IDS-MS
Pr Sébastien VERCLYTTE
Accelerated MRI protocol in Multiple Sclerosis using Iterative Denoising Sequences
Description
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie chronique auto-immune affectant le système nerveux central. Les manifestations cliniques sont variées : troubles visuels, troubles moteurs, ou encore troubles de la sensibilité.
L’exploration encéphalique des patients atteints de SEP permet d’évaluer l’évolution de la maladie. Elle est réalisée par IRM encéphalique, à une fréquence variable en fonction de la prise en charge thérapeutique, pouvant aller d’un contrôle itératif (parfois sur plusieurs années), en particulier pour les formes progressives, à des contrôles trimestriels dans le suivi thérapeutique de certaines classes médicamenteuses.
L’exploration en IRM de référence de la SEP repose sur l’utilisation de différentes séquences, dont les principales sont le 3D FLAIR et le 3D T1 post injection. Celles-ci permettent d’évaluer la charge lésionnelle, c’est-à-dire de rechercher l’apparition de nouvelles lésions sur la séquence 3D FLAIR, et/ou de nouvelles prises de contraste sur l’acquisition 3D T1 post injection.
Les explorations par IRM sont de plus en plus complexes, du fait de la recherche de nouveaux biomarqueurs d’évolutivité inflammatoire. Les séquences habituelles sont réalisées de plus en plus finement, selon les dernières recommandations de l’observatoire français de la sclérose en plaques (OFSEP), pour obtenir des données fiables et reproductibles. De nouveaux types de séquences sont acquises, à la fois dans le cadre de la recherche ou en routine clinique, telles que les séquences de susceptibilité magnétique, tenseur de diffusion, fingerprinting.
Ainsi, la fréquence et le temps d’acquisition des examens réalisés augmentent significativement, ce qui constitue un inconvénient pour ces patients atteints d’une pathologie pouvant les handicaper fonctionnellement.
Ces dernières années, de nouvelles méthodes d’acquisition ou de post-traitement de séquences sont apparues afin de permettre soit une accélération de l’acquisition pour une qualité d’image superposable, soit une augmentation de la résolution spatiale pour un temps d’acquisition identique.
Une accélération de l’acquisition des séquences de référence permettrait donc de conserver la qualité nécessaire à l’exploration optimale de la pathologie tout diminuant le temps de leur acquisition, permettant ainsi de diminuer le temps global d’examen, ou de conserver un temps global d’examen identique avec l’acquisition supplémentaire de séquences plus spécifiques.
Une de ces nouvelles méthodes est basée sur une technique de débruitage itératif (iterative denoising ou ID). Elle repose sur l’acquisition d’une séquence de résolution spatiale élevée, similaire à celles utilisées en routine clinique, mais présentant un faible rapport signal sur bruit (SNR) intrinsèque, autorisant ainsi une accélération significative du temps d’acquisition. Les données acquises sont secondairement post-traitées par un algorithme de débruitage itératif permettant d’améliorer le SNR.
Un partenariat scientifique avec Siemens Healthcare nous a permis de tester ce mode d’acquisition ID sur la séquence FLAIR par le biais du prêt d’un WIP (work in progress) au service d’imagerie de l’hôpital Saint Philibert pendant une durée de 15 mois.
Ceci a permis aux patients SEP suivis chez nous de bénéficier de l’ajout supplémentaire d’une séquence 3D FLAIR ID à la suite du protocole d’imagerie habituel. Ce dernier contient les séquences 3DT1 EG, 3D FLAIR, diffusion, 3D T1 post injection SE. Les séquences 3DT1 EG et diffusion ont été optimisées au sein de ce protocole afin de raccourcir leurs durées respectives. Ainsi, le temps de ce protocole de référence optimisé est de 13mn 13s, auquel est ajouté le temps de la séquence 3D FLAIR ID de 3mn 37s (la séquence 3D FLAIR sans ID dure 4mn 35s), pour une durée globale de 16mn 50s.
Nous chercherons donc grâce à cette étude à déterminer si les séquences 3D FLAIR acquises avec ID sont aussi efficientes que les séquences classiques, sans ID, pour la détection lésionnelle dans le cadre de la SEP, et si elles sont dotées d’une qualité d’examen satisfaisante permettant une exploitation clinique normale pour un temps d’acquisition réduit.
La détection, la catégorisation et la quantification des lésions de la SEP peuvent être assistées par des logiciels d'intelligence artificielle. Ainsi, actuellement, la société française PIXIL est partenaire du GHICL, et le logiciel Pixyl.Neuro analyse en routine les images des patients. Par conséquent, il est aussi important de déterminer toute différence dans leur performance sur le FLAIR 3D sans et avec ID via Pixyl.Neuro. (PIXYL, 5 Avenue du Grand Sablon, F - 38700 La Tronche).
Référent Pr Sébastien VERCLYTTE Type d'étude Hors RIPH rétrospective Statut de l'étude Terminée Début du recrutement 03/2021 Fin du recrutement 10/2021 Méthodologie de l'étude Etude quantitative, rétrospective, monocentrique, conforme à la MR 004 Schéma de l'étude Les séquences 3D FLAIR avec et sans ID des patients éligibles, disponibles dans leur dossier médical, seront comparées individuellement par 2 lecteurs, un neuroradiologue senior et un interne en imagerie médicale (considéré junior) afin de juger :
De la performance diagnostique de détection lésionnelle des séquences avec ID comparativement aux séquences cliniques de référence : présence de lésions non identifiées et nombre ; topographie des lésions non identifiées ; différence de volume lésionnel
De la qualité d’image des séquences avec ID comparativement aux séquences cliniques de référence, selon une évaluation par échelle de Lickert allant de 1 à 5 du rapport signal au bruit, du rapport contraste entre la substance blanche et grise, du contraste lésionnel, et de la présence de distorsion.
Financement de l'étude GHICL Référence interne de l'étude RNIPH-2022-02 Service Imagerie médicale Pathologie étudiée Sclérose en plaques Tranche d'âge étudiée Adulte Participant Patients Lien associé https://www.ghicl.fr/politique-protection-donnees-personnelles.html
L’exploration encéphalique des patients atteints de SEP permet d’évaluer l’évolution de la maladie. Elle est réalisée par IRM encéphalique, à une fréquence variable en fonction de la prise en charge thérapeutique, pouvant aller d’un contrôle itératif (parfois sur plusieurs années), en particulier pour les formes progressives, à des contrôles trimestriels dans le suivi thérapeutique de certaines classes médicamenteuses.
L’exploration en IRM de référence de la SEP repose sur l’utilisation de différentes séquences, dont les principales sont le 3D FLAIR et le 3D T1 post injection. Celles-ci permettent d’évaluer la charge lésionnelle, c’est-à-dire de rechercher l’apparition de nouvelles lésions sur la séquence 3D FLAIR, et/ou de nouvelles prises de contraste sur l’acquisition 3D T1 post injection.
Les explorations par IRM sont de plus en plus complexes, du fait de la recherche de nouveaux biomarqueurs d’évolutivité inflammatoire. Les séquences habituelles sont réalisées de plus en plus finement, selon les dernières recommandations de l’observatoire français de la sclérose en plaques (OFSEP), pour obtenir des données fiables et reproductibles. De nouveaux types de séquences sont acquises, à la fois dans le cadre de la recherche ou en routine clinique, telles que les séquences de susceptibilité magnétique, tenseur de diffusion, fingerprinting.
Ainsi, la fréquence et le temps d’acquisition des examens réalisés augmentent significativement, ce qui constitue un inconvénient pour ces patients atteints d’une pathologie pouvant les handicaper fonctionnellement.
Ces dernières années, de nouvelles méthodes d’acquisition ou de post-traitement de séquences sont apparues afin de permettre soit une accélération de l’acquisition pour une qualité d’image superposable, soit une augmentation de la résolution spatiale pour un temps d’acquisition identique.
Une accélération de l’acquisition des séquences de référence permettrait donc de conserver la qualité nécessaire à l’exploration optimale de la pathologie tout diminuant le temps de leur acquisition, permettant ainsi de diminuer le temps global d’examen, ou de conserver un temps global d’examen identique avec l’acquisition supplémentaire de séquences plus spécifiques.
Une de ces nouvelles méthodes est basée sur une technique de débruitage itératif (iterative denoising ou ID). Elle repose sur l’acquisition d’une séquence de résolution spatiale élevée, similaire à celles utilisées en routine clinique, mais présentant un faible rapport signal sur bruit (SNR) intrinsèque, autorisant ainsi une accélération significative du temps d’acquisition. Les données acquises sont secondairement post-traitées par un algorithme de débruitage itératif permettant d’améliorer le SNR.
Un partenariat scientifique avec Siemens Healthcare nous a permis de tester ce mode d’acquisition ID sur la séquence FLAIR par le biais du prêt d’un WIP (work in progress) au service d’imagerie de l’hôpital Saint Philibert pendant une durée de 15 mois.
Ceci a permis aux patients SEP suivis chez nous de bénéficier de l’ajout supplémentaire d’une séquence 3D FLAIR ID à la suite du protocole d’imagerie habituel. Ce dernier contient les séquences 3DT1 EG, 3D FLAIR, diffusion, 3D T1 post injection SE. Les séquences 3DT1 EG et diffusion ont été optimisées au sein de ce protocole afin de raccourcir leurs durées respectives. Ainsi, le temps de ce protocole de référence optimisé est de 13mn 13s, auquel est ajouté le temps de la séquence 3D FLAIR ID de 3mn 37s (la séquence 3D FLAIR sans ID dure 4mn 35s), pour une durée globale de 16mn 50s.
Nous chercherons donc grâce à cette étude à déterminer si les séquences 3D FLAIR acquises avec ID sont aussi efficientes que les séquences classiques, sans ID, pour la détection lésionnelle dans le cadre de la SEP, et si elles sont dotées d’une qualité d’examen satisfaisante permettant une exploitation clinique normale pour un temps d’acquisition réduit.
La détection, la catégorisation et la quantification des lésions de la SEP peuvent être assistées par des logiciels d'intelligence artificielle. Ainsi, actuellement, la société française PIXIL est partenaire du GHICL, et le logiciel Pixyl.Neuro analyse en routine les images des patients. Par conséquent, il est aussi important de déterminer toute différence dans leur performance sur le FLAIR 3D sans et avec ID via Pixyl.Neuro. (PIXYL, 5 Avenue du Grand Sablon, F - 38700 La Tronche).
Référent Pr Sébastien VERCLYTTE Type d'étude Hors RIPH rétrospective Statut de l'étude Terminée Début du recrutement 03/2021 Fin du recrutement 10/2021 Méthodologie de l'étude Etude quantitative, rétrospective, monocentrique, conforme à la MR 004 Schéma de l'étude Les séquences 3D FLAIR avec et sans ID des patients éligibles, disponibles dans leur dossier médical, seront comparées individuellement par 2 lecteurs, un neuroradiologue senior et un interne en imagerie médicale (considéré junior) afin de juger :
De la performance diagnostique de détection lésionnelle des séquences avec ID comparativement aux séquences cliniques de référence : présence de lésions non identifiées et nombre ; topographie des lésions non identifiées ; différence de volume lésionnel
De la qualité d’image des séquences avec ID comparativement aux séquences cliniques de référence, selon une évaluation par échelle de Lickert allant de 1 à 5 du rapport signal au bruit, du rapport contraste entre la substance blanche et grise, du contraste lésionnel, et de la présence de distorsion.
Financement de l'étude GHICL Référence interne de l'étude RNIPH-2022-02 Service Imagerie médicale Pathologie étudiée Sclérose en plaques Tranche d'âge étudiée Adulte Participant Patients Lien associé https://www.ghicl.fr/politique-protection-donnees-personnelles.html