Le CEST (pour Chemical Exchange Saturation Transfer)^[1] est une modalité d'IRM qui permet de cartographierin vivo certains métabolites présents dans le cerveau avec une bonne résolution spatiale. Deux métabolites couramment détectés dans le cerveau par CEST sont le glutamate et le glucose et servent par exemple à l'étude de la neuro-dégénérescence ou à la caractérisation de gliomes.

Avec la montée en champ des scanners IRM, le nombre d'applications du CEST devrait croitre. Mais, le contraste de CEST est dépendant de l'amplitude de la saturation radiofréquence et pâtit des inhomogénéités du champ radiofréquence transmis B1 qui existent à haut champ.

Afin d'optimiser la modalité CEST à haut champ, des chercheurs des laboratoires CIEL et METRIC de BAOBAB/NeuroSpin l'ont couplée à deux outils puissants : la technologie de la « transmission parallèle » (pTx)^[2], mise au point au début des années 2000 et qui sert à produire une excitation homogène à haut champ, et la méthode des « impulsio​ns RF universelles » développée  à NeuroSpin et qui permet de s'affranchir de l'étape de précalibration nécessaire pour la transmission parallèle.

Les chercheurs ont conçu un module de présaturation basé sur des impulsions universelles précalculées. En évaluant leur stratégie par des simulations et expérimentalement sur l'IRM 7T de NeuroSpin, ils montrent qu'elle est plus efficace que d'autres méthodes de présaturation précédemment proposées.

Alors que les impulsions universelles ont déjà été utilisée pour de l'IRM anatomique ou fonctionnelle, c'est la première fois qu'elles sont utilisées pour du CEST. Cette approche peut être facilement mise en œuvre en clinique, car elle évite le précalibrage chronophage nécessaire pour chaque patient, tout en donnant des cartes de métabolites de meilleure qualité que les méthodes existantes.​

Contact Institut des sciences du v​​​ivant Frédéric-Joliot :​

Luisa Cioba​​nu (luisa.ciobanu@cea.fr)

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[1] La détection de certains composés par CEST tire parti de l'échange chimique entre leurs protons labiles et les protons de l'eau. L'irradiation sélective des protons échangeables entraîne une saturation partielle de l'aimantation de l'eau, qui est proportionnelle à la concentration du composé. Des durées d'irradiation prolongées entraînent une amplification du signal et la détection de concentrations inférieures à celles détectées par RMN ou IRM standard.

[2] La transmission parallèle permet l'homogénéisation de l'excitation des spins de protons des tissus biologiques ce qui conduit à des images sans zone d'ombre ni perte de contraste. Elle consiste à placer autour de la tête du sujet plusieurs canaux émetteurs indépendamment contrôlables. Par interférence et via des algorithmes d'optimisation sophistiqués, une excitation homogène peut être établie.