Preuve de concept in vitro de la navigation par résonance magnétique en conditions physiologiquement réalistes

Cette recherche vise à démontrer la faisabilité de la navigation par résonance magnétique (NRM) en tant que traitement pour les tumeurs hépatiques malignes non résectables. Cette méthode consiste à diriger des microbilles magnétiques à élution médicamenteuse dans les artères hépatiques vers les lobes hépatiques affectés en utilisant un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM) non modifié, en considération des limitations physiologiques, anatomiques et technologiques. Afin de reproduire un écoulement artériel physiologique durant les expériences de NRM, le débit et la vitesse artériels ont été mesurés par IRM en contraste de phase sur sept modèles porcins. De plus, afin d'évaluer la faisabilité de créer in vivo des conditions d'écoulement propices à la NRM, un cathéter ballon positionné dans l'artère hépatique propre a été utilisé simultanément avec l'injection de salin à 0.5 mL/s pour réduire la vélocité moyenne et la variation systolique-diastolique. En parallèle, dans le but de caractériser l'évolution du profil d'écoulement artériel selon le niveau d'embolisation pour la planification de traitement, un programme d'angiographie en soustraction digitale quantitative (ASDq) a été développé et utilisé pour mesurer le débit artériel dans les segments de vaisseaux individuels d'un fantôme hépatique artériel porcin sous fluoroscopie avec injection d'agent de contraste à 0.25 mL/s. Ensuite, une preuve de concept de la NRM a été effectuée in vitro sous des conditions d'écoulement similaires à celles mesurées in vivo pour démontrer la faisabilité d'utiliser une séquence de gradient de 20 mT/m dans un appareil d'IRM non modifié pour diriger des agrégats de 20 microbilles sélectivement dans un fantôme artériel hépatique à une bifurcation. L'imagerie en contraste de phase sur modèles porcins a révélé que l'usage d'un cathéter ballon diminue la vélocité artérielle hépatique moyenne de 20.5 ± 15.3 cm/s à 8.4 ± 5.0 cm/s (incertitude représentant l'écart-type) ainsi que la variation systolique-diastolique de 24 ± 14 cm/s à 4.9 ± 2.3 cm/s, ce qui est compatible avec la NRM. Le programme d'ASDq a permi d'obtenir une estimation des débits dans les segments individuels avec une erreur quadratique moyenne de 34%, mais requiert davantage de développement pour permettre la caractérisation de l'évolution du profil d'écoulement artériel selon le niveau d'embolisation. Pour les expériences de NRM, l'efficacité de navigation obtenue est de 100%. Cette recherche démontre que l'utilisation d'un cathéter ballon réduit la vélocité artérielle hépatique et la variation systolique-diastolique et que l'ASDq est une méthode de mesure de débit prometteuse dans le contexte de la chimioembolisation transartérielle. De plus, cette recherche démontre que la NRM est possible sous des conditions physiologiques et anatomiques réalistes, en conditions de d'écoulement réduit et avec un appareil d'IRM non modifié.

Keyphrases: Carcinome hépatocellulaire, Chimioembolisation transartérielle, Imagerie par résonance magnétique en contraste de phase, Angiographie de soustraction digitale quantitative, Navigation par résonance magnétique