Imagerie du tenseur de diffusion pour l'étude de pathologies cérébrales PDF Download
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Author: Nicolas Wiest-Daesslé
Publisher:
ISBN:
Category :
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: Nicolas Wiest-Daesslé
Publisher:
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Category :
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: Nicolas Molko
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Category :
Languages : fr
Pages : 380
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Book Description
Author: Yohan van de Looij
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'objet de cette thèse était de mettre en place une séquence robuste d'imagerie rapide du tenseur de diffusion par RMN sur un imageur petit animal 7-T. Nous avons mis en place une séquence Twice Refocused Spin Echo afin de s'affranchir des problèmes de courants de Foucault. Nous avons préféré une acquisition spirale de l'espace-k à EPI pour son insensibilité aux artefacts de mouvement et de flux très importants en diffusion. Nous avons développé un logiciel sous Matlab pour la reconstruction des images du tenseur de diffusion et la visualisation des cartes d'anisotropie et cartes couleurs. Enfin nous avons utilisé un logiciel développé à l'INRIA de Nice-Sofia Antipolis (MedfNRfA OTf Track) pour visualiser l'affichage des vecteurs propres et effectuer le « fiber tracking » à partir des datas collectées sur notre imageur 7-T sur cerveau de rat. Une fois la technique et les méthodes de reconstructions validées sur différents fantômes et sur cerveau de rat sain, nous l'avons appliqué à un modèle de rat traumatisé étudié au sein du laboratoire et traumatisé selon la méthode impact-accélération. L'objet de l'étude était de caractériser l'œdème cérébral post traumatique de manière précoce grâce à l'imagerie du tenseur de diffusion. Cette technique nous a permis de caractériser le type d'œdème cérébral post-traumatique par des modifications de la diffusivité moyenne. Des modifications d'an isotropie dans le corps calleux du cerveau de rat traumatisé ont montré la présence de lésions axonales diffuses. Enfin, l'imagerie fiber tracking a permis de détecter des lésions axonales au centre du corps calleux du cerveau de rat traumatisé.
Author: Yohan van de Looij
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Category :
Languages : fr
Pages : 217
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Book Description
L'objet de cette thèse était de mettre en place une séquence robuste d'imagerie rapide du tenseur de diffusion par RMN sur un imageur petit animal 7-T. Nous avons mis en place une séquence Twice Refocused Spin Echo afin de s'affranchir des problèmes de courants de Foucault. Nous avons préféré une acquisition spirale de l'espace-k à EPI pour son insensibilité aux artefacts de mouvement et de flux très importants en diffusion. Nous avons développé un logiciel sous Matlab pour la reconstruction des images du tenseur de diffusion et la visualisation des cartes d'anisotropie et cartes couleurs. Enfin nous avons utilisé un logiciel développé à l'INRIA de Nice-Sofia Antipolis (MedfNRfA OTf Track) pour visualiser l'affichage des vecteurs propres et effectuer le « fiber tracking » à partir des datas collectées sur notre imageur 7-T sur cerveau de rat. Une fois la technique et les méthodes de reconstructions validées sur différents fantômes et sur cerveau de rat sain, nous l'avons appliqué à un modèle de rat traumatisé étudié au sein du laboratoire et traumatisé selon la méthode impact-accélération. L'objet de l'étude était de caractériser l'œdème cérébral post traumatique de manière précoce grâce à l'imagerie du tenseur de diffusion. Cette technique nous a permis de caractériser le type d'œdème cérébral post-traumatique par des modifications de la diffusivité moyenne. Des modifications d'an isotropie dans le corps calleux du cerveau de rat traumatisé ont montré la présence de lésions axonales diffuses. Enfin, l'imagerie fiber tracking a permis de détecter des lésions axonales au centre du corps calleux du cerveau de rat traumatisé.
Author: Denis LE BIHAN
Publisher: Manucius
ISBN: 2845786522
Category :
Languages : fr
Pages : 34
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Book Description
Grâce à des technologies de pointe en imagerie cérébrale, il est possible d’explorer les arcanes du cerveau : ses différentes régions, leur fonctionnement, leurs variations normales et pathologiques. Ce livre propose un état des lieux des connaissances avec notamment un focus sur l’extraordinaire invention de l’IRM de diffusion qui apporte des avancées thérapeutiques décisives dans la prise en charge des AVC (accident vasculaire cérébral) ou de certains cancers. Néanmoins si les recherches comme le décryptage et la cartographie d’un code neural semblent très prometteuses, se dessinent en filigrane des limites pratiques et éthiques: quid de la création d’un cerveau in silico c’est-à-dire artificiel? Denis Le Bihan est directeur du Laboratoire NeuroSpin à Saclay (institution du Commissariat à l’Énergie Atomique: CEA). Ce centre est dédié à l’étude du cerveau par IRM à très haut champ magnétique. Chercheur en médecine et physique, il est aussi connu pour ses travaux pionniers concernant l’IRM de diffusion.
Author: Franck Mauconduit
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Le travail de cette thèse est méthodologique centré autour de l'imagerie du tenseur de diffusion par résonance magnétique (DTI) avec des développements incluant des simula- tion Monte Carlo des signaux RMN de diffusion dans des modèles géométriques du tissu cérébral et des acquisitions de séquence DTI haute résolution 3D pour aboutir à l'imagerie "fibre tracking" dans le cerveau de souris. Différents modèles géométriques de la substance blanche, grise ou encore incluant les deux structures sont proposés. Le principe de leur génération est décrit ainsi que la gestion des contraintes liées à la compartimentation. Il est montré aussi le principe de l'élaboration d'un nouveau “modèle composite” qui per- met de modéliser des géométries complexes comme le mélange de différentes structures ou encore des différentes orientations des axes des fibres de la substance blanche. Un avantage au modèle composite est sa simplicité et le gain en temps de calcul. Les résul- tats des simulations ont été confrontés à des données in vivo et ont permis d'interpréter l'origine des signaux et d'évaluer l'impact de certains paramètres géométriques sur ces signaux. Ils ont permis aussi d'optimiser les conditions d'acquisition. Une application majeure des développements de l'imagerie 3D haute résolution est son application dans un modèle apparenté à la schizophrénie chez la souris. Par comparaison à des souris nor- males, il est montré, pour la première fois en utilisant DTI et l'imagerie fibre tracking, une baisse du volume de la matière blanche et une réduction, voire une absence de la partie post-commissurale du fornix, un tract qui relaie l'hippocampe vers le corps mamillaire.
Author: FOSSATI Philippe
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2257706285
Category :
Languages : fr
Pages : 324
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Book Description
Le développement des différentes techniques d’imagerie cérébrale a permis d’étudier, in vivo, le fonctionnement du cerveau humain dans des conditions physiologiques et pathologiques. Avec la place plus importante de la neuro-imagerie dans la pratique clinique, après avoir été essentiellement réservée à la recherche, une synthèse devenait nécessaire pour exposer les apports de l’imagerie cérébrale à la compréhension des maladies psychiatriques et à leur prise en charge. Sont ainsi abordés : • les différentes techniques : IRM structurelle et fonctionnelle, magnéto-encéphalographie et électro-encéphalogramme, spectroscopie, tomographie par émission de positons, imagerie par tenseur de diffusion ; • les approches nosographiques par dimensions, au sens des RDoC (research domain criteria) ; • les aspects neurodéveloppementaux ; • les approches par pathologies : dépression, TOC, troubles bipolaires, troubles du spectre autistique, etc. ; • les approches thérapeutiques. Réunissant plus d’une trentaine d’auteurs, tous spécialistes du domaine abordé, l’ouvrage dirigé par le Professeur Philippe Fossati, offre une mise au point précise et claire des apports actuels et à venir de la neuro-imagerie à la pratique clinique en psychiatrie.
Author: Philippe Fossati
Publisher:
ISBN: 9782257206282
Category :
Languages : fr
Pages : 304
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Book Description
Author:
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ISBN: 9782294753947
Category :
Languages : fr
Pages : 790
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Book Description
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.
Author: Cyril Poupon
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 220
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Book Description
LE DOMAINE DE L'IMAGERIE MEDICALE EST ACTUELLEMENT EN PLEIN ESSOR ET OFFRE AUX CLINICIENS ET AUX COGNITIVISTES TOUTE UNE PANOPLIE DE MODALITES POUR ETUDIER LE CERVEAU. CES OUTILS PERMETTENT NON SEULEMENT D'ACCEDER A L'ANATOMIE DU CERVEAU (IRM), MAIS AUSSI D'OBSERVER SON FONCTIONNEMENT IN VIVO (IRMF, TEP, MEG). DE NOMBREUSES ETUDES CONCERNENT LA SEGMENTATION DES NOYAUX GRIS CENTRAUX OU L'ETUDE DU RELIEF CORTICAL. DIFFERENTS PROJETS DE CARTOGRAPHIE ANATOMO-FONCTIONNELLE ONT ETE MENES AU COURS DE CES DERNIERES ANNEES. MAIS PEU D'ETUDES DE LA SUBSTANCE BLANCHE ONT ENCORE VU LE JOUR, A CAUSE DE L'INSUFFISANCE DES RESOLUTIONS SPATIALES DES SEQUENCES IRM STANDARD POUR EN ETUDIER LA STRUCTURE. L'AVENEMENT RECENT DE L'IMAGERIE DU TENSEUR DE DIFFUSION (ITD) A BOULEVERSE LA RECHERCHE DANS CE DOMAINE. CETTE THESE PROPOSE UNE ETUDE DE LA MATIERE BLANCHE A DEUX ECHELLES : UNE ECHELLE MACROSCOPIQUE POUR LAQUELLE LA MATIERE BLANCHE EST PARCELLISEE EN LOBES FONCTIONNELS, ET UNE ECHELLE PLUS FINE QUI REVELE UN RESEAU COMPLEXE DE FAISCEAUX DE FIBRES PRESENTS CHEZ TOUS LES INDIVIDUS. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS DECRIVONS UNE METHODE DE PARCELLISATION AUTOMATIQUE DU CERVEAU EN HEMISPHERES PUIS EN LOBES, EN UTILISANT DES EQUATIONS D'EVOLUTION DE L'INTERFACE GRIS/BLANC. POUR ABORDER L'ETUDE STRUCTURALE DE LA MATIERE BLANCHE IN VIVO, UNE SEQUENCE D'IRM PONDEREE EN DIFFUSION A ETE IMPLANTEE AU SERVICE HOSPITALIER FREDERIC JOLIOT. CE TYPE D'IMAGERIE MESURE LA MOBILITE DES MOLECULES D'EAU DANS LE CERVEAU QUI EST MAXIMALE DANS LA DIRECTION DES FIBRES, CE QUI EN REVELE L'ORIENTATION. L'ACQUISITION D'IMAGES DE BONNE QUALITE ET LA CONSTRUCTION DE CARTES DE TENSEUR DE DIFFUSION ONT NECESSITE PLUSIEURS DEVELOPPEMENTS : - L'OPTIMISATION DES PARAMETRES DE LA SEQUENCE, - UNE CORRECTION DES DISTORSIONS GEOMETRIQUES ECHOPLANAIRES FONDEE SUR UN CRITERE D'INFORMATION MUTUELLE, - UNE METHODE D'ESTIMATION ROBUSTE DES COEFFICIENTS DU TENSEUR DE DIFFUSION A PARTIR DES DONNEES PONDEREES EN DIFFUSION. ENSUITE, NOUS AVONS DEVELOPPE UN OUTIL DE DETECTION ET DE SUIVI DES FAISCEAUX DE FIBRES AU SEIN DE LA SUBSTANCE BLANCHE. CETTE METHODE, APPELEE TRACKING, UTILISE UNE CARTE DES DIRECTIONS LOCALES DES FAISCEAUX, CALCULEE A PARTIR DE L'ITD. LA FORTE SENSIBILITE DE L'ALGORITHME DE TRACKING A LA PRESENCE DE DIRECTIONS ERRONEES NOUS A CONDUIT A ELABORER UNE REGULARISATION DES DIRECTIONS REPOSANT SUR UN MODELE MARKOVIEN DE LA GEOMETRIE DES FIBRES. ENFIN, DIFFERENTS RESULTATS DE TRACKING, CONCERNANT LA DETECTION DES GRANDS FAISCEAUX DE LA SUBSTANCE BLANCHE ET LES FAISCEAUX D'ASSOCIATION COURTS, ILLUSTRENT L'EFFICACITE DE LA METHODE. CES RESULTATS CONSTITUENT UNE AVANCEE IMPORTANTE DANS LE DOMAINE DES NEUROSCIENCES ET VONT PERMETTRE, A COURT TERME, DE REALISER UNE CARTOGRAPHIE DETAILLEE DE LA CONNECTIVITE CEREBRALE.
