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APPARENT DIFFUSION COEFFICIENT (ADC) AND MAGNETIZATION TRANSFER RATIO (MTR) in PEDIATRIC HYPOXIC-ISCHEMIC BRAIN INJURY - 21/03/08

Doi : JNR-01-2005-32-1-C1-0150-9861-101019-200500322 

P. JISSENDI TCHOFO [1 et 3],

C. CHRISTOPHE [2],

P. DAVID [1],

T. METENS [1],

G. SOTO ARES [3],

D. BALÉRIAUX [1]

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Résumé

Coefficient de diffusion apparent (CDA) et rapport de transfert d’aimantation (RTA) dans les lésions cérébrales hypoxo-ischémiques chez l’enfant : étude préliminaire

Objectifs : une revue de la littérature révèle un intérêt croissant pour l’imagerie de Diffusion par résonance magnétique, utilisant les images pondérées en diffusion ainsi que le coefficient apparent de diffusion (CDA), dans les lésions cérébrales hypoxo-ischémiques chez l’enfant. Toutefois, le CDA et le RTA (Rapport de Transfert d’Aimantation) n’ont jamais été investigués conjointement, en tant qu’outils quantitatifs, dans l’évaluation de ce type de lésion chez le jeune enfant. Le but de cette étude est d’utiliser le calcul du CDA et du MTR pour quantifier les lésions parenchymateuses cérébrales afin de proposer, sur cette base, une méthode quantitative reproductible.

Méthodes : nous avons conduit une étude prospective sur une période de six mois, incluant tous les enfants suspects de présenter des lésions cérébrales hypoxo-ischémiques. 15 enfants ont été inclus et, parmi eux, 10 garçons et 5 filles âgés de 36 semaines de gestation à 17 mois avec un âge médian de 10,5 mois. Tous les examens ont été réalisés à 1.5 tesla incluant une imagerie conventionnelle (T1, T2 et Invertion-recupération) ainsi qu’une imagerie de diffusion avec cartographie du CDA. Le CDA et le RTA ont été mesurés dans des régions d’intérêt (ROI) au niveau de la substance blanche sous-corticale et périventriculaire, de même qu’au niveau de la substance grise des noyaux de la base. Des mesures ont été également réalisées dans les lésions focales.

Résultats : les valeurs de CDA et de MTR étaient anormales dans les lésions focales ainsi que dans les atteintes diffuses sans anomalie évidente sur l’imagerie conventionnelle et sur l’image pondérée en diffusion. Nous avons observé une étroite corrélation inverse significative entre le CDA et le RTA (R=0,66 dans la substance blanche ; R=0,61 dans la substance grise).

Conclusion : le calcul des valeurs de CDA et de RTA peut être utile comme méthode quantitative reproductible pour quantifier les lésions focales et détecter les atteintes diffuses dans la pathologie cérébrale hypoxo-ischémique chez l’enfant.

Abstract

Background and purpose: a review of the literature reveals the increasing interest in using Diffusion magnetic resonance imaging, with diffusion weighted images (DWI) and ADC (Apparent Diffusion Coefficient) quantitation, in pediatric hypoxic-ischemic brain injury. However, ADC and MTR (Magnetization Transfer Ratio) as quantitative tools have not been investigated together in these pathological conditions in young pediatric patients. The aim of this study was to apply a quantitative method by using ADC and MTR calculation in order to propose a reproducible quantitation of brain parenchymal lesions.

Methods: we conducted a prospective study including all children presenting with suspected cerebral hypoxic-ischemic injury. 15 children were included, among them 10 males and 5 females aged from 36 weeks of gestation to 17 months with a median age of 10,5 months. All MR examinations were performed at 1.5 Tesla unit including conventional MR (T1, T2 and Inversion-recovery sequences) and DWI with ADC map. ADC and MTR ROI (region of interest) measurements were made, in the frontal subcortical and periventricular white matter (WM) as well as in the gray matter (GM=basal ganglia), and in focal lesions.

Results: ADC and MTR values were abnormal in focal lesions and in diffuse injury with no evidence of lesion on conventional MRI and DWI. We observed a strong inverse correlation between these ADC and MTR (R=0,66 in WM; R=0,61 in GM).

Conclusion: ADC and MTR calculation may be helpful as a reproductive method to quantify the lesions and detect diffuse lesions in hypoxic-ischemic pediatric brain injury.


Mots clés : Imagerie pondérée en diffusion , coefficient de diffusion apparent , transfert d’aimantation , encéphalopathie hypoxo-ischémique , imagerie par résonnance magnétique

Keywords: Diffusion weighted imaging , apparent diffusion coefficient , magnetization transfer , hypoxic-ischemic encephalopathy , magnetic resonance imaging


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Vol 32 - N° 1-c1

P. 10-19 - janvier 2005 Retour au numéro
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