Quantification du volume des hyper signaux T2 pulmonaires dans la mucoviscidose : étude préliminaire - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Access content directly
Master Thesis Year : 2019

Quantification of MRI T2 High Signal Volume in Cystic Fibrosis: a pilot study

Quantification du volume des hyper signaux T2 pulmonaires dans la mucoviscidose : étude préliminaire

Abstract

Background. Using MRI in cystic fibrosis (CF), pulmonary structures with high T2 signalintensity relate to inflammatory changes in the lung and bronchi. These areas of pathology can serve as imaging biomarkers. The feasibility of an automated quantification is unknown. Purpose. To quantify the MRI T2 high-signal-intensity lung volume (T2-HSV) and T2 volume-intensity product (VIP) using a black blood T2 radial turbo spin echo sequence in CF. Material and methods. Healthy participants and study participants with CF were prospectively enrolled between January 2017 and November 2017. All participants underwent a lung MRI protocol including T2- radial turbo spin echo sequence. Participants with CF also underwent pulmonary function tests (PFTs) the same day. Participants with CF exacerbation had repeat MRI after their treatment with antibiotics. Two observers supervised automated quantification of T2-HSV and T2-VIP independently and the average score was chosen as consensus. Statistical analysis used the Mann-Whitney test for comparison of medians, correlations used Spearman test, comparison of paired medians used Wilcoxon signed rank test and reproducibility was evaluated using the intraclass correlation coefficient (ICC). Results. In 10 healthy participants (21 (range: 18-27) years; 6 males) and 12 participants with CF (18 (9-40) years; 8 males), T2-HSV was equal to 0% and 4.1 (0.1-17) %, respectively and T2-VIP was equal to 0ms and 303 (39-1012) ms, respectively (p<0.001). In CF, T2-HSV or T2-VIP were associated with forced expiratory volume in 1 second percentage predicted (ρ -0.88 and ρ -0.94, respectively; p<0.001). In six participants with CF exacerbation and follow-up after treatment, a decrease in both T2-HSV and T2-VIP was observed (p=0.03). The intra and inter-observer reproducibility of MRI were very good (ICCs>0.99). Conclusion. In CF, automated quantification of lung MRI high-signal-intensity volume was reproducible and correlated with pulmonary function testing severity and improved after treatment for CF exacerbation.
Contexte. Dans la mucoviscidose (CF), l’IRM pulmonaire permet de visualiser les remaniements inflammatoires broncho-pulmonaires sous la forme d’hyper signaux T2. Il est démontré que ces derniers peuvent être utilisés comme marqueurs de suivi de la pathologie. But. Quantifier de façon automatique le volume des hyper signaux T2 rapporté au volume pulmonaire total (T2-HSV) et mesurer l’index composite T2 volume-intensité (T2-VIP) sur une séquence T2-radial turbo spin écho (RTSE) avec contraste de « sang noir » chez des patients atteints de mucoviscidose. Matériel et méthode. Des volontaires sains et des patients atteints de la mucoviscidose furent recrutés prospectivement entre janvier 2017 et novembre 2017. Tous les participants eurent une IRM pulmonaire incluant la séquence RTSE. Les patients CF eurent aussi une exploration fonctionnelle respiratoire (EFR) le jour même. Six patients CF étaient en exacerbation respiratoire, l’IRM était alors répétée après traitement antibiotique. Deux observateurs supervisèrent indépendamment la quantification automatisée du T2-HSV et du T2-VIP. Le score moyen obtenu fut choisi comme consensus. La comparaison des moyennes fut réalisée par le test de Mann-Whitney, les corrélations en utilisant le test de Pearson et la comparaison des médianes appariées à l'aide du test des rangs signés de Wilcoxon. La reproductibilité fut évaluée via le coefficient de corrélation intra-classe (ICC). Résultats. Pour les 10 volontaires sains (21 (intervalle : 18-27) ans ; 6 hommes) et les 12 patients CF (18 (9-40) ans ; 8 hommes), le T2-HSV était égal à 0% et 4.1 (0.1-17) %, et le T2-VIP était égal à 0ms et 303 (39-1012) ms, respectivement (p < 0,001). Chez les patients CF, le T2-HSV et le T2-VIP étaient corrélés négativement avec le volume expiratoire maximal en 1 seconde (ρ -0.88 et ρ -0.94, respectivement ; p<0.001). Pour les 6 patients en exacerbations, une diminution significative du T2-HSV et du T2-VIP fut observée après traitement (p=0.03). La reproductibilité intra et inter-observateur était très bonne (ICC> 0,99). Conclusion. Dans la mucoviscidose, la quantification automatisée du volume des hyper signaux T2 IRM est reproductible, corrélée avec la sévérité des EFR, et s'améliore après traitement antibiotique dans le cadre d’une exacerbation.
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dumas-02431916 , version 1 (08-01-2020)

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  • HAL Id : dumas-02431916 , version 1

Cite

François Hocke. Quantification du volume des hyper signaux T2 pulmonaires dans la mucoviscidose : étude préliminaire. Sciences du Vivant [q-bio]. 2019. ⟨dumas-02431916⟩
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