MRI (Magnetic Resonance Imaging) of the human placental function
Étude de la fonction placentaire chez la femme par IRM (Imagerie par Résonance Magnétique)
Résumé
Pathologies of pregnancy associated with placental dysfunctions such as Intra-Uterine Growth Restriction and Pre-Eclampsia, or also Placenta Accreta Spectrum (PAS) disorders are responsible of an important morbidity-mortality of the mother and/or the fetus. 2D ultrasound has reached its limits for the detection of these pathologies, with a low sensitivity and specificity. Regarding MRI, it provides various morphological and functional information with a high spatial resolution, making it a very promising technique to explore placental function. Furthermore, MRI is non-invasive and can be performed during pregnancy without injection of contrast agent, and excluding the first trimester according to precautionary principle. The aim is to study potentially relevant parameters for the screening of these pathologies, obtained by different non-injected MRI techniques, to better characterize and quantify placental function. In this clinical context, techniques providing quantitative information on placental perfusion and/or oxygenation are of particular interest.In this research work, we focus on the technique IVIM (Intra-Voxel Incoherent Motion) to obtain an information on placental perfusion, and on the measurement of relaxation times T2 and T2* which are the reflect of placental oxygenation, with the purpose to propose an appropriate MRI acquisition protocol in the context of screening of PAS disorders, and to assess it within the clinical protocol DIANE (MRI screening of Placenta Accreta Spectrum disorders) established with the CIC-IT, Nancy. As a first step, preclinical data obtained on pregnant rabbits have been analyzed to underline the interest of T2 and T2* measurement in the placenta. Then, a study on phantom and on non-pregnant healthy volunteers have been conducted, in order to compare different T2 quantification strategies in the abdominal-pelvic region for clinical use. Finally, an MRI acquisition protocol for placenta imaging dedicated to PAS disorders has been established, and has been optimized on the first volunteers of the clinical protocol DIANE.
Les pathologies de la grossesse liées à des dysfonctions placentaires telles que le Retard de Croissance Intra-Utérin et la Pré-éclampsie, ou encore les troubles du spectre du placenta Accreta (PAS) sont associées à d’importantes morbi-mortalité fœtales et maternelles. Pour le dépistage de ces pathologies, l’échographie 2D a atteint ses limites avec une sensibilité et une spécificité basses. L’IRM, quant à elle, permet de fournir des informations morphologiques et fonctionnelles variées avec une bonne résolution spatiale, ce qui en fait un outil de choix pour l’exploration de la fonction placentaire. De plus, cet examen est non invasif et peut être réalisé en cours de grossesse sans injection de produit de contraste, et à l’exclusion du premier trimestre par principe de précaution. L’objectif est alors d’étudier des paramètres qui se révéleraient pertinents pour le dépistage de ces pathologies, obtenus par différentes techniques IRM non-injectées, permettant de mieux caractériser et quantifier la fonction placentaire. En particulier, il semble judicieux dans ce contexte clinique d’utiliser des techniques délivrant une information (idéalement quantitative) sur la perfusion placentaire et/ou l’oxygénation placentaire.Dans ces travaux, nous nous sommes notamment intéressés à la technique IVIM (Intra-Voxel Incoherent Motion) pour obtenir une information sur la perfusion placentaire, et à la mesure des temps de relaxation T2 et T2* qui sont le reflet de l’oxygénation placentaire, avec l’objectif d’établir un protocole d’acquisition IRM approprié dans le contexte du dépistage des PAS, et de l’évaluer dans le cadre du protocole clinique DIANE (Dépistage par Irm des Anomalies d’adhésioN placEntaire) mis en place avec le CIC-IT de Nancy. Dans un premier temps, des données précliniques obtenues chez la lapine gestante ont été analysées afin de mettre en avant l’intérêt d’une mesure des temps de relaxation T2 et T2* dans le placenta. Une étude a ensuite été menée sur fantôme et sur volontaires sains en dehors de la grossesse, afin de comparer différentes stratégies de quantification du T2 en région abdomino-pelvienne compatibles avec une utilisation clinique. Enfin, un protocole d’acquisition IRM pour l’imagerie du placenta dédié au contexte des PAS a été mis en place, et a commencé à être évalué sur les premières volontaires du protocole clinique DIANE.
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