a. Elastographie par IRM L’élastographie par résonance magnétique (ERM) est une technique non-invasive permettant de quantifier de manière absolue les propriétés mécaniques des tissus. Ces propriétés mécaniques pouvant varier de manière importante entre tissus sains et tissus pathologiques, cette technique de « télépalpation » ouvre de nouvelles perspectives dans le dépistage précoce de pathologies comme le cancer du sein, du foie ou de certaines atteintes viscérales. La technique d’ERM est fondée sur la possibilité qu’offre l’IRM de mesurer les micro-déplacements générés par la propagation d’une onde mécanique dans les tissus. Cette technique nécessite la synchronisation d'ondes acoustiques externes appliquées sur l'organe ou le tissu à explorer (fréquence de l'ordre de 50 à 200 Hz) avec une séquence d'acquisition IRM sensibilisée aux micro-déplacements (séquence d'écho de gradient avec ajout d'un gradient oscillant, le Gradient de Sensibilisation au Mouvement (GSM), dont la fréquence est imposée par la fréquence de l'excitation mécanique appliquée). Les images obtenues sont des images de phase, permettant par diverses méthodes d’inversion, de remonter à la détermination locale de la vitesse de propagation ainsi que de l'atténuation des ondes mécaniques de cisaillement dans l'organe à explorer. Ces informations nous permettent d’avoir accès aux modules de cisaillement et de viscosité des tissus. La grande force de cette technique est de pouvoir réaliser des cartographies 3D de ces modules, cependant la résolution spatiale des cartographies (imposée par la fréquence des ondes acoustiques appliquées) ainsi que la précision de mesure sur ces quantités reste faible en regard des possibilités intrinsèques de l’IRM.

Les applications sur l’homme sont ciblées autour de l’étude du foie dans les cas de cirrhoses et de pathologies tumorales.

b. Spectroscopie et imagerie spectroscopique Les informations sur les propriétés mécaniques et tissulaires obtenues par IRM gagnent en spécificité lorsqu’elles sont associées à la connaissance des processus métaboliques sous-jacents obtenus par SRM/ISRM. Nos objectifs sont de fournir, en relation avec les informations données par les séquences d’imagerie, des informations biochimiques supplémentaires (concentration en métabolites, caractérisation des macromolécules et des forme de raies) afin d’identifier et de mesurer des biomarqueurs et d’aider à la compréhension des processus patho-physiologiques ou à la graduation de la maladie. L’interaction et la complémentarité des informations d’imagerie et de spectroscopie multi-noyaux sont exploités pour aider au diagnostic de pathologies hépatiques lors de travaux pré-cliniques réalisés sur l’homme et à étudier et caractériser par IRM/SRM des modèles expérimentaux chez l’animal (modèle de stéatose, modèle de neuro-inflammation).

c. RMN et mouvement Brownien Le mouvement restreint peut être étudié par RMN de deux manières, soit par les techniques de diffusion, soit par les techniques de visualisation de l’interaction dipolaire. Les techniques de diffusion permettent d’avoir accès à l’orientation de fibres et permettent d’obtenir des cartes de tractographies. Ces techniques sont maintenant bien maitrisées dans l’étude de tissus « immobiles » mais deviennent très difficiles d’emploi dans l’investigation de tissus en mouvement comme c’est le cas pour le myocarde. Les techniques de visualisation de l’interaction dipolaire (T1ρ, T2ρ, Contraste dipolaire) sont moins spécifiques et ne donnent pour l’instant qu’une valeur reliée à l’anisotropie des tissus mais en contrepartie, elles sont plus robustes au mouvement. Notre objectif et donc de mettre en place ces techniques dans le cadre d’investigation des pathologies cardiaques in vivo et d’estimer leur apport respectifs.