Methodologie et instrumentation pour l'etude de tissus biologiques par resonance magnetique : conception.Caracterisation de resonateurs et applications a l'imagerie PDF Download
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Author: Latifa Fakri
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Author: Latifa Fakri
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Author: Delphine Bon
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Pages : 177
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L'amélioration des outils analytiques est aujourd'hui indispensable pour la recherche de nouveaux marqueurs métaboliques, que ce soit pour l'aide au diagnostic de pathologies ou pour le suivi d'effets thérapeutiques. Lorsqu'on désire analyser des tissus par RMN liquide en haute résolution, il est nécessaire de réaliser une extraction tissulaire préalable. A l'opposé, la RMN HR-MAS (High-Resolution Magic Angle Spinning : RMN haute résolution par rotation de l'échantillon à l'angle magique) permet l'analyse directe des tissus biologiques, qu'ils soient d'origine animale ou végétale. La première partie de notre travail présente les différentes études que nous avons réalisées illustrant l'intérêt et les limites de cette nouvelle méthode. L'évaluation critique réalisée à partir d'un large éventail expérimental (animaux vivants (ver endogéique et larve de carabe), tissus rénal, cardiaque et musculaire frais et congelés) révèle ses inconvénients sur les plans logistique, sanitaire et analytique. La RMN HR-MAS permet l'observation simultanée des métabolites hydrosolubles et organosolubles mais leur quantification est souvent difficile. De plus, la rotation rapide du rotor (1-5 kHz) entraîne une altération des échantillons. L'avantage principal de la méthode réside dans sa capacité à analyser des échantillons de faible volume (12-92 μL) avec une excellente sensibilité. Notre étude nous a conduit à privilégier l'analyse RMN sur l'extrait plutôt que sur le tissu intact. La seconde partie concerne la métabonomique par RMN. L'étude métabonomique comparée de cellules de glioblastomes humains de phénotype radiorésistant ou radiosensible a permis de mettre en évidence des marqueurs caractéristiques de la radiorésistance...
Author: Rémy Blanchard
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Le terme élastographie désigne les techniques d'imagerie dédiées à l'étude des propriétés mécaniques des tissus biologiques in vivo. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à deux de ces techniques. La première est l'élastographie quasi-statique par ultrasons permettant de mesurer les déformations locales induites dans un tissu sous l'action d'une contrainte globale. La seconde est l'élastographie par résonance magnétique (ERM) permettant d'accéder localement à une estimation du module de cisaillement. Pour cette dernière technique, une onde de cisaillement est générée au sein du milieu puis imagée a l'aide d'une séquence IRM spécifique. Les images d'ondes acquises permettent la reconstruction du module de cisaillement local. Dans le cadre de ces travaux, une nouvelle technique d'acquisition de l'image d'onde de cisaillement a été proposée, ainsi qu'une méthode de reconstruction du module de cisaillement basée sur l'estimation locale de fréquence par rapport de filtres. Un autre axe de recherche a consisté en l'étude de l'effet d'une précontrainte appliquée à un milieu sur son module de cisaillement mesuré par ERM. Cet effet a tout d'abord été étudié sur des milieux homogènes puis avec des milieux test hétérogènes. Dans ce dernier cas, l'utilisation de l'élastographie quasi-statique par ultrasons s'avère nécessaire pour accéder à la déformation locale du milieu. Cette dernière information a été combinée avec les informations obtenues en ERM pour extraire pour chaque région d'intérêt une courbe déformation/module de cisaillement.
Author: Imen Mekkaoui
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L'imagerie par résonance magnétique de diffusion (IRMd) est une technique non-invasive permettant d'accéder à l'information structurelle des tissus biologiques à travers l'étude du mouvement de diffusion des molécules d'eau dans les tissus. Ses applications sont nombreuses en neurologie pour le diagnostic de certaines anomalies cérébrales. Cependant, en raison du mouvement cardiaque, l'utilisation de cette technique pour accéder à l'architecture du cœur in vivo représente un grand défi. Le mouvement cardiaque a été identifié comme une des sources majeures de perte du signal mesuré en IRM de diffusion. A cause de la sensibilité au mouvement, il est difficile d'évaluer dans quelle mesure les caractéristiques de diffusion obtenues à partir de l'IRM de diffusion reflètent les propriétés réelles des tissus cardiaques. Dans ce cadre, la modélisation et la simulation numérique du signal d'IRM de diffusion offrent une approche alternative pour aborder le problème. L'objectif de cette thèse est d'étudier numériquement l'influence du mouvement cardiaque sur les images de diffusion et de s'intéresser à la question d'atténuation de l'effet du mouvement cardiaque sur le signal d'IRM de diffusion. Le premier chapitre est consacré à l'introduction du principe physique de l'imagerie par résonance magnétique(IRM). Le deuxième chapitre présente le principe de l'IRM de diffusion et résume l'état de l'art des différents modèles proposés dans la littérature pour modéliser le signal d'IRM de diffusion. Dans le troisième chapitre un modèle modifié de l'équation de Bloch-Torrey dans un domaine qui se déforme au cours du temps est introduit et étudié. Ce modèle représente une généralisation de l'équation de Bloch-Torrey utilisée dans la modélisation du signal d'IRM de diffusion dans le cas sans mouvement. Dans le quatrième chapitre, l'influence du mouvement cardiaque sur le signal d'IRM de diffusion est étudiée numériquement en utilisant le modèle de Bloch-Torrey modifié et un champ de mouvement analytique imitant une déformation réaliste du cœur. L'étude numérique présentée, permet de quantifier l'effet du mouvement sur la mesure de diffusion en fonction du type de la séquence de codage de diffusion utilisée, de classer ces séquences en terme de sensibilité au mouvement cardiaque et d'identifier une fenêtre temporelle par rapport au cycle cardiaque où l'influence du mouvement est réduite. Enfin, dans le cinquième chapitre, une méthode de correction de mouvement est présentée afin de minimiser l'effet du mouvement cardiaque sur les images de diffusion. Cette méthode s'appuie sur un développement singulier du modèle de Bloch-Torrey modifié pour obtenir un modèle asymptotique qui permet de résoudre le problème inverse de récupération puis correction de la diffusion influencée par le mouvement cardiaque.
Author: Laurence Le Moyec
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Pages : 166
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Author: Sylviane Confort
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Pages : 304
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Author: Lili Mao
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Pages : 192
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L'Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (IRM) est devenue un remarquable outil de diagnostic médical. En effet, elle offre intrinsèquement un contraste élevé entre les différents tissus, une orientation de coupe arbitraire et une innocuité biologique. Cependant l'acquisition de l'image par cette technique est encore lente (quelques minutes/coupe). Ceci implique un coût élevé de l'examen, l'inconfort du patient et la sensibilité aux mouvements.Un type de méthodes rapides, dit d'équilibre dynamique, consiste à exciter rapidement et périodiquement" l'aimantation. Ceci permet de réduire considérablement le temps d'acquisition en créant un signal d'équilibre permanent. Mais, le contraste d'image obtenu dans ce cas est complexe et difficile à interpréter avec les règles conventionnelles. De plus, des artefacts peuvent apparaître dans l'image.Une étude du régime d'équilibre dynamique en IRM a été réalisée à l'aide d'un simulateur d'IRM numérique dans le but de clarifier l'origine des artefacts et le mécanisme du contraste tissulaire. L'étude montre que l'on peut contrôler ce régime de manière à éliminer les artéfacts et à modifier le contraste de l'image.Quatre séquences conçues à partir de ce principe sont présentées, analysées et comparées. Ces séquences sont expérimentées sur un appareil à 0.1 Tesla (IEF d'Orsay). Elles permettent de produire des images 2D en quelques secondes et des images 3D en quelques minutes. Les types de contrastes d'image obtenus indiquent l'intérêt diagnostic de ces méthodes.
Author: Madeleine Jacubowiez-Barszczewski
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Pages : 38
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Author: Benjamin Robert
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Ces dernières années, l'élastographie ultrasonore et IRM s'est développée afin de caractériser les propriétés viscoélastiques des tissus mous. Ces nouvelles méthodes d'imagerie sont particulièrement prometteuses pour caractériser des pathologies comme les carcinomes dans le sein qui présentent une élasticité plus importante que les tissus environnants. Dans la première partie du manuscrit, une présentation des milieux viscoélastiques permet de décrire les comportements mécaniques observés lorsqu'ui tel milieu est sollicité par une onde élastique. Différents modèles de propagation d'ondes de cisaillement sont analysés afin d'arrêter un choix quant au modèle utilisé pour estimer les propriétés mécaniques des tissus biologiques par élastographie IRM. Dans la seconde partie, les différentes méthodes d'élastographie par imagerie ultrasonore sont présentées avant d'introduire quelques bases de l'imagerii par résonance magnétique nécessaires à la compréhension de l'élastographie IRM. Deux approches de programmation du codage des déplacements son comparées théoriquement et expérimentalement de manière à optimiser la qualité de l'estimation des propriétés mécaniques. Enfin la troisième partie aborde les difficultés de mise en œuvre de ces deux techniques d'acquisition pour certains organes du corps humain comme la carotide ou le cœur, et propose une nouvelle approche de l'élastographie IRM pour pallier ces problèmes. Les bases théoriques de cette méthode sont présentées et comparées aux techniques conventionnelles d'élastographie IRM. Des expériences dans un gel permettent alors de confirmer les observations théoriques réalisées. Enfin, cette technique d'acquisition est adaptée aux contraintes de l'élastographie du cœur et le suivi des propriétés mécaniques in vivo du cœur durant le cycle cardiaque sont présentés sous forme d'élastogrammes
Author: Mme. Madeleine Barszczewski Jacubowiez
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Languages : fr
Pages : 39
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