Méthodologie et application de l'imagerie de la perfusion cérébrale et de la vasoréactivité par IRM PDF Download
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Author: Marjorie Villien
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Book Description
Le travail méthodologique mis en place durant cette thèse a consisté en l'optimisation des acquisitions et des traitements de données pour l'imagerie quantitative de la perfusion cérébrale et de la vasoréactivité en ASL. Dans un premier temps, une méthode originale pour mesurer la largeur du bolus des spins marqués appelée BoTuS (Bolus Turbo Sampling) a été mise en place et validée afin d'améliorer la quantification de la perfusion cérébrale basale en ASL. Les acquisitions en ASL pulsé ont été comparé aux mesures de perfusion en premier passage gadolinium et en premier passage de produit de contraste iodé en scanner X sur des patients atteints de tumeurs cérébrales. Dans un second temps, afin d'améliorer la qualité des cartes de vasoréactivité en ASL, des analyses des variations physiologiques des sujets ont été implémenté afin d'être utilisé comme modèle dans l'analyse statistique des données. Enfin, ces méthodes optimisées au niveau de l'acquisition et de la chaîne traitement ont été appliquées sur des populations de sujets sains et de patients afin de les valider. Les applications cliniques ont été menées sur des patients porteurs de la maladie d'Alzheimer où l'on a montré une baisse de la vasoréactivité par rapport aux témoins âgés. La perfusion cérébrale et la vasoréactivité de sujets atteints de sténoses a été étudié. Enfin, une étude avant et après acclimatation à l'altitude a montré qu'un séjour de 7 jours à 4365 m augmente le débit sanguin cérébral et diminue la vasoréactivité cérébrale.
Author: Marjorie Villien
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Le travail méthodologique mis en place durant cette thèse a consisté en l'optimisation des acquisitions et des traitements de données pour l'imagerie quantitative de la perfusion cérébrale et de la vasoréactivité en ASL. Dans un premier temps, une méthode originale pour mesurer la largeur du bolus des spins marqués appelée BoTuS (Bolus Turbo Sampling) a été mise en place et validée afin d'améliorer la quantification de la perfusion cérébrale basale en ASL. Les acquisitions en ASL pulsé ont été comparé aux mesures de perfusion en premier passage gadolinium et en premier passage de produit de contraste iodé en scanner X sur des patients atteints de tumeurs cérébrales. Dans un second temps, afin d'améliorer la qualité des cartes de vasoréactivité en ASL, des analyses des variations physiologiques des sujets ont été implémenté afin d'être utilisé comme modèle dans l'analyse statistique des données. Enfin, ces méthodes optimisées au niveau de l'acquisition et de la chaîne traitement ont été appliquées sur des populations de sujets sains et de patients afin de les valider. Les applications cliniques ont été menées sur des patients porteurs de la maladie d'Alzheimer où l'on a montré une baisse de la vasoréactivité par rapport aux témoins âgés. La perfusion cérébrale et la vasoréactivité de sujets atteints de sténoses a été étudié. Enfin, une étude avant et après acclimatation à l'altitude a montré qu'un séjour de 7 jours à 4365 m augmente le débit sanguin cérébral et diminue la vasoréactivité cérébrale.
Author: Julien Bouvier
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Ce travail méthodologique a porté sur la mise en place et l'évaluation d'une technique de cartographie de l'oxygénation cérébrale en imagerie par résonance magnétique (IRM) à 3 T. La technique repose sur la quantification de signaux IRM issus du contraste BOLD (pour « blood level oxygen dependent ») à l'aide d'une approche multiparamétrique (approche mqBOLD pour multiparametric quantitative BOLD) et permet d'obtenir une estimation de la saturation tissulaire en oxygène (StO2). Un premier travail de simulation numérique a porté sur la prise en compte du biais induit par la susceptibilité magnétique de la myéline dans la mesure de StO2. Ce travail a permis de montrer l'influence de l'orientation des fibres de substance blanche par rapport au champ magnétique principal sur la mesure de StO2. La méthode mqBOLD a tout d'abord été appliquée chez l'animal, sur le primate non-humain. L'approche semble suffisamment précise pour observer des différences inter-espèces. Puis, cette approche a été adaptée pour une utilisation en clinique et appliquée à différentes pathologies. Chez des patients souffrant d'un accident vasculaire cérébral à la phase aiguë, nous avons observé une différence spatiale entre les régions pour lesquelles le débit sanguin et la StO2 sont abaissés, différence qui répondrait aux critères définissant la pénombre ischémique. Chez des patients atteints d'une sténose intracrânienne artérielle sévère, nous avons étudié la relation entre la mesure de la vasoréactivité cérébrale avec celle de l'oxygénation. Les résultats montrent une corrélation entre l'altération de la vasoréactivité et celle de l'oxygénation dans le territoire de l'artère cérébrale moyenne. Enfin, nous montrons au travers d'une analyse par cluster que l'étude de l'oxygénation apporte des informations complémentaires aux paramètres de perfusion dans la détermination du grade tumoral. L'ensemble des résultats obtenus au cours de ce travail démontrent la faisabilité de la cartographie de StO2 par IRM et la complémentarité de cette approche avec les techniques de caractérisation de perfusion tissulaire.
Author: Emilie Chipon
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En neurosciences et en médecine, l'imagerie fonctionnelle de la perfusion cérébrale permet de caractériser les variations régionales du couplage neurovasculaire et de la vasoréactivité aux gaz circulants. Grâce à l'IRM par marquage des spins artériels (ASL), il est possible de mesurer la perfusion de façon quantitative, dynamique et reproductible sans injection de produit de contraste. Ce travail méthodologique a consisté à mettre en place et optimiser une séquence IRM de quantification de la perfusion par ASL pour étudier la vasoréactivité cérébrale. Pour disposer d'une mesure quantitative avec une sensibilité maximale, des simulations numériques et des expériences sur sujets sains ont permis d'optimiser : l'amplitude des impulsions RF, en prenant en compte l'hétérogénéité du champ B1 ; les délais des impulsions d'inversion pour supprimer le signal statique ; la position de la zone de marquage par rapport au champ de transmission du résonateur RF ; l'espacement minimal entre la zone de marquage et la région d'intérêt ; la durée de bolus et le temps d'attente avant l'acquisition. Une méthode originale de caractérisation rapide du bolus de sang marqué en début de chaque expérience a été développée pour permettre un paramétrage optimal de la séquence pour chaque sujet. Ces méthodes ont été utilisées pour caractériser les effets de l'inhalation de mélanges d'oxygène et de carbogène à teneur variable en CO2 sur la perfusion cérébrale chez des sujets sains. En parallèle, les mêmes méthodes de perfusion sont utilisées dans une étude qui vise à caractériser la vasoréactivité cérébrale dans la maladie d'Alzheimer.
Author: Emilie Chipon
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Pages : 186
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En neurosciences et en médecine, l'imagerie fonctionnelle de la perfusion cérébrale permet de caractériser les variations régionales du couplage neurovasculaire et de la vasoréactivité aux gaz circulants. Grâce à l'IRM par marquage des spins artériels (ASL), il est possible de mesurer la perfusion de façon quantitative, dynamique et reproductible sans injection de produit de contraste. Ce travail méthodologique a consisté à mettre en place et optimiser une séquence IRM de quantification de la perfusion par ASL pour étudier la vasoréactivité cérébrale. Pour disposer d'une mesure quantitative avec une sensibilité maximale, des simulations numériques et des expériences sur sujets sains ont permis d'optimiser : l'amplitude des impulsions RF, en prenant en compte l'hétérogénéité du champ B1 ; les délais des impulsions d'inversion pour supprimer le signal statique ; la position de la zone de marquage par rapport au champ de transmission du résonateur RF ; l'espacement minimal entre la zone de marquage et la région d'intérêt ; la durée de bolus et le temps d'attente avant l'acquisition. Une méthode originale de caractérisation rapide du bolus de sang marqué en début de chaque expérience a été développée pour permettre un paramétrage optimal de la séquence pour chaque sujet. Ces méthodes ont été utilisées pour caractériser les effets de l'inhalation de mélanges d'oxygène et de carbogène à teneur variable en CO2 sur la perfusion cérébrale chez des sujets sains. En parallèle, les mêmes méthodes de perfusion sont utilisées dans une étude qui vise à caractériser la vasoréactivité cérébrale dans la maladie d'Alzheimer.
Author: Angèle Lecocq
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Pages : 204
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L'IRM de perfusion et de spectroscopie restent encore peu utilisées en raison de leur mise en oeuvre difficile et de leur manque de quantification. L'objectif de ces travaux a été d'optimiser et de valider des techniques IRM totalement non invasives chez l'Homme en vue d'applications cliniques permettant une exploration sur un large volume cérébral et une quantification absolue des paramètres de perfusion et du métabolisme cérébraux. Concernant la perfusion, 3 séquences de type marquage de spins,PASL PICORE, PASL FAIR et pCASL, ont été comparées en termes de sensibilité et de reproductibilité. pCASL a ensuite été intégrée dans un protocole de recherche sur des patients atteints de sclérose en plaques ou SEP. Quant au métabolisme cérébral, un protocole a été mis en place afin d'accéder à une quantification absolue et pseudo absolue des métabolites par la normalisation du signal de l'eau issue de la CSI par la densité de protons acquise en IRM. Cette technique a été validée en CSI 2D puis transposée en 3D avec la séquence EPSI sur deux orientations différentes : CACP et CACP+15°afin de constituer des valeurs normatives fiables des métabolites principaux sur tout le cerveau. L'élaboration de ces techniques en spectroscopie a abouti à une étude sur des patients souffrant de SEP démontrant la faisabilité de l'utilisation de ces techniques en clinique. Ces travaux démontrent que la quantification absolue en IRM de perfusion et en IRM de spectroscopie peut être obtenue sur un large volume cérébral de manière fiable sur un système IRM disponible en environnement clinique dans un temps d'acquisition acceptable à travers les corrections diverses spécifiques à chaque imagerie.
Author: Clément Debacker
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Ce travail de thèse, principalement méthodologique, s'est intéressé aux techniques d'imagerie par résonance magnétique (IRM) permettant de mesurer le flux sanguin cérébral (CBF) et plus particulièrement aux techniques de marquage de spins artériels (ASL), qui utilisent les protons de l'eau du sang comme marqueur. Nous avons mis en place la séquence ASL de marquage pseudo-continu (pCASL) et évalué sa réponse à un stimulus hypercapnique. Nous avons évalué différentes stratégies pour optimiser l'efficacité d'inversion. Pour cela, nous avons également mis en place des outils de simulations numériques des approches ASL. Nos résultats démontrent que l'efficacité d'inversion est influencée par l'homogénéité du champ magnétique dans la région de marquage, ce qui pose un problème à haut champ magnétique. Le protocole pCASL optimisé a ensuite été évalué chez le rat à trois champ magnétiques (4.7, 7, et 11.7T) et comparé avec une approche en ASL continu classique (CASL). Cette comparaison a montré une excellente reproductibilité inter-animal et inter-champ de la méthode développée. Dans une seconde partie, nous nous sommes également intéressés à l'influence du temps de relaxation longitudinal (T1) du tissu cérébral sur les valeurs du CBF calculées. Pour cela, nous avons modifié le T1 du tissu par une injection intra-cérébrale de manganèse. Cette étude a montré la difficulté de prendre en compte le changement de T1 du tissu. Dans une troisième partie, nous avons évalué l'apport d'une antenne de marquage spécifique pour l'approche CASL en comparant les mesures de CBF obtenues avec celles de la pCASL. Nous avons observé une bonne concordance entre ces deux méthodes à travers les coupes. Nos résultats illustrent également l'importante contribution du transfert d'aimantation dans les séquences de CASL. Les outils développés au cours de cette thèse sont en cours d'application dans des protocoles d'étude de modèles de tumeurs cérébrales, d'accident vasculaire cérébral et de traumatisme crânien.
Author: Denis HOA
Publisher: Lulu.com
ISBN: 024448810X
Category : Science
Languages : fr
Pages : 282
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* Par l'auteur du site internet e-MRI (www.imaios.com), récompensé par la Société Française de Radiologie (XVIIIe Prix Herman Fishgold) et la Radiological Society of North America (RSNA).* Le fonctionnement de l'IRM rendu accessible à tous : Ce manuel d'apprentissage des bases physiques et techniques de l'Imagerie par Résonance Magnétique est destiné aux professionnels et étudiants en IRM, médecins, manipulateurs ou physiciens.* Des principes physiques jusqu'aux applications avancées de l'IRM : La 1ère partie développe les différentes étapes permettant d'obtenir une image en IRM : résonance magnétique nucléaire, instrumentation, codage spatial, séquences et artéfacts. La 2ème partie est consacrée aux techniques avancées : imagerie parallèle, angiographie, flux, IRM cardiaque, IRM de perfusion, diffusion et tenseur de diffusion, IRM fonctionnelle, Spectroscopie, 3 T.* 16 chapitres illustrés, avec une synthèse des points importants
Author: Pierre Lehmann
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Book Description
L’imagerie de perfusion a démontré son intérêt pour le diagnostic et le suivi thérapeutique des tumeurs cérébrales. Les méthodes d’IRM permettant de mesurer la perfusion peuvent être divisées en deux groupes : les méthodes utilisant des agents de contraste intraveineux et celles qui n’en utilisent pas. Les applications cliniques concernant cette modalité d’imagerie sont encore en évaluation. Après des rappels sur les tumeurs cérébrales, sur l’angiogenèse et les propriétés des produits de contraste, il nous est apparu intéressant de faire le point sur les principales techniques d’imagerie par résonance magnétique de perfusion (IRM), de décrire les différentes séquences d’acquisition et les méthodes d’analyse des images de perfusion. Dans une seconde partie trois études cliniques réalisées en imagerie de perfusion de premier passage, en perméabilité et en perfusion sans injection de produit de contraste sont détaillées, et permettent de caractériser différents types de tumeurs cérébrales (e.g., méningiomes, glioblastomes). Ces études démontrent bien l’intérêt clinique d’utiliser l’IRM de perfusion pour un meilleur diagnostic des lésions encéphaliques.
Author: Hana Lahrech
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Languages : en
Pages : 110
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Book Description
Author: Jean-Louis Dietemann
Publisher: Elsevier Masson
ISBN: 229472979X
Category : Medical
Languages : fr
Pages : 843
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CET OUVRAGE A REÇU LE PRIX PRIX HERMANN FISCHGOLD 2012 Le scanner et l'IRM ont complètement révolutionné l'étude morphologique et fonctionnelle du système nerveux, modifiant également l'approche thérapeutique des pathologies cranio-encéphaliques et contribuant aux progrès de la neurochirurgie. Ces techniques, conjuguées aux dernières innovations (imagerie par tenseur de diffusion, tractographie, imagerie fonctionnelle, spectroscopie, angio-IRM dynamique, scanner multibarrette, etc.), mettent à la disposition du radiologue des outils performants, à condition de maîtriser à la fois techniques, données cliniques et pathologies à rechercher. Ce traité a ainsi pour objectif d'établir une synthèse des connaissances de la neuroradiologie diagnostique. Radiologues et cliniciens sont invités à évaluer les apports de l'imagerie neuroradiologique appliquée successivement aux accidents vasculaires cérébraux, aux lésions tumorales, aux dysfonctionnements de la région sellaire et aux autres pathologies cérébrales de nature infectieuse, dégénérative ou congénitale. D'autre part, l'ouvrage éclaire le praticien sur les erreurs diagnostiques, oriente ses interprétations et l'aide à déterminer la technique d'imagerie la plus performante en fonction de la pathologie étudiée. Le succès de la 1re édition et les avancées permanentes dans ce domaine imposaient une nouvelle édition de ce traité. Fruit d'une collaboration étroite entre spécialistes de renom, riche de plus de 3 500 iconographies, dont plus de 500 nouveaux clichés présentant les dernières techniques (angio-IRM, pet-scan, imagerie de perfusion, imagerie fonctionnelle, etc.) et de références entièrement à jour des derniers travaux, ce traité constitue la référence française en neuro-imagerie. Il est indispensable pour tous les radiologues et neuroradiologues. Parallèlement, les neurologues et neurochirurgiens y trouveront les clés nécessaires au dialogue pluridisciplinaire.
