Relaxométrie IRM accélérée multi-fournisseurs et multi-sites (MVMS_MRI)

L'intérêt de cette étude est double. Tout d'abord, un obstacle typique à l'application de l'IRM quantitative avancée aux protocoles cliniques est la longue durée d'acquisition. Les nouvelles techniques d'accélération proposées faciliteront les traductions cliniques de l'imagerie T1ρ et T2 en réduisant le temps et le coût d'intégration des séquences dans la pratique clinique standard, en augmentant le confort du patient et en réduisant les artefacts de mouvement potentiels. Deuxièmement, il s'agit d'une étape essentielle mais parfois négligée pour étudier la variabilité de la quantification entre les sites et les systèmes RM afin de valider les biomarqueurs d'imagerie RM et d'appliquer les mesures dans des essais multi-sites multi-fournisseurs à grande échelle. Plus précisément, il y a un manque d'évaluation systématique de la variabilité inter-sites inter-fournisseurs de l'imagerie T1ρ, même si elle a été largement appliquée en imagerie neurale, imagerie hépatique, imagerie cardiaque, imagerie oncologique et imagerie musculo-squelettique. De plus, aucun fantôme T1ρ commercial n'est disponible avec des valeurs de référence validées. L'étude proposée vise à combler ces importantes lacunes. En mettant en œuvre et en validant l'imagerie T1ρ et T2 sur les systèmes RM de différents fournisseurs, les résultats de l'étude proposée (fantômes d'étalonnage dédiés, protocoles d'acquisition et d'analyse rapides et standardisés) fourniront au domaine des outils essentiels pour les futurs multi-fournisseurs multi- des essais sur site qui utiliseront ces techniques d'imagerie quantitative. Dans cette proposition, l'innovation et le développement chez les patients à risque d'arthrose seront testés.

Dans cette étude, de nouvelles méthodes d'imagerie T1ρ et T2 accélérées seront développées pour évaluer systématiquement la variation inter-sites entre fournisseurs de ces mesures à l'aide de fantômes d'étalonnage T1ρ et T2 dédiés (à développer dans cette étude) et de sujets voyageurs, et démontrer la faisabilité. chez les patients après une lésion et une reconstruction du LCA qui présentent un risque d'arthrose post-traumatique. L'enquête a trois objectifs spécifiques :

1. - Développer de nouvelles techniques d'accélération pour l'imagerie 3D rapide T1ρ et T2. Malgré la disponibilité croissante de l'imagerie morphologique accélérée à l'aide de techniques de détection compressée (CS), les applications de la CS à l'IRM quantitative sont encore très limitées avec les défis de maintenir la précision quantitative. Une nouvelle technique CS convexe basée sur un modèle sera développée pour tirer pleinement parti du modèle connu pour la désintégration T1ρ et T2.
2. - Développer un fantôme d'étalonnage adapté à la standardisation des mesures T1ρ et T2 et mettre en œuvre des techniques d'accélération sur les systèmes MR de trois principaux fournisseurs (Siemens, GE et Philips). Le développement du fantôme et les mesures de référence se feront en collaboration avec le National Institute of Standards and Technology (NIST). Les séquences accélérées T1ρ et T2 seront mises en œuvre sur six systèmes RM sur quatre sites de trois fournisseurs. Les variations inter-sites et inter-fournisseurs de T1ρ et T2 seront quantifiées chez des fantômes et des sujets humains voyageurs.
3. - Démontrer la capacité des techniques d'accélération nouvellement développées à quantifier longitudinalement la dégénérescence du cartilage dans un environnement multi-fournisseurs. Les sujets présentant des déchirures aiguës du ligament croisé antérieur (LCA), un modèle établi d'arthrose précoce, ainsi que des témoins correspondant à l'âge, au sexe et à l'IMC seront scannés sur trois systèmes IRM à l'aide de protocoles standard et accélérés T1ρ et T2 au départ et un ans. Une nouvelle analyse de relaxométrie basée sur les voxels (VBR) basée sur l'atlas sera appliquée. Les mesures transversales et longitudinales seront comparées entre les protocoles standard et accéléré T1ρ et T2.

Quatre groupes de sujets seront recrutés au CCF pour l'étude.

Groupe I : 30 volontaires (pour l'objectif 1) Les 30 volontaires du groupe I seront recrutés au CCF pour évaluer les différences entre les techniques d'imagerie T1rho et T2 standard par rapport aux techniques d'imagerie T1rho et T2 accélérées qui seront développées à partir de cette étude.

Groupe II : 8 volontaires itinérants (pour l'objectif 2) Les 8 volontaires itinérants du groupe II seront recrutés au CCF et seront scannés au CCF, à l'Université de Californie à San Francisco, à l'Université du Kentucky et à l'Albert Einstein College of Medicine.

Groupe III : 30 patients présentant une rupture aiguë du LCA (pour l'objectif 3) Groupe IV : 12 contrôles appariés avec des patients du groupe III selon l'âge, le sexe et l'IMC (pour l'objectif 3) Les sujets des groupes III et IV seront recrutés au CCF et scannés au départ et 1 an à tous les trois systèmes RM au CCF (Siemens, GE, Philips).

Les sujets du groupe I seront recrutés en année 1 et 2 ; Le groupe II sera recruté en année 2 et 3, et les groupes III et IV seront recrutés en année 3-5. Les groupes II et IV partagent les mêmes critères d'inclusion et d'exclusion, par conséquent les sujets peuvent participer à l'étude et servir de sujets dans les deux groupes.

Sur deux autres sites impliqués dans l'étude, l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) et l'Albert Einstein College of Medicine à New York, 20 volontaires locaux seront recrutés pour le développement de séquences au cours des années 1 et 2.