Radiophysique Lille – 5 au 7 mars 2015 Cours de DES d’Oncologie Radiothérapie R. de Crevoisier Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie : TEP, IRM, fusion et recalage en pratique Point de vue du médecin
RadiophysiqueLille – 5 au 7 mars 2015Cours de DES d’Oncologie Radiothérapie
R. de Crevoisier
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie : TEP, IRM, fusion et recalage
en pratiquePoint de vue du médecin
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
2. TEP/IRM pour la planification initiale- Pratique standard- Dose-tumor painting
3. Images en cas d’IGRT et de RT adaptative- IGRT (recalage rigide)- RT adaptative et guidage par la dose (recalage elastique)
4. Images pour prédire et analyser les récidives
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
Images: CT, TEP, IRM, CBCT et doses
� Informations: morphologiques et fonctionnelles/métaboliques
� Différentes applications/intégrations des images dans le workflow de RT: POURQUOI et COMMENT ?
Images « standards » (planification):
CT (morphologique et densité électronique) et doses
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
RT
Bilan initial Suivi
TDM
- Bilan d’extension initial et suivi (diagnostic pré coce de la récidive)
RT
Planification
IGRT/RT adaptative
TDM
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
- Optimisation de la définition des volumes cibles à la planification et de la délivrance du traitement
RT
Bilan initial Suivi
Planification
Analyse des récidives
Prédictive (récidive)
TDM
- Prédiction et analyse des récidives
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
RT
Bilan initial Suivi
Planification
IGRT/RT adaptative
Analyse des récidives
Prédictive (récidive)
TDM
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
- Bilan d’extension initial et suivi (diagnostic préc oce de la récidive)- Optimisation de la définition des volumes cibles à la planification
et de la délivrance du traitement- Prédiction et analyse des récidives
Mise en correspondance:
- d’images quelques fois multimodales (TEP,IRM,…)- effectuées à des moments différents , comprenant donc
des variations anatomiques (déplacement et déformations)
- provenant le plus souvent d’un même individu, quelque fois entre individus différents
� Différentes méthodes de recalage ?� Précision du recalage ?
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
FMT →
Principe du recalage
Fixed Image Moving Image
9
= transformation spatiale qui fait correspondre les points homologues, d’une image (flottante) vers une autre image (fixe)
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
O. Acosta, LTSI
Fixed image
Rigid transformation
?FMT →
Moving image
Rotation & Displacement
O. Acosta, LTSI
Fixed image
Affine transformation
?FMT →
Moving image
Rotation & Displacement & Shear
O. Acosta, LTSI
Non-affine transformation (elastic)
Parallel lines DO NOT stay parallel
Deformation
Free Form Deformation (FFD), Demons…
O. Acosta, LTSI
Validation du recalage entre 2 images ?
– Visuellement : images en mosaïque
Avant recalage Après recalage
Initial Affine FFD
Différentes methodes de recalage O. Acosta, LTSI
Validation du recalage entre 2 images ?
– Visuellement : images de colorations différentes
Validation du recalage entre 2 images ?
– Quantitativement : distance entre points de reference anatomiques (définis par l’expert et l’algorithme de recalage)
Rigaud, BioMed Research International 2015
Organ A,BA
B
A
B
Validation du recalage entre 2 images ?
– Quantitativement : recouvrement des structures = index de Dice
O. Acosta, LTSI
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
2. TEP/IRM pour la planification initiale- Pratique standard- Dose-tumor painting
3. Images en cas d’IGRT et de RT adaptative- IGRT (recalage rigide)- RT adaptative et guidage par la dose (recalage élastique)
4. Images pour prédire la récidive et analyser les récidives
2. TEP/IRM pour la planification initiale
RT
Planification
TDM
TEP/TDM IRM
Escalade dose
Diminuer la dose dans les OARs
TOXICITE minimale
Augmenter le CONTROLE LOCAL
Optimiser la definition du volume cible
• Traceur =glucose
• Marqueur =18 fluorémetteur de positon, +électron= annihilation + émetteur de 2 photons de direction opposée, détectés par des caméras
Principe de la (18F)-fluoro-désoxyglucose [(18F)-FD G] TEP
- radiotraceur le + utilisé
- spécificité: modérée, fixation: réactions inflammatoires (y compris radiques),tissus granulomateux, organes à forte consommation de glucose (coeur oucerveau)
- sensibilité: fonction:- de la taille des lésions: faux négatifs < 7 mm- de la résolution de la TEP (4 à 5 mm)- du type histologique ou grade de différenciation- mauvaise visualisation de l’infiltration muqueuse
- caractère pathologique de la fixation : analyse qualitative par lemédecin nucléaire, même s’il est possible de calculer des paramètres numériques:maximal Standardized uptake value (SUVmax) and Metabolic tumor volume(MTV) = volume correspondant à un % du SUVmax, total lesion glycolysis (TLG)
TEP-FDG et fixation tumorale
C. Rossier, Cancer/Radiothérapie 2012
Indication des traceurs TEP par localisations tumor ales
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
2. TEP/IRM pour la planification initiale- Pratique standard- Dose-tumor painting
3. Images en cas d’IGRT et de RT adaptative- IGRT (recalage rigide)- RT adaptative et guidage par la dose (recalage élastique)
4. Images pour prédire la récidive et analyser les récidives
2. TEP pour la planification initiale
Pratique standard
Apport majeur de la TEP: = modification des volumes cibles (up/down -staging)
= table spécifique (plan dur) et lasers: positionnement identique à la RT � vacations spécifiques
sinon utiliser la TEP effectuée pour le bilan initial
TEP
TDMTEP
acquisition planification
TDMpl
2. recalage rigide
1. même référentiel spatial 3. fusion
TEP TDMpl
2. TEP pour la planification initiale
Pratique standard
Impact de la position du patient lors de l’acquisit ion TEP (/position de traitement) et de la mobilité des structures anatom iques
� surestimation et mauvais positionnement du GTV
� TEP 4D
Lire très attentivement le compte-rendu de l’examen TEP (solliciter le médecin nucléaire) concernant l’interprétation des hyperfixations: approche qualitative très peu normalisée et pas de valeurs seuils.
� paramètres impactant sur les valeurs de SUV ou sur la visualisation des hyperfixations: protocoles d’injection et d’acquisition d’images, caméras, reconstruction d’image, bruit de fond, masse maigre, pseudo-normalisation à partir de différents organes (foie,…), échelles de visualisation par couleurs (linéaire ou non,…)
2. TEP pour la planification initiale
Pratique standard
�pas de délinéation de GTV à partir d’un seuillage qui sera forcément arbitraire (utiliser l’image CT)
�outil de délinéation/segmentation (semi-)automatique en cours de développement
2. TEP pour la planification initiale
Pratique standard
inclusion ou non d’une « structure anatomique » dans le GTV
Diminution de la variabilité de délinéation cibles inter/intra-opérateurs
des volumes cibles
2. TEP pour la planification initiale
Pratique standard
C. Rash, ESTRO Teaching Course
Impact du seuillage sur la visualisation
tumorale
Impact du seuillage sur la
visualisation tumorale
GG rétropharyngé nécrotique sans fixation ? (console de RT)
2. TEP pour la planification initiale
C. Rossier, Cancer/Radiothérapie 2012
Atéléctasie
TEP Impact sur la planificationPoumon - VPN= 90% (peu de faux neg)
- Sp=40-80% (inflammation)- Se=80-95% (taille)
- Up-staging: . GG � histo (médiastinoscopie). métastase
- Down staging : atélectasie=diminution du GTV (80% des cas)
- selective nodal irradiation
TEP pour la planification des tumeurs bronchiques
TEP Impact sur la planification
Œsophage (+jonction OG)
- Tumeur oeso : bonne corrélation TEP et anapath
- GG : faire une écho-endoscopie (Se=20 à 90% et Sp=90%
Impact dosimétrique variable selon les études
TEP pour la planification des tumeurs oesophagiennes
TEP pour la planification des autres tumeurs digestives
TEP Impact sur la planificationEstomac - paroi gastrique fixe ++
- Se (TP et GG) =50%- Bilan d’extension
Non/peu utilisé
Rectum - Tumeur rectale : bonne corrélation TEP et anapath
- GG : Se =50%
TEP TDM et IRM > TEP ou IRM pour la tumeur primitive
Canal anal GG : Sp= 85% Stratégique pour le boostPancreas T pancreas, GG et méta Augmentation du volume cibleFoie - Foie sain : captation FDG +++
- CHC de Ht grade et méta (FDG)- CHC bas grade (choline)
Intérêt de l’IRM mais attention au recalage rigide: décalage des structures du fait des variations antomiques
Canal anal
� Inter/intra-observer variability
8 observers, 10 pts, 2 delineations (prostate and SV) at 3 months interval
Messai SFRO 2006
CT is not the optimal imaging for prostate delineat ion, even if it remains the reference (dose calculation)
apex
bases prostate/SV
PROSTATE
Prostate reference imaging = MRI
MRI for prostate delineation ?
CT scan over-estimates the apex
� MRI: useful:- to define CTV margins around the prostate (T3-T4) +++
- for proper prostate gland delineation ? not easy, lack of tool for a straight prostate rigid MRI to CT registration (� use fiducials)
- to define dominant lesion for a boost ? (next future)
- “MRI simulator” without CT (electronic density from atlas based CT) ? (Dowling ESTRO 2013)
TEP Impact sur la planification
Prostate - FDG : élimination urinaire, la tumeur ne fixe pas et la prostatite fixe
- Choline : phospholipides (membrane cellulaire), élimination urinaire faible : peu d’intérêt pour la TP et pour les GG au diagnostic
- = à la rechute biologique , pour la localiser : locale, GG ou méta ? fonction du PSA : Se=50% qd PSA entre 1 et 3 ng/ml et 80% qd PSA > 3 ng/ml
= décision/volume cible en cas de RT de rattrapage
TEP pour la planification des tumeurs prostatiques
TEP Impact sur la planificationORL - TP : Se et Sp= 90%
- Bonne corrélation anatomo-pathologique
- Pas de détection de l’extension muqueuse (examen clinique/endoscopie)
- Modification des volumes cible pour 10 à 30% des pts :- fixation GG- méta- 2nde tumeur synchrone (poumon)- Identification de la TP en cas de GG isolés (25%)- Diminution de la variabilité de délinéation des volumes cibles inter/intra-opérateurs- Diminution du GTV
TEP pour la planification des tumeurs ORL
Daisne et al, Radiology 2004
- 29 patients
- Comparaison avec valeurs de référence: anatomopathologie
- Seuillage adaptatif (SBR)
TEP Impact sur la planification
cerveau - Référence = IRM avec recalage rigide précis (sauf nerfs optiques) mais difficulté pour:o différencier radionécrose et
progressiono pseudo-progression par
altération de la barrière hémato-encéphalique
- FDG : fixation intense du cerveau sain
- Nvx traceurs :11C- méthionine(grading tumoral), 18F-fluoroethyl tyrosine (radio-nécrose, Sp=90%), 18F-dopa
Diminution de la variabilité de délinéation inter-observateurs, mais choix de seuillage (40% SUVmax pour (18F)-fet)
TEP pour la planification des tumeurs cérébrales
TEP pour la planification des tumeurs gynécologiques et lymphomes
TEP Impact sur la planification
Col utérin - IRM= référence (paramètres)- TEP
- TP : Se=75% et Sp=95%- GG : Se=90%
(lombo_aortique)
Modification du volume cible et des doses (GG) dans 20% des cas
Endomètre TP et GG : Se=90%, comme l’IRM
Peu de données
Lymphomes Se=Sp=95% - changements (dose totale, volumes et nombres de volume cibles) pour 13% des pts atteints d’une maladie de Hodgkin de stade I ou II- chez l’enfant : 70% de modifications
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
2. TEP/IRM pour la planification initiale- Pratique standard- Dose-tumor painting
3. Images en cas d’IGRT et de RT adaptative- IGRT (recalage rigide)- RT adaptative et guidage par la dose (recalage elastique)
4. Images pour prédire la récidive et analyser les récidives
Ling et al. 2000
2. TEP pour la planification initiale
Dose Tumor Painting
Dose painting by contours
� Boost intégré (SIB)
Toward dose tumor painting (prostate)
Targeting dominant lesion
MRI + biopsies
High risk cancer
Dose escalation in: the whole prostate + tumor
Increase local control
Main issue
= recurrence
Pinkawa, radiother Oncol 2010
GTV=PET = tumour-to backgroundcholine uptake ratio >2 (studies correlating choline PET
results with histopathologic examinations)
- Prostate = 66.6 Gy in 37 fractions (1.8 Gy/ fr)
- GTV-PET=83.25 Gy in 37 fractions (2.25 Gy/ fr)
� 89.2 Gy
(dosimetric study only)
230 patients
-Intraprostatic lesion defined by MRI (pelvic coil+spectroscopic endorectal coil) (+ 4 mm PTV)
- Total Dose: - in the prostate =76 Gy in 38 fractions (2 Gy/fr)
- in the IPL= 82 Gy in 38 fractions (2,16 Gy/fr) � 86 Gy (α/β=1.5)
Fonteyne IJROBP 2008
Grade 3 or 4 acute GI toxicity = 0Grade 3 acute GU toxicity = 7%
Targeting dominant lesion
MRI + biopsies
High risk cancer low risk cancer
Dose escalation in: the whole prostate + tumor
Focal therapy in cancer only
Increase local control Decrease toxicity (impotency)
Main issue=recurrenceMain issue
= quality of life
Toward dose tumor painting (prostate)
Toward dose tumor painting
Targeting dominant lesion
MRI + TEP+ biopsies
High risk cancer low risk cancer
Dose escalation in: the whole prostate + tumor
Focal therapy in cancer only
Increase local control Decrease toxicity (impotency)
Dose painting by numbers
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
2. TEP/IRM pour la planification initiale- Pratique standard- Dose-tumor painting
3. Images en cas d’IGRT et de RT adaptative- IGRT (recalage rigide)- RT adaptative et guidage par la dose (recalage éla stique)
4. Images pour prédire la récidive et analyser les récidives
POPULATIONbased strategies
MarginsPTV/PRV
Displacements Deformations
- Rational margins: not only empirical , however complex for deformations
- PTV never being to zero even if IGRT/adaptive RT: residual uncertainties: delineation/intrafraction/registration
Strategies to compensate for anatomical variations
Van Herk recipe :
at least 90% of pts receive a minimal dose of 90% in more than 99% of the PTV
POPULATIONbased
strategies
PTV/PRV IGRT
(rigid registration)
Displacements Deformations
Specific PATIENT based strategies
Strategies to compensate for anatomical variations
- Tumor (prostate,…)- Bone (Noded, brain)
POPULATIONbased
strategies
PTV/PRV IGRT
(rigid registration)
Adaptive RT(re-planning)
Displacements Deformations
Specific PATIENT based strategies
Strategies to compensate for anatomical variations
DGRT 1
Dose guided RT (at the fraction)Per-Tt imaging (CBCT, CT)Planning
Contouring propagation
IMPORTATION of the dose
distribution from the planning CT into the CBCT
No variation in external contour
and same electronic
density
DGRT 1
Per-Tt imaging (CBCT, CT)Planning
Contouring propagation
IMPORTATION of the dose
distribution from the planning CT to
the CBCT
Calibration of the CBCT images: electronic
density/HU
Importation of the beams parameters into the CT/CBCT
DOSE distribution CALCULATION on the CT/CBCT
DGRT 2
CT during RT
CBCT
Dose guided RT (at the fraction)
DGRT 1 DGRT 3
Per-Tt imaging (CBCT, CT)Planning
Contouring propagation
IMPORTATION of the dose
distribution from the planning CT to
the CBCT
Calibration of the CBCT images: electronic
density/HU
In vivo DOSE MEASURMENT
(flat panel)
3D dose reconstruction
3D dose distribution
visualisation
Importation of the beams parameters into the CT/CBCT
DOSE distribution CALCULATION on the CT/CBCT
DGRT 2
CT during RT CBCT
Dose guided RT (at the fraction)
DVH at the fraction
Need for:
- CUMULATING the dose fraction after fraction
- COMPARISON with the planned dose
- DECIDING (or not) to re-plan
Not realistic to re -plan at the fraction
POPULATIONbased
strategies
PTV/PRV IGRT
(rigid registration)
Adaptive RT(re-planning:on/off-line)
Displacements Deformations
Specific PATIENT based strategies
Dose monotoring or dose guided RT
(at the fraction/cumulated)
Strategies to compensate for anatomical variations
CBCT
Cumulative dose in prostate(elastic registration)
3D dose of the day
Planning CT
?3D dose of the day reported
on the planning CT
CUMULATIVE DOSE
CBCTANATOMY
DOSE
Demons method
vectors
Elastic transformation
Cumulative dose in prostate
3D dose of several fractions
PLANNING DOSE
Planning CT
COMPARISON
Treatment fractions (wekly CT)Planning
Parotid
Cazoulat Cancer Radiother 2011
Intégration des nouvelles modalités d’Imagerie en radiothérapie
1. Intérêt des nouvelles modalités d’imagerie et problématique du recalage
2. TEP/IRM pour la planification initiale- Pratique standard- Dose-tumor painting
3. Images en cas d’IGRT et de RT adaptative- IGRT (recalage rigide)- RT adaptative et guidage par la dose (recalage elastique)
4. Images pour prédire et analyser la récidive
RT
Suivi
Prédiction (récidive)
TDM
4. Images pour prédire et analyser la récidive
TEP pré- et plus récemment per-thérapeutique (SUVmax, MTV (40% SUVmax)) prédit le risque de récidive/déces dans de nombreuses tumeurs:
col utérin, ORL, lymphome, canal anal, pancréas,…Mais: manque de reproductibilité multicentrique (standardisation des
méthodes) + analyse multivariée (TEP vs IRM)
Intensification des non-répondeurs
Bilan initial
Cancers du col utérus
SUVmax MTV (40% SUVmax)
Leseur , ESTRO 2011
4. Images pour prédire et analyser la récidive
2-MATERIAL 3-RESULTS 4- CONCLUSION
� Median follow up: 18 months [4-33]� Significant impact of MTV (metabolic tumor volume) and SUVmax on
disease free survival
MTV ≥ 14 cc
MTV < 14 cc
p= 0.02 p= 0.01
Leseur , ESTRO 2011
Cancers du col utérus
4. Images pour prédire et analyser la récidive
Inflammation en cours de RT
Comparison between pre-treatment (left) and per-tre atment (right) FDG-PET images .
The tonsilar tumor visible before treatment (arrow) has almost completely disappeared after 46 Gy. A large zone of mucositis was observed at the level of the floor of mouth (arrow head).
Geets et al, Radiotherapy and Oncology, 2006
4. Images pour prédire et analyser la récidive
Before RT
At 46 Gy
RT
Suivi
Analyse des récidives
TDM
4. Images pour prédire et analyser la récidive
Dans le PTV
En bordure de PTV
En bordure de PTV
Augmenter la dose (+CQ)
Augmenter le volume cible
(+CQ)
Traitement systémique
ContoursDose
Chajon , Radiation Oncol 2013
In field: 92% of pts
Marginal: 8% of pts
Récidives majoritairement dans la zone d’hyperfixation au PET:
– 61 patients traités par Radio-chimiothérapie concomitante (tous ayant eu un PET/CT)
– 9 récidives: 8 dans la zone d’hyperfixation PET-BTV
Soto, Int. J. Radiation Oncology Biol. Phys 2008
4. Images pour prédire et analyser la récidive
Conclusions: Imagerie multimodale et recalage en RT
Place majeure de la TEP et de l’IRM en RT, pour la quasi-totalité des tumeurs
Enjeux: contrôle local (et indirectement toxicité)
- Bilan d’extension initial et suivi (diagnostic précoce de la récidive: RT de rattrapage)
- Optimisation de la définition des volumes cibles à la planification - Optimisation de la délivrance du traitement: IGRT/RT adaptative- Optimiser la balistique d’irradiation (analyse des récidives) et intensifier le
traitement des pts non répondeurs (prédiction et des récidives)
Implique différentes modalités de recalage
Limites de la TEP dans la délinéation tumorale (pb de quantification/standardisation � attention au seuillage)Place des machines hybrides TEP/IRM ?
IMAGING FOR FUN
F.Dubus
Medical Physicist, PhD in Physics
Physics Department
Centre O.Lambret, 3 rue Combemale, Lille
France
How to create a picture of an object?
You need a wave or a particle, which acts on a object, to be measured
by a detector:
- electro-magnetic wave: X-rays, MRI
- acoustic wave: echography
- radioactive elements: γ-rays
- particles: neutrons, electrons
-General physical principle: excite a system and look at the response.
X Ray tube
Collimator
Beam
Soft
tissue Bone
Air Patient
Table
Grid
Cassette
AEC detectors
1- 2D imaging 10 years ago
Each detector element is hit by a number of particles
with N0= number of incident photons
and the linear attenuation coefficient (x,y) at position (x,y).
Integration is performed along the straight beam path s
through the plane.
eNN pathbeam
dsyx
0
),(
1- X-ray: beam attenuation projection
through a patient
1- X-ray: beam attenuation projection
through a patient
-Not the best because of beam divergence
- We only the integrated information along the path, which
means that the incidence has to be well chosen.
-Not simple for contouring: Humans are not clever enough
to render a 3D tumour based on 2 radiographies.
1- X-ray: Computed Tomography
Because of the beatles rock band success, EMI invested in X-ray research
1- X-ray: Computed Tomography
Projection and Radon Transform
The following assumptions are made:
- the examined object is penetrated by a bundle of parallel rays.
The procedure can be described in a plane (x,y).
- The beam is attenuated by the two-dimensional
attenuation coefficient (x,y).
- Scattered photons do not hit the detector,
so scattering looks like absorption.
- The beam is monoenergetic (not true for photons).
1- X-ray: Computed Tomography
For reminder, again the representation in the spatial and in the Fourier
Domain:
1- X-ray: computed tomography
1- X-ray: Computed Tomography
Look at a picture ….. In the fourier Domain!!!!
1- X-ray: Computed Tomography
Look at a picture ….. In the spatial Domain!!!!
Be careful of the filter of reconstruction: B30f in this case
Noise in the picture is :
-a Quantum Property of photons
1- X-ray: Computed Tomography
Reconstruction changes the Image Quality
filter of reconstruction: I40f
Less noise in the picture:
worse for the radiologist
1- X-ray: Computed Tomography
Noise in the fourier domain explains
and quantifies what we see…..
1- X-ray: Computed Tomography
The fourier domain explains and quantifies
what we see…..
1- X-ray: Computed Tomography
Noise in the fourier domain explains
and quantifies what we see…..
1- X-ray: Computed Tomography
Are we sensitive to spatial frequencies?
Not visible
Visible pattern
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Scanner Jean-Pierre
Scanner Jean-Paul
spatial frequency in cm-1
Mo
du
latio
n T
ran
sfe
r F
un
ction
1- X-ray:
Spatial resolution:What is the best CT?
Jean-Paul is worse than Jean-Pierre for contouring.
1- X-ray:
In low contrast regions, SNR is crucial
Lesion: -5HU Lesion: -11HU
1- X-ray:
Which parameters for image quality?
-
- kV, mA, pitch, physical filter, Spectrum
- patient itself, prothesis, movement
- reconstruction filter, iterative reconstruction
1- X-ray: Computed Tomography
Need of a good image quality
1- X-ray: computed tomography
Hounsfield scale: water
waterCTN
.1000
Conversion from HU to density is necessary to calculate the dose.
1- X-ray: 4D-CT
We need a good 4D CT.
2-MRI: complicated Quantum physics
2-MRI: but also a magnet
2-MRI: Reference imaging for the neuro
Matching CT-MRI for the skull works quite good
2-MRI: Are you confident about your machine?
SR
SNR
uniformity
CNR of 4 inserts
Slice thickness
2-anatomic MRI: simpliest sequence T2 SE
No distorsion:
TE and TR determine the contrast.
3-Fast sequences: steady states
• Spoiled Steady states free precession:
Dixon’s Method
• TR about 5ms
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0,2500
0,3000
0 10 20 30 40 50 60
liver
spleen
pancreas
muscle
bone marrow
FAT
prostate
Water
2-Fast sequences Simulation of the signals of different tissues
TR=4.263ms
Flip angle=15°
TE=1.136ms
They converge to steady states.
2-MRI: Fast sequence
• In phase picture:
2-Fast sequences
-Out phase picture
2-functional MRI: simple sequence of DWI
2-MRI: simple sequence of DWI
2-MRI: Can we contour on DWI?
T2
Old DWI
new DWI
2-functional MRI
2-Functional MRI: distorsion
Distorsion analysis
2-Functional MRI: example
ADC: loss of signal
2-Functional MRI: perfusion
2-Functional MRI: perfusion
2-Functional MRI: perfusion
Work of Romaric Dal
Ktrans Kep Ve Vp
3-Matching
3-Matching
3-Matching
3-Matching
4-Future: phase imaging with coherent beam
Co
un
ts/s
Angle of Phase shifter [°]
Intensity oscillations
Invented by Professor U.Bonse,
15years ago.
PhD in Physics of F.Dubus
4-future: phase imaging with coherent beam
4-Future: phase imaging with coherent beam