Tractographie cérébrale par IRM de tenseur de diffusion PDF Download
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Author: Perrine Clarisse
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Languages : fr
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Book Description
La tractographie cérébrale par imagerie tensorielle de diffusion (DTI) est la seule technique non invasive permettant de déterminer la trajectoire des faisceaux de la substance blanche in vivo. La fiabilité des méthodes de tractographie déterministes n'a jamais été systématiquement étudiée dans la perspective d'une application en clinique. L'objectif de ce travail a été d'évaluer les stratégies de suivi de fibres en termes de schéma d'acquisition des images en conjonction avec une méthode de tractographie utilisée en clinique (Tensor Deflection Algorithm). Nous avons d'abord mené une étude su fantôme homogène, en réalisant une exploration systématique des principaux paramètres d'acquisition, afin d'évaluer leur influence sur la qualité des images DTI. Nous avons ensuite mené une étude sur 14 sujets sains pour réaliser la tractographie du faisceau pyramidal, l'un des principaux tractus. Une analyse quantitative et qualitative des résultats a permis d'évaluer la reproductibilité de la méthode et des schémas d'acquisition et de vérifier la plausibilité anatomique des faisceaux obtenus. Les analyses qualitatives ont montré une bonne plausibilité anatomique. La reproductibilité de la méthode de tractographie a été évaluée à environ 65% en intra examen et à 30% uniquement en inter examen. Comparé aux différences constatées lors de la mesure de la reproductibilité inter examen, l'effet du schéma d'acquisition sur les résultats semble minime. Malgré sa faible reproductibilité, la tractographie cérébrale apporte des informations sur la position des tractus utiles pour la planification chirurgicale. Cette méthode doit donc être utilisée avec précaution et demande à être améliorée.
Author: Perrine Clarisse
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La tractographie cérébrale par imagerie tensorielle de diffusion (DTI) est la seule technique non invasive permettant de déterminer la trajectoire des faisceaux de la substance blanche in vivo. La fiabilité des méthodes de tractographie déterministes n'a jamais été systématiquement étudiée dans la perspective d'une application en clinique. L'objectif de ce travail a été d'évaluer les stratégies de suivi de fibres en termes de schéma d'acquisition des images en conjonction avec une méthode de tractographie utilisée en clinique (Tensor Deflection Algorithm). Nous avons d'abord mené une étude su fantôme homogène, en réalisant une exploration systématique des principaux paramètres d'acquisition, afin d'évaluer leur influence sur la qualité des images DTI. Nous avons ensuite mené une étude sur 14 sujets sains pour réaliser la tractographie du faisceau pyramidal, l'un des principaux tractus. Une analyse quantitative et qualitative des résultats a permis d'évaluer la reproductibilité de la méthode et des schémas d'acquisition et de vérifier la plausibilité anatomique des faisceaux obtenus. Les analyses qualitatives ont montré une bonne plausibilité anatomique. La reproductibilité de la méthode de tractographie a été évaluée à environ 65% en intra examen et à 30% uniquement en inter examen. Comparé aux différences constatées lors de la mesure de la reproductibilité inter examen, l'effet du schéma d'acquisition sur les résultats semble minime. Malgré sa faible reproductibilité, la tractographie cérébrale apporte des informations sur la position des tractus utiles pour la planification chirurgicale. Cette méthode doit donc être utilisée avec précaution et demande à être améliorée.
Author: Nicolas Wiest-Daesslé
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Languages : fr
Pages : 143
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Book Description
Le sujet de cette thèse est de développer de nouvelles méthodes pour le traitement et l’analyse des IRM du tenseur de diffusion, avec pour application principale l’étude de sujets atteints de sclérose en plaques (SEP). L’IRM de diffusion permet d’obtenir des informations sur la structure et l’état des tissus du cerveau, plus spécifiquement sur les fibres nerveuses. Les mesures obtenues par l’IRM de diffusion peuvent se synthétiser, en chaque point de l’image, sous la forme d’une matrice symétrique définie positive, que l’on nomme tenseur de diffusion. Durant ces travaux, de nouvelles méthodes d’amélioration des images de diffusion ont été développées puis validées par une confrontation avec l’état de l’art. Ces méthodes sont : la correction de distorsions géométriques dues à l’acquisition, et la suppression du bruit avec préservation des détails de l’image. Un ensemble de différents outils pour l’estimation des tenseurs de diffusion et la tractographie ont également été implémentés et comparés. Finalement, une étude entre des sujets contrôles et des sujets atteints d’une SEP a permis d’évaluer l’impact du choix de différents algorithmes sur la chaîne de traitement. Cette analyse repose sur une nouvelle approche de calcul automatique du plan médian sagittal du cerveau sur des IRM conventionnelles et des IRM du tenseur de diffusion ainsi que sur une nouvelle méthode de recalage multi modal.
Author: Julien Lincot
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Languages : fr
Pages : 127
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Une étude prospective a été réalisée sur une cohorte de 14 volontaires humains sains. Une comparaison des mesures paramétriques quantitatives de l’imagerie cérébrale du tenseur de diffusion acquise sur deux imageurs IRM de champs magnétiques différents a été conduite de façon appariée (1.5T vs. 3T). Les gradients de champ magnétique présentaient les mêmes caractéristiques et les paramètres d’acquisition étaient identiques. Le prétraitement des images comportait une correction de la distorsion due aux courants induits de Foucault et une normalisation dans l’espace standardisé MNI152. Les données étaient analysées sous forme de régions d’intérêt et de reconstructions tractographiques de faisceaux de substance blanche. Les moyennes d’ADC, de FA et des valeurs propres λ1, λ2 et λ3 de l’ellipsoïde de diffusion étaient étudiées pour chaque région et faisceaux d’intérêt ainsi que les moyennes des volume, longueur et nombre de fibres pour chaque faisceau. Il n’a été montré de variation statistiquement significative que pour une minorité des régions et faisceaux étudiés. Les variations significatives observées étaient généralement inférieures à 5%. Le volume, la longueur et le nombre de fibres étaient significativement augmentés à 3T pour certains faisceaux et notamment pour l’encéphale in toto. En conclusion, les paramètres mesurés en IRM encéphalique du tenseur de diffusion ne varient pas significativement en fonction de l'intensité du champ magnétique principal. La tractographie est cependant significativement améliorée en IRM 3T. Ces résultats devraient être pris en compte pour la caractérisation et le suivi des anomalies de la substance blanche en imagerie du tenseur de diffusion.
Author: Jean-Louis Dietemann
Publisher: Elsevier Health Sciences
ISBN: 2294754778
Category : Medical
Languages : fr
Pages : 808
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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 des deux premières éditions 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, spectroscopie, 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. Banque d’images en ligne : l’ensemble des iconographies y sont regroupées et accessibles facilement via un moteur de recherche. Retrouvez également d’autres fonctionnalités. Pour y accéder, connectez-vous sur www.em-consulte.com/e-complement/4753944 et suivez les instructions pour activer votre accès. Jean-Louis Dietemann, professeur honoraire de l’Université de Strasbourg, ancien chef du service de Neuroradiologie, à l’hôpital de Hautepierre — Hôpitaux universitaires de Strasbourg, a coordonné cet ouvrage.
Author: Sonia Pelluau
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Languages : fr
Pages : 150
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Book Description
Le but de cette étude est d'évaluer la faisabilité de l'exploration des faisceaux de la substance blanche en 3 D. Elle est menée chez des enfants présentant un retard neurologique modéré ou sévère et dont la substance blanche est incomplètement organisée et myélinisée, dans le cadre d'antécédent de prématurité. Cette exploration fait appel à l'utilisation de l'IRM des tenseurs de diffusion (DTI), et de la tractographie (FT), permettant d'étudier l'organisation, l'orientation et l'intégrité des faisceaux de la substance blanche. MATERIEL ET METHODES : l'imagerie de diffudion est une imagerie de contraste basée sur les différences de diffusion des molécules d'eau dans le cerveau. L'analyse de la diffusion de l'eau permet de mesurer le coefficient apparent de diffusion (ADC) et la fraction d'anisotropie (FA), utilisés comme critères de maturation et d'organisation des fibres. Les images obtenues par DTI sont une projection bidirectionnelle de l'anisotropie. La FT s'efforce à partir des données de DTI de reconstituer en 3 D la continuité des faisceaux anatomiques composant la substance blanche, accessibles dès lors à une étude quantitative et qualitative. Trois enfants ont été recrutés, appartenant à un projet régional de suivi des prématurés de moins de 33 semaines d'aménorrhée nommé Aquipage. Au cours du suivi neurologique de ces enfants, il est proposé de façon protocolaire la réalisation d'une IRM cérébrale entre 18 mois et 2 ans en cas de séquelles modérées et majeures. Un enfant sain né à terme et âgé de 2 ans a également été exploré comme sujet témoin. RESULTATS : Les faisceaux pyramidaux, le corps calleux, les voies optiques et les faisceaux longitudinaux supérieurs ont pu être reconstruits chez les 4 patients. Les mesures d'ADC et de FA ont été réalisées pour les différents faisceaux dans leur intégralité et dans les différentes régions d'intérêt choisies. Quatre techniques de retraçage ont été utilisées pour chaque faisceau afin d'évaluer la reproductibilité des tracés. Selon les différentes techniques, une estimation du nombre de fibres reconstruites a été réalisée. La reproductibilité intra-individuelle des tracés a été réalisée. Une évaluation du lien entre les anomalies neurologiques et d'imagerie a été évoquée. CONCLUSION : la tractographie permet de retracer des faisceaux de façon proche de l'anatomie chez le petit enfant. Une grande variabilité peut apparaître selon les techniques.
Author: Ilyess Zemmoura
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
La connaissance de la morphologie des faisceaux de fibres blanches, qui connectent des régions cérébrales distantes, est indispensable à la compréhension du fonctionnement cérébral. La tractographie par IRM de diffusion reconstruit indirectement cette anatomie à partir d'algorithmes mathématiques complexes. Après une revue des méthodes proposées pour la validation de la tractographie, nous proposons une méthode originale basée sur la reconstruction 3D de faisceaux disséqués. Notre méthode, FIBRASCAN, utilise des acquisitions itératives de surface en cours de dissection. Les faisceaux étaient segmentés sur chaque surface puis reconstruits par empilement. Un support rigide permettait le recalage entre surfaces puis vers l'IRM. Nous avons démontré la précision de chaque étape de reconstruction, et sa faisabilité sur plusieurs faisceaux. Dans la dernière partie de ce travail, la structure des fibres blanches et les modifications induites par la préparation et la dissection sont explorées en microscopie électronique. Nous avons montré que la dissection préservait la structure des axones et peut ainsi être considérée comme un outil de validation de la tractographie.
Author: Isabelle Filipiak
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'imagerie en tenseur de diffusion (DTI) est basée sur la mesure de la mobilité des molécules d'eau permettant l'analyse de la microarchitecture du tissu cérébral. Le trajet des fibres blanches peut être alors reconstruit par des méthodes de tractographie déterministes basées sur la direction principale de la diffusion. Toutefois elle repose sur des outils mathématiques complexes donnant un regard indirect sur les structures anatomiques, et sa validation est un enjeu majeur. Notre objectif a été de concevoir un objet-Test (OT) tri-Dimensionnel permettant la validation de la diffusion dans des faisceaux de fibres imitant l'organisation cérébrale. Cet OT se compose de trois modules: BOITE, SOLUTION, FIBRE réalisés en impression 3D. Il se compose de solutions de glucose et de fibres de dyneema orientées dans les trois orientations de l'espace. Nous nous sommes intéressés au développement d'une méthode de contrôle qualité des mesures quantitatives de diffusion dans le module SOLUTION.
Author: Ouhaïd Lagha-Boukbiza
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Languages : fr
Pages : 348
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Book Description
Author: Matthew Ozon
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Languages : en
Pages : 186
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Book Description
Cette thèse "Tractographie cardiaque optimale utilisant l'IRM du tenseur de diffusion" à pour but de proposer et d'étudier une nouvelle formulation globale de la tractographie cardiaque à partir d'images de tenseur de diffusion synthétisant les données pondérées en diffusion. Les raisons sous-jacentes ayant conduits à une nouvelle formulation sont multiples. Les méthodes existantes sont pour la plupart locales comme les algorithmes de « streamline » (ligne de champ) et sont sujettes à de nombreuses imperfections, en particulier, leur faible robustesse par rapport au bruit dans les données. Un autre problème de ce type d'approches basé sur la résolution d'équations différentielles est leur dépendances quant à l'initialisation, ce dont notre méthode s'est totalement affranchit. L'autre but de cette thèse est de déterminer un ou plusieurs critères numériques pour comparer et qualifier les objets fibres. En effet, même s'il semble facile de caractériser qualitativement les fibres de façon visuelle, la création de mesures pour caractériser les fibres soit dans l'absolue, soit en comparaison aux données ou à d'autres fibre relève d'une toute autre approche.
Author: Antoine Tardif
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Languages : fr
Pages : 276
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Book Description
Les saccades offrent un modèle expérimental intéressant pour l'étude du rôle des ganglions de la base (BG) dans le contrôle moteur, et de nombreux aspects du comportement. Il manque cependant un substratum anatomique à ce modèle. Le but est de tenter d'obtenir par l'utilisation de la tractographie déterministe par imagerie en tenseur de diffusion (DTI) un support anatomique des connexions axonales des BG impliqués dans le contrôle moteur des saccades, sur des IRM réalisables en pratique courante, et d'en décrire les résultats.. Nous avons étudié les IRM de 3 sujets sains, réalisées en 3 Tesla, et de 3 patients traités par stéréotaxie, en 1,5 Tesla. Pour chaque BG, une région d'intérêt (ROI) a été créée par un contour manuel, après repérage sur des séquences WAIR (White attenuated Inversion recovery) ou T1 BRAVO, couplé aux cartes de diffusion codées par la couleur. La tractographie a été pratiquée sur le logiciel BrainLAB's iPlan sterotaxy 3.0.3 pour les connexions des voies directes et indirectes en y incluant les colliculi supérieurs, et étendues à l'intégration du noyau pédonculopontin (PPN). Les faisceaux de substance blanche proximaux ont été exclus. Les images obtenues ont fait l'objet d'une description anatomique comparée aux connaissances actuelles. Les volumes des ROI sont comparables aux volumes des BG décrits dans la littérature. Les connexions de la voie directe ont pu être obtenues en IRM 3 Tesla, à l'exception d'une voie nigrocolliculaire. Toutes les connexions de la voie indirecte recherchées ont pu être visualisées en 3 et 1,5 Tesla. En revanche la tractographie du PPN n'a permis la visualisation de trajectoire d'anisotropie (TA) intéressant l'étude. Chaque résultat d'imagerie est présenté, avec les valeurs quantitatives de tractographie, décrit et discuté. Chacune des TA décrites pourra faire l'objet d'un travail anatomique sur des IRM de très haut champ, selon une méthodologie permettant une analyse qualitative et quantitative, faisant l'objet d'un travail en cours. Une visualisation in vivo de ce support anatomique en pratique courante pourra s'appliquer à la recherche, et la pratique de la stimulation cérébrale profonde, dans son perfectionnement et l'intégration des nouvelles cibles thérapeutiques. La tractographie par DTI est applicable à l'ensemble des voies visuelles offrant des perspectives diagnostiques et thérapeutiques applicables à l'ophtalmologie. Ces premiers résultats s'intègrent au projet connectomique du cerveau humain. La tractographie par DTI praticable in vivo offre de nombreuses perspectives de recherche, de développement d'outils diagnostiques et thérapeutiques.
