Letteratura scientifica selezionata sul tema "Anévrisme artériel intracrânien – Imagerie"

Dans notre travail, l'angiographie par résonance magnétique a été une méthode sensible et très spécifique pour la surveillance d'un reliquat ou la recherche d'une recanalisation d'un anévrisme intracrânien traité par coils GDC. Nos résultats, obtenus avec la technique en temps de vol, n'ont pas été améliorés par l'adjonction de gadolinium, sauf dans un cas d'anévrisme géant. Cette technique d'utilisation du gadolinium à l'état d'équilibre avait été préférée à la technique d'écho de gradient pondéré en T1 avec injection en bolus du gadolinium car, si cette dernière méthode permettait un excellent contraste, sa résolution spatiale était moins bonne avec les paramètres testés. L'angiographie par résonance magnétique présentait de meilleurs résultats que l'analyse radiographique du maillage des coils pour la recherche d'une recanalisation de l'anévrisme embolisé. Les artefacts importants observés lors de l'utilisation du coil Trispan ont été confirmés par une étude in vitro
In our study, MR angiography was a sensitive and very specific method to access the stability of an incomplete occlusion or to diagnose recanalization of the intracranial aneurysm. The use of gadolinium did not improve the ability of 3D time of flight MR angiography to detect the presence of residual or recurrent aneurysm. In one giant aneurysm, the use of intravenous medium contrast did result in improved visualization of a residual aneurysm. With the parameters used, first-pass dynamic contrast-enhanced MR angiography images had a good resolution but its spatial resolution were lower than those on enhanced 3D time of flight MR angiography images performed in the steady state. MR angiography results was better than the analyse of the coil-ball appearance on plain radiographic to predict the instability of angiographic occlusion. The artifact due to the use of a GDC Trispan coil has been confirmed by an in vitro study

Les anévrismes intracrâniens sont des dilatations locales des vaisseaux sanguins cérébraux, présentant un risque significatif de rupture, susceptible d'entraîner des conséquences graves. La détection précoce des anévrismes non rompus revêt donc une importance cruciale pour prévenir des complications potentiellement mortelles. Cependant, l'analyse des images médicales pour localiser ces anévrismes est une tâche complexe et chronophage, demandant du temps et d'expertise, et malgré cela reste susceptible d'erreurs d'interprétation. Face à ces défis, cette thèse explore des méthodes automatisées pour la détection des anévrismes, visant à faciliter le travail des radiologues et à améliorer l'efficacité du diagnostic. Notre approche se concentre sur l'utilisation de techniques d'intelligence artificielle, en particulier les réseaux de neurones profonds, pour la détection des anévrismes à partir d'images d'IRM angiographique par temps de vol (TOF-MRA). Nos travaux de recherche se sont articulés autour de plusieurs axes principaux. Tout d'abord, en raison de la rareté des données d'entraînement dans le domaine médical, nous avons adopté une méthode d'annotation rapide, bien qu'approximative, afin de faciliter la collection de données. Par ailleurs, nous proposons une stratégie basée sur des petits patchs. En association avec de la synthèse de données, les échantillons sont démultipliés dans la base d'apprentissage. En sélectionnant les échantillons, leur distribution est ajustée pour faciliter l'optimisation. Pour la détection automatisée des anévrismes, nous avons mise en place diverses architectures de réseaux de neurones. Une première approche a exploré les réseaux de segmentation d'images. Nous proposons dans un second temps une architecture innovante inspirée des travaux en détection d'objets. Ces architectures, notamment la dernière, ont permis d'obtenir des résultats compétitifs, en particulier en termes de sensibilité par rapport aux experts. Au-delà de la détection des anévrismes, nous avons étendu notre modèle à l'estimation de la pose des anévrismes dans les images 3D. Ceci peut grandement faciliter leur analyse et leur interprétation dans des plans de coupes reformatés. Une évaluation approfondie des modèles proposés a été systématiquement réalisée, incluant des études par ablation, l'exploitation de métriques adaptées au problème de la détection et des évaluations menées par des experts cliniciens, permettant d'apprécier leur efficacité potentielle pour une utilisation clinique. Nous avons en particulier mis en évidence les problèmes liés à l'incertitude dans l'annotation des bases de données existantes
Intracranial aneurysms are local dilatations of cerebral blood vessels, presenting a significant risk of rupture, which can lead to serious consequences. Early detection of unruptured aneurysms is therefore crucial to prevent potentially fatal complications. However, analyzing medical images to locate these aneurysms is a complex and time-consuming task, requiring time and expertise, and yet remains prone to errors in interpretation. Faced with these challenges, this thesis explores automated methods for the detection of aneurysms, aiming to facilitate the work of radiologists and improve diagnostic efficiency. Our approach focuses on the use of artificial intelligence techniques, particularly deep neural networks, for the detection of aneurysms from time-of-flight magnetic resonance angiography (TOF-MRA) images. Our research work is centered around several main axes. Firstly, due to the scarcity of training data in the medical field, we adopt a rapid, although approximate, annotation method to facilitate data collection. Furthermore, we propose a strategy based on small patches. In association with data synthesis, the samples are multiplied in the training database. By selecting the samples, their distribution is adjusted to facilitate optimization. Secondly, for the automated detection of aneurysms, we investigate various neural network architectures. An initial approach explores image segmentation networks. Then, we propose an innovative architecture inspired by object detection methods. These architectures, especially the latter, lead to competitive results, particularly in terms of sensitivity compared to experts. Thirdly, beyond the detection of aneurysms, we extend our model to estimate the pose of aneurysms in 3D images. This can greatly facilitate their analysis and interpretation in reformatted cross-sectional plans. A thorough evaluation of the proposed models is systematically carried out, including ablation studies, the use of metrics adapted to the problem of detection, and evaluations conducted by clinical experts, allowing us to assess their potential effectiveness for clinical use. In particular, we highlight the issues related to uncertainty in the annotation of existing databases

Les anévrismes intracrâniens présentent des risques importants en raison de leur taux de rupture élevé et des conséquences qui peuvent être fatales comme lors d’hémorragies méningées. Afin d’effectuer une recherche hémodynamique sur l’anévrisme intracrânien in vitro, un fantôme est indispensable. Jusqu’à présent, des fantômes rigides ou simplifiés sont utilisés dans littérature, peu d’entre eux sont suffisamment fidèle à la réalité. Le travail de cette thèse se concentre sur la méthodologie de fabrication des fantômes patient-spécifiques d’anévrismes intracrâniens ainsi que leur mise en œuvre pour différentes utilisations. Ces fantômes possèdent la forme anatomique de l’artère du patient et une paroi élastique. Ils sont fabriqués en appliquant une technique originale de prototypage rapide. Les fantômes sont vérifiés selon plusieurs aspects. Pour effectuer des recherches hémodynamiques sur les fantômes, un banc d’essai compatible avec différentes modalités d’imagerie a été conçu. L’angiographie par résonance magnétique 2D par contraste de phase a été utilisée pour étudier l’hémodynamique des fantômes. Le comportement dynamique de paroi, les trajectoires 3D du flux et son champ de vélocité sont analysés. L’application potentielle dans domaine clinique du fantôme patient-spécifique a été aussi testée dans cette thèse, des simulations d’intervention sur des anévrismes intracrâniens ont été effectuées sur le banc d’essai et les fantômes, les résultats de différentes méthodes ont été analysés et comparés
Intracranial aneurysms are a hazard to human health because of their high rupture rate and fatal subsequence, such as subarachnoid hemorrhage. In order to carry out a hemodynamic research in vitro on the intracranial aneurysm, a phantom is indispensable. Until now, rigid or simplified phantoms are mainly used in the literature, few among them possess sufficient properties compared with reality. The work of this thesis focuses on the methodology of manufacturing patient-specific phantoms of intracranial aneurysms as well as their implementation for different uses. The phantoms have an anatomical shape of patient’s artery and an elastic wall. They are manufactured by applying an original rapid prototyping technique. The phantoms are examined and verified in different ways. In order to perform a hemodynamic research of the phantoms, a testing platform compatible with different imaging modalities has been designed and established. 2D phase-contrast magnetic resonance angiography was applied in the hemodynamic study of the phantoms. The dynamic behavior of the artery wall, the 3D path-line of flow and the velocity field of flow were analyzed. The potential application in the clinical domain of the patient-specific phantoms was also tested in this thesis, simulations of intervention on intracranial aneurysms were carried out with the testing platform and the phantoms, the results of different treatment strategies were analyzed and compared

Depuis 1991, et l’apparition de matériels d’embolisation à détachement contrôlé, le traitement endovasculaire a remplacé progressivement la prise en charge chirurgicale des anévrismes intra cérébraux. Ce traitement endovasculaire des anévrismes est associé à un faible taux de morbidité et de mortalité. Différentes études ont montré sa fiabilité mais pour l instant toujours à court ou moyen terme. Il est par contre impératif de suivre les patients ayant été embolisés. L’artériographie cérébrale reste l’examen de référence même si l’IRM avec l’apparition de nouvelles séquences commence à être validée pour suivre ces patients. En 1998, nous avons rédigé un protocole de surveillance, des patients traités par voie endovasculaire en y incluant l’IRM. Depuis nous avons progressé sur la détection des reliquats et des patients à risque de nouveau saignement, en validant les premières séquences d’angioMR, puis en incluant des séquences de diffusion, des séquences avec injection de contraste à la recherche d’un rehaussement intra anévrismal, et maintenant des séquences de flux intra anévrismal. Toutes ces informations ont été comparées à l’examen de référence, l’artériographie cérébrale. Les contrôles IRM ont été réalisés sur des imageurs 1.5 Tesla et aussi sur l’imageur 3 Tesla pendant la période de mobilité au CHU de Reims. [...]
Since 1991 and the introduction of detachable intracranial coils, the endovasculary treatment of cerebral aneurysms has become an established treatment technique and has supplied surgical approach of these aneurysms. The rate of morbidity and mortality of this new technique is now well known and law. Initial Angiographic and clinical results were yet published with good outcome. Concern exists about long term reopening and the inherent risk of recurrent hemorrhage and long-term imaging follow-up is advocated. Digital Substract Hemorrhage was the gold standard for detection and follow-up of patients, but this diagnostic procedure is invasive and exposes the patient to a small risk of serious complication. MR angiography has been used as an alternative noninvasive imaging technique to assess the occlusion of coiled intracranial aneurysms with promising results. Since 1998, we have collected all patients with subarachnoid hemorrhage, and patients with cerebral aneurysms treated by endovascular approach. We have proposed different MRI sequences to valid this technique and improve this techniqueWe have compared 3D TOF to digital angiography, with sequences with injection of gadolinium. [...]

La prévalence des anévrysmes intracrâniens est d'environ 5%. Leur présentation clinique la plus fréquente, c'est-à-dire dans 95% des cas, est la rupture avec HSA qui est grevée d'une mortalité de 60%. Les anévrysmes peuvent également provoquer un effet de masse, des AIT, ou être asymptomatiques et découverts fortuitement. Jusqu'il y a peu, la prise en charge des anévrysmes intracrâniens nécessitait l'utilisation de techniques invasives qui sont associées à une morbidité et une mortalité non négligeable. L'angiographie conventionnelle était nécessaire pour la mise au point diagnostique et le suivi du traitement des anévrysmes alors que le clipping chirurgical en était le traitement standard. Des techniques moins invasives ou non invasives ont été récemment développées pour la prise en charge tant diagnostique que thérapeutique des anévrysmes intracrâniens. L'ACT et l'ARM sont des techniques de plus en plus reconnues pour le diagnostic des anévrysmes intracrâniens et leur suivi après traitement. Le TEV à l'aide de coils détachables est une alternative au clipping chirurgical et est associé à des taux de morbidité et de mortalité moins élevés dans des cas sélectionnés (petits anévrysmes à petit collet). Afin d'élargir les indications du TEV, des nouveaux outils et des nouvelles techniques de TEV (nouveaux coils, ballons de protection, stents) ont été développés récemment. Le but de notre travail a été d'évaluer l'apport de ces nouvelles techniques diagnostiques et thérapeutiques pour la prise en charge des patients porteurs d'anévrysmes intracrâniens. Nous avons comparé l'ACT et l'ARM avec l'angiographie conventionnelle pour la mise au point diagnostique des anévrysmes et leur suivi après TEV. Nous avons montré que l'ACT peut être utilisé comme méthode diagnostique de première intention chez les patients présentant une HSA. En effet, l'ACT permet non seulement de détecter les anévrysmes rompus mais également d'évaluer leurs caractéristiques morphologiques afin de choisir le traitement approprié. En ce qui concerne le suivi du TEV des anévrysmes intracrâniens, nous avons montré que l'ARM peut remplacer l'angiographie conventionnelle comme examen de suivi de première intention. En effet, à la phase précoce après TEV, les techniques d'ARM-TOF et d'ARMc permettent d'évaluer le degré d'occlusion des anévrysmes embolisés. Cependant, si le TEV nécessite la mise en place d'un stent, l'ARMc est la technique de choix car elle est plus sensible que l'ARM-TOF pour la détection d'un sac résiduel et qu'elle permet également de mieux visualiser le vaisseau porteur. Nous avons ensuite évalué l'ARMc comme examen de suivi des anévrysmes embolisés dans un travail préliminaire prospectif portant sur 25 patients avec 30 anévrysmes traités et suivis sur une période de 12 mois. Ce travail a montré que l'ARMc permet de dépister les recanalisations anévrysmales avec une sensibilité et une spécificité élevées mais encore inférieures à l'angiographie conventionnelle. De plus, lorsque le diamètre de l'anévrysme traité est ? 2 mm, l'ARMc peut manquer une recanalisation significative. Une angiographie conventionnelle reste donc indispensable au moins une fois durant le suivi des anévrysmes embolisés. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'apport des nouveaux matériaux et des nouvelles techniques de TEV. Nous avons montré que les nouveaux coils peuvent faciliter la procédure d'embolisation et qu'ils apportent une plus grande stabilité de l'occlusion du sac anévrysmal. Leur manipulation est cependant plus difficile et limite de ce fait leur utilisation. Ces améliorations techniques apparaissent donc mineures par rapport à l'efficacité déjà bien démontrée des coils « traditionnels ». Par contre, les ballons de protection et les stents représentent une véritable avancée pour le TEV. En effet, ils permettent de traiter, avec de très bons résultats cliniques et anatomiques immédiats, des anévrysmes jusqu'alors considérés comme non accessibles à l'embolisation à savoir les anévrysmes à large collet et les anévrysmes présentant une branche provenant du sac. Ce sont donc des outils devenus indispensables permettant d'élargir les indications du TEV. Finalement, nous avons utilisé ces nouvelles techniques et ces nouveaux outils thérapeutiques pour évaluer les résultats du TEV lorsqu'il était considéré comme traitement de première intention pour les anévrysmes intracrâniens. Nous avons montré que le TEV est techniquement faisable avec de bons résultats cliniques dans 87. 3% des cas. En effet, grâce aux nouvelles techniques de TEV, la plupart des anévrysmes sont aujourd'hui traitables par voie endovasculaire. Cependant, la limitation du TEV reste la stabilité des résultats anatomiques (recanalisation majeure = 11%, recanalisation mineure = 14. 3%) qui doit être améliorée. En conclusion, les nouvelles techniques diagnostiques et thérapeutiques peuvent se substituer en majeure partie aux techniques standard plus invasives pour la prise en charge des anévrysmes intracrâniens. Cependant, ces nouvelles techniques présentent encore certaines limitations suggérant la réalisation de nouveaux travaux. La limitation principale de l'ACT et de l'ARM est leur sensibilité toujours inférieure à celle de l'angiographie conventionnelle. De nouvelles avancées technologiques - comme les CT scanners comportant un nombre plus important de détecteurs ainsi que des programmes de soustraction, les systèmes d'IRM à hauts champs - devraient améliorer les performances de l'ACT et de l'ARM et elles devront donc être évaluées. En ce qui concerne le TEV, sa limitation principale concerne le manque de stabilité des résultats anatomiques. Différentes voies de recherche sont actuellement envisagées afin de stabiliser l'occlusion anévrysmale après TEV. A cet égard, il semble que l'utilisation des stents intracrâniens soit une des pistes les plus prometteuses car ils exercent une action sur le flux au sein de l'anévrysme mais également au niveau de la paroi du vaisseau porteur. Un nouveau concept de traitement des anévrysmes pourrait donc voir le jour avec pour objectif de traiter la cause des anévrysmes à savoir une pathologie focale de la paroi artérielle, plutôt que la conséquence qui est la formation du sac anévrysmal

Hypothèse: obtenir un remplissage important de l'anévrisme avec des coils permet de diminuer l'incidence de la recanalisation. Dans la première partie, nous avons utilisé différents types de coils afin de remplir des modèles in vitro d'anévrismes. Les coils "Souples " ont permis d'obtenir des taux de remplissage plus élevés que les coils " Standards ". De la même manière, les coils de formes " Complexes " ont permis d'obtenir des taux de remplissage plus élevés que les coils de forme " Hélicoïdale ". Par ailleurs, l'angiographie 3D (AR3D) s'est révélée plus exacte que l'angio scanner et l'angio IRM pour le calcul du volume anévrismal. Dans la deuxième partie, nous avons utilisé l'AR3D pour mesurer in vivo les volumes de 255 anévrismes. Le taux de remplissage n'est pas apparu comme un facteur déterminant quant à l'incidence de la recanalisation. A l'inverse, le volume de la lésion et la durée du suivi sont apparus comme les éléments déterminants de la survenue d'une recanalisation
Background: to fill an aneurysm with detachable platinum coils as much as possible ensure protection against further aneurysm recurrence. As a start, silicone sidewall aneurysm models were filled with various types of coils using conventional endovascular technique. Higher packing ratios (volume of inserted coils / volume of the aneurysm) were obtained with “Soft” coils when compared with “Standard” coils. As well, “Complex-shaped” coils provided with higher packing ratios than did “Helicoidal” coils. Moreover, 3D angiography was found to be more accurate than CT and MR angiographies in the determination of the aneurysm volume. Secondly, in the clinical setting, we used 3D angiography in 255 aneurysm volume measurements and calculation of packing ratios. High aneurysm packing ratios were not found to protect against aneurysm recurrence. Conversely, the aneurysm volume and the duration of angiographic follow-up were found to be statistically determinant factors of aneurysm recurrence

La connaissance de la morbidité et mortalité postopératoire est primordiale. Nous avons revu l'expérience du service sur 10 ans (janvier 1988 à mai 1999) réunissant 623 patients dont 561 traités. Le traitement était micro chirurgical chez 472 et par voie endovasculaire chez 51. L'angiographie de contrôle (J 10) joue le rôle d'examen de référence. Le Doppler transcrânien (DTC) permet le diagnostic de vasospasme (VS) sur le segment horizontal de l'artère cérébrale moyenne (vélocité moyenne > 120 cm. Sec-1), mais insuffisant au niveau de l'artère cérébrale antérieure (ACA). L'échoDoppler couleur permet d'obtenir une corrélation entre accélération de vélocité et diamètre angiographique. Cet examen permet d'établir avec fiabilité une cartographie du VS au niveau des gros troncs de la base. La thrombose artérielle postopératoire semble être une cause prédominante de la dégradation des patients en bon grade préopératoire (grade de Hunt et Hess < 3). Ce diagnostic ne peut être établi avec certitude après une angiographie de contrôle. Dans le groupe des anévrismes péricalleux, le saignement initial est une cause majeure de morbidité. Dans notre série de 35 patients avec anévrisme rompu, 65% avaient une évolution sans morbidité. Les critères angioeraphiques de l'anévrisme rompu sont : le VS de l'artère porteuse, la taille du sac et les limites irrégulières. Le traitement des anévrismes associés reste douée d'une faible morbidité et la mortalité est nulle.