teslascan®
• Métastases +++++++
• Caractérisation +
• Multihance®
• AMM foie
• Mais surtout non spécifique et vasculaireVous pouvez aussi lire
