Une approche en deux étapes pour mesurer l'échange d'eau vasculaire et le temps de transit artériel par IRM de perfusion pondérée par diffusion

Les changements dans le taux d'échange de l'eau à travers la barrière hémato-encéphalique, noté k(w), peuvent indiquer une dysfonction de la barrière hémato-encéphalique avant que la fuite d'agents de contraste de grosses molécules ne soit observable. Une approche précédemment proposée pour mesurer k(w) consiste à utiliser le marquage par spin artériel pondéré par diffusion pour mesurer les fractions vasculaires et tissulaires de l'eau marquée, car le ratio vasculaire-à-tissu est lié à k(w). Cependant, la précision du marquage par spin artériel pondéré par diffusion est affectée par les contributions du sang artériel et le temps de transit artériel (τ(a)). Pour aborder ces problèmes, une méthode en deux étapes est proposée qui utilise des combinaisons de forces de gradient pondérées par diffusion et de délais post-marquage pour mesurer à la fois τ(a) et k(w). La faisabilité de cette méthode a été évaluée en acquérant des données de marquage par spin artériel pondéré par diffusion auprès de sept volontaires en bonne santé. Des mesures répétées et des simulations de Monte Carlo ont été réalisées pour déterminer la précision et l'exactitude des estimations de k(w). Les valeurs moyennes de k(w) de la matière grise et blanche étaient respectivement de 110 ± 18 et 126 ± 18 min(-1), ce qui se compare favorablement aux mesures de perméabilité de la barrière hémato-encéphalique obtenues par tomographie par émission de positrons. Le coefficient de variation intra-sujet était de 26% ± 23% dans la matière grise et de 21% ± 17% dans la matière blanche, indiquant que des mesures de k(w) reproductibles peuvent être obtenues.