Tesi sul tema "Imagerie par résonance magnétique – Innovation"
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Deruelle, Tristan. "Magnetic Resonance Elastography : towards prostate cancer imaging and slow compression wave imaging in softtissues". Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2022. http://www.theses.fr/2022LYSE1068.
Abstract (sommario):
Le cancer de la prostate est le deuxième cancer le plus prévalent chez l’homme dans le monde. Il est suspecté par un test de PSA et/ou un ressenti plutôt dur lors d’un toucher rectal. Lors du dépistage, une IRM multiparamétrique est recommandée pre-biopsie. Malheureusement, l’interprétation des images n’est pas aisée, même pour des spécialistes, et fait apparaître des faux-positifs. L’élastographie est une technique permettant d’estimer la rigidité des tissus lors de l’induction de petites vibrations. Cette technique permettrait d’avoir une cartographie 3D de la dureté de la prostate. Nous pensons que l’élastographie par IRM peut aider l’IRM multi-paramétrique actuelle. De par la localisation et la consitution de la prostate, la propagation des vibrations est difficile. Ces travaux présentent la conception d’un dispositif non invasif de génération d’ondes, spécifique pour la prostate. Ensuite, un nouvel algorithme de séparation de champ est présenté. Cet algorithme permet une meilleure estimation de la rigidité et la correction d’artefacts induits par les vibreurs conventionnels. Enfin, cet algorithme peut avoir des applications dans les milieux poreux. En effet, dans les milieux poro-elastiques, une onde de compression lente se propage. Nous montrons la présence d’une telle onde dans un gel d’agar, dans une mousse poreuse, et in vivo dans le greffon renal. En plus de l’estimation classique de la vitesse des ondes de cisaillement, il est maintenant possible d’estimer la vitesse de l’onde de compression lente. C’est une information supplémentaire que peut utiliser le praticien dans son diagnostique. Dans le futur, des paramètres de porosité pourront être évaluésProstate cancer is the second most prevalent cancer in men worldwide. It is suspected when the PSA density is high or/and the superficial prostate feels hard during digital rectal examination. Multiparametric MRI is now recommended prior biopsy when detecting for cancer. However, image interpretation is challenging, even for specialists, and brings many false-positive. Elastography is a technique to assess tissue stiffness by inducing small vibrations. It could provide a 3D map of the stiffness of the prostate. We believe that MR elastography could complement the current multiparametric MRI. Given prostate location and consitution, wave propagation is difficult though. The current work presents the design of a non-invasive wave generation device for the prostate. Then, a new field separation algorithm is presented. This algorithm provides a better estimation of the stiffness, and the correction of artefact generated by common vibrators. Finally, this algorithm can have applications in porous media. Indeed, in poro-elastic materials, a slow compression wave propagates. We observe such a wave in an agar gel, in a foam phantom, and in vivo in human kidney graft. In addition to the classic shear wave velocity estimation, it is now possible to estimate the compression wave velocity. This is an additional piece of information that the operator can use in its diagnostic. In the future, more porous parameters could be derived
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Trillaud, Hervé. "Imagerie fonctionnelle du rein par résonance magnétique". Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR28439.
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Vignaux, Olivier. "Imagerie tissulaire myocardique par résonance magnétique nucléaire". Paris 5, 2002. http://www.theses.fr/2002PA05CD05.
Abstract (sommario):
L'exploration par imagerie d'un patient ayant une pathologie cardiaque connue ou suspectée devrait inclure idéalement une étude globale du coeur associant morphologie et fonction ainsi qu'une caractérisation du tissu myocardique afin de rechercher son éventuel remplacement par une cicatrice, des substances ou des tissus anormaux, évaluer sa perfusion, et en cas d'ischémie déterminer sa viabilité. La caractérisation tissulaire repose sur le fait que certains phénomènes tissulaires (fibrose, inflammation, œdème, dépôts lipidiques) induisent une modification des temps de relaxation en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et donc de l'intensité du signal du tissu myocardique. L'IRM permet également l'étude tridimensionnelle des anomalies globales ou segmentaires de la contractilité, conséquences possibles de ces phénomènes tissulaires, ainsi que l'étude de la perfusion myocardique et de la viabilité myocardique grâce à l'utilisation de produits de contraste spécifiques (complexes de gadolinium). L'objectif de ce travail a été de démontrer les possibilités de caractérisation tissulaire et d'analyse fonctionnelle de l'IRM pour l'exploration non-invasive du myocarde. Ces propriétés d'imagerie tissulaire du myocarde ont été appliquées à l'ischémie myocardique et à certaines myocardiopathies spécifiquesMagnetic Resonance Imaging of myocardical tissue. In patients with known or suspected cardiac desease, an "all-in-one" cardiac imaging modality should theoretically include morphological and functional analysis of the heart, but also information on myocardical tissue in order to detect its infiltration by abnormal tissues or substances and to study its perfusion and viability in ischemic disease. The specific magnetic properties with changes of relaxations times (and thereby increased or decreased signal intensities) induced by some tissues such as fatty infiltration, fibrosis, edema or inflammation allow a characterization of the myocardical tissue. Magnetic Resonance (MR) imaging also offers the potential for a complete functional study of the myocardium including contractility as well as perfusion and viability using cotrasts agents (Gadolinium-DTPA). The aim of this work was to demonstrate the ability of MR imaging to non-invasively characterize myocardical tissue and to assess its function. MR capacities of imaging the myocardical tissue have been applied to myocardical ischemia and to some specific cardiomyopathies
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Kuhne, Francois. "Tumeurs choroïdiennes et imagerie par résonance magnétique". Bordeaux 2, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR25277.
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Serres-Cousiné, Olivier. "Imagerie par résonance magnétique de l'endométriose pelvienne". Montpellier 1, 1990. http://www.theses.fr/1990MON11003.
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Blondiaux, Eléonore. "Détection cellulaire en imagerie cardiaque par résonance magnétique". Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112054.
Abstract (sommario):
Objectifs : Les thérapies régénératives cardiaques ont connu un essor considérable au cours des 10 dernières années. Malgré des effets positifs démontrés chez l’animal, les bénéfices cliniques obtenus chez l’homme sont encore relativement modestes. L’objectif de ce travail a été de mieux comprendre les facteurs liés à l’implantation des cellules souches grâce aux techniques de détection cellulaire en imagerie par résonance magnétique (IRM), afin d’optimiser la thérapie cellulaire cardiaque.Matériel et méthodes : Un protocole de détection cellulaire en IRM cardiaque in vivo ainsi qu’une méthode de détection des microvaisseaux en IRM cardiaque ex vivo haute résolution avec des séquences Susceptibility Weighted Imaging (SWI) ont été développés, puis mis en application pour l’étude de la vectorisation de progéniteurs des cellules endothéliales marqués magnétiquement par des nanoparticules d’oxyde de Fer et injectés par voie intraveineuse, ainsi que pour l’évaluation de l’intégration et de l’efficacité de cellules souches mésenchymateuses administrées via des patchs de fibrine cellularisés chez des rats adultes indemnes de toute pathologie (un groupe contrôle vs un groupe infarctus via ligature définitive de l’artère interventriculaire antérieure).Résultats : Après injection intraveineuse et malgré la vectorisation magnétique (n=16 rats), l’imagerie de détection cellulaire a montré qu’aucune cellule n’était implantée dans le myocarde et que les paramètres fonctionnels cardiaques n’étaient pas améliorés. Avec les patchs cellularisés (n=37 rats), la fraction d’éjection ventriculaire gauche (FEVG) était améliorée dans les groupes de patchs cellularisés par rapport aux groupes contrôles. La densité microvasculaire était augmentée dans la zone infarcie et peri-infarcie dans les groupes cellularisés par rapport aux groupes contrôles, à la fois en immunohistochimie et en IRM sur les séquences SWI. L’IRM a montré l’absence de migration des cellules dans le myocarde à partir du patch, confirmé en immunohistochimie. La persistance de cellules dans la zone d’implantation du patch à la surface épicardique à J21 post greffe et l’étude en cytométrie en flux des cytokines et facteurs de croissance produits par les cellules souches plaident pour une efficacité de la thérapie cellulaire en rapport avec la sécrétion de facteurs paracrines par les cellules souches.Conclusion : L’imagerie de susceptibilité magnétique permet d’une part d’étudier les vaisseaux myocardiques sur des séquences pondérées en SWI ex vivo et d’autre part d’évaluer l’implantation des cellules souches sur des séquences en écho de gradient T2* in vivo. Ces techniques ont permis de mieux caractériser le mode d’action des patchs cardiaques en tant que réservoir de facteurs paracrines pour le traitement de l’insuffisance cardiaque dans un modèle murin. Ces résultats confirment l’intérêt fort à développer et optimiser l’utilisation de biomatériaux intelligents délivrant spécifiquement des molécules d’intérêt comme les cytokines ou les facteurs de croissance et permettant ainsi de contourner les contraintes immunogènes et tératogènes liés aux cellules souchesObjectives: Cardiac regenerative therapies have grown considerably over the past 10 years. Despite positive effects demonstrated in animals, the clinical benefits obtained in humans are still relatively modest. The objective of this work was to better understand the factors associated with implantation of stem cells through the cell detection techniques in magnetic resonance imaging (MRI) and to improve cardiac stem cell therapy in a murine model of myocardial infarction.Materials and methods: A protocol for cell detection with gradient echo T2* sequences in cardiac MRI in vivo and a method for detection of microvessels in cardiac MRI ex vivo with high resolution Susceptibility Weighted Imaging sequences (SWI) were developed and implemented for the study of vectorization of intravenously injected endothelial progenitors cells (EPC) and the integration and evaluation of the impact of mesenchymal stem cells (MSC) administered via cellularized fibrin patches. A permanent ligation of the left anterior coronary artery was performed in adult rats. The stem cells were magnetically labeled with iron oxide nanoparticles by endocytosis.Results: Cell detection imaging showed no cell implantation in the myocardium and no improvement in cardiac functional parameters after intravenous injection of EPC, despite the aid of magnetic vectorization (n = 16 rats). With a local administration of MSC via cardiac patches (n = 37 rats), the left ventricular ejection fraction (LVEF) was improved in cellularized patches groups compared to controls. Microvascular density was increased in the infarcted and peri – infarcted areas in cellularized patches groups compared to controls in immunohistochemistry and in MRI on SWI sequences. The MRI showed no migration of cells into the myocardium from the patch, as confirmed by immunohistochemistry and Perls staining. The persistence of MSCs on the epicardial surface at D21 after implantation and flow cytometry profiling of cytokines and growth factors produced by MSC argue for cell therapy effectiveness related to the secretion of paracrine factors by stem cells.Conclusion: Susceptibility imaging allows: (1) to study myocardial vessels on SWI sequences ex vivo and (2) to assess the implementation of stem cells on gradient echo sequences T2 * in vivo. These techniques have shown that cardiac patches act as a reservoir of soluble mediators which paracrinally target the angiogenesis in the treatment of heart failure in a murine model. This is in favor of a move towards “cell free” biomaterials containing only molecules of interest such as cytokines or growth factors to circumvent immunogenic and teratogenic constraints related to the use of stem cells
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Wagner, Mathilde. "Carcinome hépatocellulaire : diagnostic et caractérisation par imagerie par résonance magnétique". Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC101.
Abstract (sommario):
L'imagerie permet le diagnostic du carcinome hépatocellulaire (CHC) sans preuve histologique en cas d'aspect typique en imagerie (hypervascularisation artérielle + lavage). Cet aspect n'est cependant pas très sensible pour diagnostiquer les CHC précoces. Nous avons montré le potentiel de l'imagerie fonctionnelle pour la caractérisation d'un nodule sur foie cirrhotique. Dans un modèle murin de cirrhose multinodulaire, la technique d'IRM de diffusion avec gradients oscillants (OGSE), appliquée ex vivo, permettait d'identifier les nodules dysplasiques de haut grade et les CHC bien différenciés. La technique de diffusion classique avec gradients pulsés (PGSE) permettait quant à elle de séparer les CHC selon leur grade histologique. Avec ce même modèle murin et chez des patients, les propriétés viscoélastiques du CHC, évaluées par élastographie par résonnance magnétique, sont différentes de celle du foie cirrhotique. L'augmentation du module de perte, observée dans les CHC seulement in vivo, suggère l'importance des phénomènes perfusionnels dans la détermination des propriétés mécaniques. Nous avons également montré la supériorité de la phase veineuse tardive comparativement à la phase veineuse portale pour l'identification d'un lavage dans des CHC explorés par IRM. L'agrément inter-observateur était cependant modéré. Enfin, nous avons montré que les régions tumorales viables au sein des tumeurs hépatiques pouvaient être différenciées des régions fibreuses et nécrotiques uniquement par la mesure du coefficient de diffusion pure D, et non par le coefficient apparent de diffusion ADC, suggérant son caractère prometteur pour la caractérisation tumorale et le suivi après traitementImaging allows HCC diagnosis without histological examination in case of typical imaging appearance (association of hypervascularization and washout). However this appearance is not sensitive for the diagnosis of early HCC. We showed the potential of functional imaging for characterization of nodules in the cirrhotic liver. In a rat model of multinodular cirrhosis, the diffusion MRI technique with oscillating gradients (OGSE), performed ex vivo, showed potential for identification of high grade dysplastic nodules and well differentiated HCC. The classic diffusion technique with pulsed gradients (PGSE) was able to separate HCC according to histological grade. The viscoelastic properties of HCC, evaluated by magnetic resonance elastrography in the same rat model and in patients, are different from those of the cirrhotic liver. The increase of loss modulus in HCC only in vivo suggests the importance of perfusion in determining mecanical properties. We have also shown that the delayed venous phase allowed superior washout detection compared to the portal venous phase in HCC explored by MRI. The inter-observer agreement was moderate. Finally, we have shown that viable tumor regions within liver tumors could be differentiated from fibrotic and necrotic regions by measuring the pure diffusion coefficient D, but not the apparent diffusion coefficient ADC, suggesting the applicability of D in tumor characterization and monitoring after treatment
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Grellier, Brigitte. "Les risques potentiels de la résonance magnétique; conséquences sur l'aptitude du personnel des centres de résonance magnétique". Bordeaux 2, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR2M166.
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Radecki, Guillaume. "Imagerie cellulaire par résonance magnétique rehaussée au manganèse (CelMEMRI)". Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112212/document.
Abstract (sommario):
La science a avancé depuis le XIX ème siècle. Des nouveaux outils sont apparus : la microscopie optique nous donne la vision des cellules, la microscopie électronique nous entraine au cœur de celles-ci. L’imagerie par résonance magnétique est apparue dans les années soixante-dix. Depuis son évolution, l’IRM nous entraine de plus en plus loin dans les profondeurs secrètes de nos cerveaux. La possibilité d’observer l’activité neuronale à l’aide de l’imagerie fonctionnelle est une grande révolution. Cette thèse montrera la possibilité que l’on a d’observer l’activité d’un neurone individuel sans modification de son réseau grâce à l’imagerie rehaussée au manganèse. L’étude sera effectuée sur des Aplysies à très haut champ (17T). Ces animaux sont des mollusques marins gastropodes qui possèdent une particularité : leurs neurones sont de tailles importantes, ils peuvent atteindre 1 mm de diamètre. Leurs neurones sont regroupés en plusieurs ganglions. Mon étude portera sur le ganglion buccal, qui est le ganglion le plus étudié dans les recherches en électrophysiologie. Avant de réaliser les acquisitions, j’ai dû concevoir plusieurs antennes de tailles microscopiques adaptées à la taille des ganglions. En réduisant la taille des antennes, le rapport signal sur bruit augmente. Dans un deuxième temps, une double antenne a été développée permettant l’acquisition de deux échantillons simultanément. Cette antenne a nécessité de créer des préamplificateurs fonctionnant à 730 MHz. La première série d’expériences a permis d’observer l’évolution de l’activité neuronale selon différents stimulus liés au comportement alimentaire des aplysies in-vivo. J’ai montré grâce à la technique mise en place que l’on peut distinguer par IRM l’activité de chaque neurone face à un stimulus. Par la suite, pour continuer ce travail, une deuxième série d’expériences a été effectuée in-vitro. J’ai étudié le comportement des neurones selon les neuro-stimulateurs perfusés : la dopamine et la sérotonine, tous les deux présents naturellement dans l’aplysie. Globalement les neurones ont été activés mais après les avoir observés individuellement, j’ai remarqué quelques différences selon les neurotransmetteurs. Cette technique peut maintenant être utilisée pour étudier d’autres conduites de l’aplysie comme le comportement compulsif. L’étude sur la mémoire peut être aussi envisagée. Les origines comportementales ont probablement des mécanismes identiques entre les différentes espèces animales et donc avec l’Homme comme l’a démontré les études d’Eric Kandel sur la mémoireScience has evolved since the 19th century. New tools have appeared such as optical microscopy which gives us the vision of cells and electronic microscopy which leads us into their hearts. The magnetic resonance imaging appeared in the seventies. Evolving over time, the MRI has taken us farther and farther into the secret depths of our brains. The possibility of observing the neuronal activity thanks to the functional imaging is a major evolution. This thesis will show the possibility we have to observe the activity of a single neuron without modification of its network thanks to the manganese enhanced magnetic resonance imaging technique. The study was done on the Aplysia at very high field magnet (17T). These animals are marine gastropod mollusks with a peculiarity: their neurons are of important size and can reach 1 mm in diameter. Their neurons are grouped into several ganglia. My study concerns the buccal ganglion which is the most studied ganglia in the research in electrophysiology. Before making any acquisitions, I had to conceive several microscopic coils adapted to the size of the ganglions. By reducing the size of the coils, the signal of the noise ratio increases. Then, a double coil allowing the simultaneous acquisition of two samples was built. This antenna required the construction of pre-amplifiers operating at 730 MHz. The first series of experiments helped observe the evolution of the neuronal activity according to different stimuli linked to the eating habits of the Aplysia in vivo. Thanks to the technique implemented, I shall show that, using MRI, it is possible to distinguish the activity of each neuron with respect to a stimulus. Afterwards, to continue this work, a second series of experiments was made in vitro. I studied the behavior of neurons when perfused with neural stimulators: dopamine and serotonin, both naturally present in the Aplysia. Generally, all neurons were activated but when observing them individually, I noticed some differences. Studies in electrophysiology will allow us to get a better understanding and a confirmation of the results of this study. The MEMRI technique can be used in the future to study various disorders such as compulsive behaviors, which are present in the Aplysia, and probably have the same origins as in humans, given that many fundamental processes (such as memory studied by Eric Kandel who he demonstrated that human and Aplysia memories works with the same mechanism) are similar between the two species
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Méthot, Vincent. "Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle du rat à 7T". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8854.
Abstract (sommario):
Des métastases cérébrales vont se développer chez 10 à 30% des patients atteints de cancer. La radiothérapie fait partie des possibilités de traitement, et ceci même si les dommages induits au cerveau par des rayonnements ionisants sont potentiellement importants. Nous proposons l’utilisation de l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) sur le rat pour mieux comprendre ces effets. Ce mémoire traite de la mise en place d’un tel protocole d’IRMf. Les principaux points abordés sont la préparation de l’animal, les différentes insultes et stimulations sensorielles possibles ainsi que la méthode d’acquisition. Notre protocole d’insulte hyperoxique permet de déceler des dommages physiques d’origine vasculaire suite à une intense irradiation dans le cerveau du rat. Toutefois, la même procédure associée à une stimulation mécanique de la patte arrière de l’animal n’amène pas de changement observable à l’IRMf sur un sujet sain. Malgré tout, ce type de stimulation induit une réponse respiratoire, même sous anesthésie d’isoflurane. Une telle méthode n’est donc pas adéquate à l’étude d’animaux anesthésiés, surtout ceux dont la réponse cérébrale pourra avoir été réduite par une irradiation. Quelques améliorations et modifications du protocole seraient possiblement à même de permettre une mesure reproductible de la réponse d’IRMf à une stimulation sensorielle. Le présent mémoire décrit les tentatives de mise en place d’une stimulation sensorielle donnant lieu à une activation IRMf reproductible et localisée. De plus, un protocole de traitement d’image adapté au petit animal ainsi qu’une implémentation de la méthode keyhole ont été mis en place. L’insulte hyperoxique et ses effets sur le cerveau de rat ont été explorés plus en détail.
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Silencieux, Fanny. "Hydrogels paramagnétiques pour applications en imagerie par résonance magnétique". Doctoral thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27617.
Abstract (sommario):
Les hydrogels sont des polymères de plus en plus utilisés dans le domaine des biomatériaux. À cause de leur faible différence de densité avec le milieu environnant, ils sont difficiles à visualiser en imagerie par résonnance magnétique (IRM). Des agents de contraste sont couramment utilisés pour faciliter la distinction entre les tissus pendant la visualisation en IRM. L'objectif de ce projet de thèse est donc de développer un agent de contraste paramagnétique et de l'encapsuler dans des hydrogels afin d'en permettre la visualisation en IRM. Des nanoparticules de silice mésoporeuses (MSN) ont été synthétisées et fonctionnalisées avec un agent de contraste cliniquement approuvé, le DTPA-Gd (acide diethylènetriamine pentaacetique complexé avec du gadolinium). Ces nanoparticules ont été caractérisées et leurs propriétés relaxométriques ont été mesurées. Le ratio r2/r1 = 1.46 démontre leur efficacité comme agent de contraste "positif". Ces nanoparticules sont ensuite encapsulées dans des hydrogels biocompatibles par différentes stratégies : dans un hydrogel de poly (éthylène glycol) (PEG) par agitation, ou dans un hydrogel d'alginate par émulsion dans un réacteur. Ces produits ont ensuite été mis en forme, respectivement pour des applications en chirurgie interventionnelle pour des aiguilles de biopsies et en microencapsulation pour le traitement du diabète de type 1. Les performances relaxométriques de l'hydrogel de PEG ont été confirmées par NMRD (Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion) à différents champs magnétiques. Cet hydrogel a ensuite été déposé par trempage-retrait sur des substrats de titane simulant des aiguilles de biopsie. Les substrats ont été préalablement lavés et fonctionnalisés avec du phosphate acrylate. En modulant la viscosité à l'aide d'un agent gélifiant, un hydrogel de PEG de 40 à 70 µm d’épaisseur a été obtenu en surface de tubes de titane. Les aiguilles recouvertes ont révélé un contour brillant en IRM. Des séquences d’acquisition en gradient d’écho de moins de 3 min ont permis d’obtenir un rehaussement de signal de 178% par rapport à l’eau. Pour les hydrogels d'alginate, un rehaussement de contraste jusqu'à 113 % a été quantifié par rapport aux billes sans agent de contraste, avec une séquence d'écho de spin de 4 min. Un suivi par IRM sur plusieurs mois a aussi permis de confirmer que les deux hydrogels ne relarguent pas de gadolinium au cours du temps. Ces résultats confirment la possibilité de suivre ces hydrogels à long terme sans perte de signal, ce qui est essentiel à la poursuite de procédures in vivo. Ce travail présente donc des hydrogels paramagnétiques à fort rehaussement de contraste en IRM grâce à l'insertion de nanoparticules de silice mésoporeuses fonctionnalisées avec un agent de contraste. Les résultats obtenus démontrent l'efficacité des MSN-DTPA-Gd encapsulées dans des hydrogels pour visualiser ces derniers par IRM. Ces travaux permettront une visualisation des hydrogels à long terme après implantation dans le corps humain.Hydrogels are polymers increasingly used in the field of biomaterials. Due to their low density difference with the surrounding middle, they are very difficult to visualize with magnetic resonance imaging (MRI). Contrasts agents are widely used in MRI to differentiate the different biological tissues during the imaging. The main objective of this project was the development of a paramagnetic contrast agent trapped in biocompatible hydrogels enabling their visualization in MRI. Mesoporous silica nanoparticles (MSN) were synthesized and functionalized with a clinically approved contrast agent, DTPA-Gd (gadolinium-diethylenetriamine pentaacetic acid). The nanoparticles were characterized and their relaxometric properties were evaluated. The r2/r1 relaxometric ratio of 1.46 revealed an efficient “positive” MRI contrast agent. Then, different entrapment strategies were performed in biocompatible polymers forming hydrogels: in a poly (ethylene glycol) (PEG) hydrogel (by stirring) or in an alginate hydrogel (by emulsion). These products were designed for applications in interventional surgery for biopsy needles and in microemulsion for type 1 diabetes treatment, respectively. The relaxometric performances of the PEG hydrogel were assessed by NMRD (Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion) at different magnetic field strengths. Then, the paramagnetic hydrogel was coated on titanium substrates as substitute of biopsy needles. The substrates were cleaned and functionalized with phosphate acrylate prior to dip-coating. With a thickening agent in the suspension, PEG hydrogels of 40 to 70 µm were deposited on titanium tubes. These samples showed bright outline in MRI. A signal enhancement of 178 %, in regard with water, was obtained with gradient echo sequences shorter than 3 min. For the alginate hydrogels, beads with contrast agent showed a contrast 113 % enhanced, compared to beads without contrast agents, with a spin echo sequence of 4 min. MRI monitoring over months was done to confirm the persistence of the nanoparticles entrapment in both the PEG and alginate hydrogels. These results settled the possibility to use these hydrogels in the long term with no signal decrease, which is essential for in vivo processes. This work introduced paramagnetic hydrogels with a high contrast enhancement in MRI due to the entrapment of mesoporous silica nanoparticles functionalized with a contrast agent. Results confirmed the efficiency of the MSN-DTPA-Gd trapped in the hydrogels to visualize them in MRI. This work could lead to a long term visualization of hydrogels after implantation in the body.
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Chanet, Nicolas. "Imagerie par résonance magnétique à champ cyclé in vivo". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS574/document.
Abstract (sommario):
L’IRM en champ cyclé (FFC-MRI) permet de dissocier deux processus clés de l’IRM qui dépendent chacun du champ magnétique principal B0 : d’une part, la détection du signal RMN et sa localisation et d’autre part, la relaxation du signal RMN, source de contraste d’intérêt biologique et médical. Le système d’IRM en champ cyclé est la combinaison de deux appareils, l’un est un système d’imagerie RMN et l’autre permet de faire varier le champ magnétique B0 rapidement devant les temps de relaxation. Il est ainsi possible de mesurer la dispersion de la relaxation de l’eau, c’est-à-dire sa variation en fonction du champ magnétique et potentiellement de la cartographier de manière non invasive in vivo. La dispersion est une source de contraste complémentaire, étant donné le lien entre relaxation de l’eau et son environnement moléculaire dans les tissus biologiques. L’objectif de la thèse consiste à développer et évaluer le potentiel de l’IRM en champ cyclé entre 1 T et 2 T sur un modèle de cancer. Ce travail a nécessité des développements instrumentaux et méthodologiques originaux pour intégrer le champ cyclé à des séquences IRM. Les solutions proposées portent tout d’abord sur la mesure précise du champ magnétique au cours du temps, la compensation des courants de Foucault et celle des instabilités de l’alimentation du système de variation de l’intensité de B0. De plus, nous proposons des méthodes d’acquisition avec un gain en signal sur bruit, utilisables pour mesurer la relaxation transversale aussi bien que longitudinale. Enfin une exploration sur modèle animal (tumeur du rein sur souris) a été entrepriseFast Field Cycling Magnetic Resonance Imaging (FFC-MRI) has the ability to separate two key processes that both depends on the main field intensity B0. On one hand, signal acquisition and localization and on the other hand NMR relaxation, basis of MRI contrast. The equipment thus combines a standard MR scanner with a secondary system to rapidly switch the magnetic field B0 as compared to relaxation times. FFC enables to measure the evolution of NMR relaxation as a function of magnetic field B0, namely the NMR dispersion (NMRD) profile. Combining it with MRI the NMRD profile can be localized in vivo, together with the usual characterization at fixed B0. The NMRD profile of water carries information on molecular mobility in the surrounding biological tissues, and is thus another source of contrast. The objective of this PhD project was to further develop and evaluate the potential of FFC-MRI between 1 T and 2 T in a cancer model. This work required original instrumental and methodological developments to integrate FFC in MRI. First a precise measurement of magnetic field time profile was developed, as well as the compensation of eddy currents and of irreproducible transients in the secondary system. Moreover acquisition sequences with better signal to noise efficiency and applicable for longitudinal as well as transverse relaxation were implemented. Finally a kidney tumor mouse model was explored with FFC MRI
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Jaouen, Tristan. "Caractérisation du cancer de la prostate de haut grade à l’IRM multiparamétrique à l’aide d’un système de diagnostic assisté par ordinateur basé sur la radiomique et utilisé comme lecteur autonome ou comme second lecteur". Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2022. http://www.theses.fr/2022LYSE1140.
Abstract (sommario):
Nous avons développé un système de diagnostic assisté par ordinateur (CAD) basé sur des régions d'intérêt pour caractériser le cancer de la prostate avec un grade de l'International Society of Urological Pathology (ISUP) ≥2 lors d'une IRM multiparamétrique (IRM-mp). Les paramètres de l'image provenant de 2 jeux de données multi-constructeurs de 265 IRM pré-prostatectomie et 112 IRM pré-biopsie ont été combinés en utilisant la régression logistique. Les meilleurs modèles contenaient le 2e percentile d’ADC (ADC2) et le taux de rehaussement normalisé (WI) dans la zone périphérique (ZP) et le 25e percentile d'ADC (ADC25) dans la zone de transition (ZT). Ils ont été associés dans le système CAD. Le CAD a été évalué rétrospectivement sur 2 jeux de données multi-constructeurs contenant respectivement 158 et 105 IRM pré-biopsie de notre institution (test interne) et d'une autre institution (test externe). Deux radiologues ont indépendamment décrit les lésions ciblées par la biopsie. Le score PI-RADSv2 (Prostate Imaging-Reporting and Data System version 2) attribué prospectivement lors de la biopsie et le score CAD ont été comparés aux résultats de la biopsie. A l’échelle des patients, les aires sous la courbe Receiver Operating Characteristic (AUC) du score PI-RADSv2 étaient de 82% (IC 95% : 74-87) et 85% (IC 95% : 79-91) dans les jeux de données de test interne et externe respectivement. Pour les deux radiologues, le score CAD avait des AUC similaires dans les jeux de données interne (82%, IC 95% : 76-89, p=1 ; 84%, IC 95% : 78-91, p=1) et externe (82%, IC 95% : 76-89, p=0.82 ; 86%, IC 95% : 79-93, p=1). La combinaison du PI-RADSv2 et du CAD aurait pu éviter 41 à 52% des biopsies tout en manquant 6 à 10% des cancers ISUP≥2. Le système CAD a confirmé sa robustesse dans une étude multicentrique impliquant 22 scanners et des protocoles d'imagerie très hétérogènes. Dans l'analyse par patient, le CAD et le PI-RADSv2 avaient des performances similaires en termes d’AUC (76%, IC 95% : 70-82 contre 79%, IC 95% : 73-86 ; p=0.34) et de sensibilité (86%, IC 95% : 76-96 contre 89%, IC 95% : 79-98 pour le PI-RADSv2≥4). La spécificité du CAD (62%, IC 95% : 53-70 contre 49% ; IC 95% : 39-59 pour le PI-RADSv2≥4) permettait une complémentarité avec le score PI-RADSv2 pour potentiellement éviter 50% des biopsies, tout en manquant 13% des cancers ISUP≥2. Ces résultats étaient similaires à ceux rapportés dans les cohortes de test issues d’un unique centre et ont ouvert la voie à de nouvelles applications du CAD. Le CAD a d’abord permis une bonne discrimination des cancers ISUP≥2 chez des patients placés en surveillance active. Son AUC (80% ; IC 95% : 74-86) était similaire à celle du score PI-RADSv2 attribué prospectivement par des uro-radiologues spécialisés (81%, IC 95% : 74-87 ; p=0.96). Le CAD était plus spécifique que les scores PI-RADS≥3 (p<0.001) et PI-RADS≥4 (p<0.001). Il pourrait offrir une solution pour sélectionner les patients pouvant éviter sans risque une biopsie de confirmation ou de suivi dans le cadre de leur surveillance active (25%). Il manquerait alors 5% des cancers ISUP≥2. Le CAD a enfin été confronté aux IRM-mp pré-prostatectomie de 56 patients japonais, issus d’une population qui est géographiquement éloignée de sa population d’entraînement et qui intéresse de par ses faibles taux d’incidence et de mortalité du cancer de la prostate. Son AUC était alors similaire au score PI-RADSv2 attribué par un radiologue expérimenté dans la ZP (80%, IC 95% : 71-90 contre 80%, IC 95% : 71-89 ; p=0.886) et dans la ZT (79%, IC 95% : 66-90 contre 93%, 95%CI : 82-96 ; p=0.051). Ces résultats prometteurs et robustes sur des jeux de données hétérogènes suggèrent que le CAD pourrait être utilisée dans la routine clinique quotidienne comme un second lecteur pour aider à sélectionner les patients pouvant éviter la biopsie en toute sécurité. Ce CAD pourrait aider les lecteurs moins expérimentés à caractériser les lésions de la prostateWe developed a region of interest-based (ROIs) computer-aided diagnosis system (CAD) to characterize International Society of Urological Pathology grade (ISUP) ≥2 prostate cancers at multiparametric MRI (mp-MRI). Image parameters from two multi-vendor datasets of 265 pre-prostatectomy and 112 pre-biopsy MRIs were combined using logistic regression. The best models used the ADC 2nd percentile (ADC2) and normalized wash-in rate (WI) in the peripheral zone (PZ) and the ADC 25th percentile (ADC25) in the transition zone (TZ). They were combined in the CAD system. The CAD was retrospectively assessed on two multi-vendor datasets containing respectively 158 and 105 pre-biopsy MRIs from our institution (internal test dataset) and another institution (external test dataset). Two radiologists independently outlined lesions targeted at biopsy. The Prostate Imaging-Reporting and Data System version 2 (PI-RADSv2) score prospectively assigned at biopsy and the CAD score were compared to biopsy findings. At patient level, the areas under the Receiver Operating Characteristic curve (AUC) of the PI-RADSv2 score were 82% (95% CI: 74-87) and 85% (95% CI: 79-91) in the internal and external test datasets respectively. For both radiologists, the CAD score had similar AUC results in the internal (82%, 95% CI: 76-89, p=1; 84%, 95% CI: 78-91, p=1) and external (82%, 95% CI: 76-89, p=0.82; 86%, 95% CI: 79-93, p=1) test datasets. Combining PI-RADSv2 and CAD findings could have avoided 41-52% of biopsies while missing 6-10% of ISUP≥2 cancers. The CAD system confirmed its robustness showing good discrimination of ISUP ≥2 cancers in a multicentric study involving 22 different scanners with highly heterogeneous image protocols. In per patient analysis, the CAD and the PI-RADSv2 had similar AUC values (76%, 95% CI: 70-82 vs 79%, 95% CI: 73-86; p=0.34) and sensitivities (86%, 95% CI: 76-96 vs 89%, 95% CI: 79-98 for PI-RADSv2 ≥4). The specificity of the CAD (62%, 95% CI: 53-70 vs 49%, 95% CI: 39-59 for PI-RADSv2 ≥4) could be used to complement the PI-RADSv2 score and potentially avoid 50% of biopsies, while missing 13% of ISUP ≥2 cancers. These findings were very similar to those reported in the single center test cohorts. Given its robustness, the CAD could then be exploited in more specific applications. The CAD first provided good discrimination of ISUP ≥2 cancers in patients under Active Surveillance. Its AUC (80%, 95% CI: 74-86) was similar to that of the PI-RADS score prospectively assigned by specialized uro-radiologists at the time of biopsy (81%, 95% CI: 74-87; p=0.96). After dichotomization, the CAD was more specific than the PI-RADS ≥3 (p<0.001) and the PI-RADS ≥4 scores (p<0.001). It could offer a solution to select patients who could safely avoid confirmatory or follow-up biopsy during Active Surveillance (25%), while missing 5% of ISUP≥2 cancers. Finally, the CAD was tested with the pre-prostatectomy mp-MRIs of 56 Japanese patients, from a population which is geographically distant from its training population and which is of interest because of its low prostate cancer incidence and mortality. The CAD obtained an AUC similar to the PI-RADSv2 score assigned by an experience radiologist in the PZ (80%, 95% CI: 71-90 vs 80%, 95% CI: 71-89; p=0.886) and in the TZ (79%, 95% CI: 66-90 vs 93%, 95%CI: 82-96; p=0.051). These promising and robust results across heterogeneous datasets suggest that the CAD could be used in clinical routine as a second opinion reader to help select the patients who could safely avoid biopsy. This CAD may assist less experience readers in the characterization of prostate lesions
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Kober, Frank. "L'imagerie des gaz rares par résonance magnétique nucléaire". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE19007.
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Fortin, Alexandre. "Simulation d'expériences d'angiographie cérébrale par résonance magnétique". Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS038/document.
Abstract (sommario):
Au cours des dernières décennies, l'angiographie par résonance magnétique a été utilisée comme routine clinique pour l'exploration précise et non invasive des vaisseaux sanguins, ainsi que pour le diagnostic des affections neurovasculaires les plus courantes. Plusieurs méthodes spécifiques ont été développées pour simuler numériquement le procédé de formation des angiographies. Cependant, à ce jour, la plupart des logiciels de simulation IRM avancés sont exclusivement spécialisés dans l'imagerie des tissus statiques. Le présent travail a donc été réalisé pour étendre les possibilités d'un logiciel existant afin de proposer un outil complet pour la simulation IRM des écoulements fluides. L'efficacité de cette approche est démontrée en reproduisant les principales séquences angiographiques et les artéfacts de flux les plus courants. Pour finir, des applications sur des simulations de flux sanguins dans des géométries de vaisseaux réalistes sont présentéesDuring the last decades, magnetic resonance angiography has been used as a clinical routine for precise and non-invasive exploration of vessels, as well as for diagnosis of the most common neurovascular diseases. Several dedicated methods were developed to simulate specifically the process of angiographic acquisitions. Though, currently, most of advanced MRI simulators are exclusively specialized in static tissues imaging. This work was carried out to expand the possibilities of one of those simulators in order to propose a complete tool for MRI simulation of flow motion.The efficiency of this approach is proven by replicating the main angiographic pulse sequences and the most common flow artifacts. Finally, applications are provided on simulations of blood flow in realistic vessels geometries
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Anne, Bertrand. "L'imagerie par résonance magnétique : les bases physiques, les qualités de l'image". Paris 5, 1995. http://www.theses.fr/1995PA05P037.
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Bittoun, Jacques. "Un simulateur numérique d'imagerie par résonance magnétique nucléaire : conception et applications". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112287.
Abstract (sommario):
L'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), est devenue un remarquable outil de diagnostic médical. Le patient est placé dans un champ magnétique intense et soumis à des impulsions radiofréquences. Un signal de résonance est alors recueilli et traité. La localisation de ce signal est obtenue au moyen de gradients de champ magnétique qui établissent une relation simple entre fréquence de résonance et position d'un élément de volume. De nombreuses méthodes ont été décrites à partir de ce principe. Un programme de simulation des techniques d'imagerie par RMK a été conçu dans le but de développer de nouvelles méthodes sur un appareil expérimental d'imagerie. L'algorithme utilise la solution des équations de Bloch en chaque point d'un objet simulé. Le moment magnétique de chaque élément de volume est calculé pour chaque point du signal échantillonné. Toute séquence d'impulsion et d'acquisition peut être simulée. Une programmation interactive des séquences a été ajoutée pour des applications pédagogiques. Le signal global, l'image résultante ainsi que la position des moments magnétiques élémentaires peuvent être tracés. La simulation des méthodes existantes permet de vérifier la validité du programme, et donne une compréhension théorique des phénomènes, permettant la correction de distortions d'images. Des séquences originales ont été étudiées par simulation avant d'être mises en oeuvre sur l'appareil expérimental: La Modulation par Largeur d'Impulsions permet d'éviter l'emploi d'amplificateurs coûteux et générateurs de bruit, nécessaires à la modulation en amplitude; les méthodes d'imagerie rapide (FLASH) ont été améliorées par des modifications de séquence permettant un meilleur contrôle du contraste des images. La simulation représente le support théorique indispensable des expériences d'imagerie par RMN, en permettant de différentier les causes théoriques ou technologiques des problèmes rencontrés.
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Leprince, Yann. "Imagerie des couches corticales par résonance magnétique à 7 teslas". Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112022/document.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente le développement d’une méthodologie qui permet d’analyser la structure en couches du cortex cérébral, en utilisant l’imagerie par résonance magnétique en champ intense (IRM à 7 teslas). Alors que l’architecture corticale est traditionnellement étudiée par imagerie microscopique de coupes de tissu post-mortem, l’utilisation d’une technique non invasive telle que l’IRM permet d’envisager d’étudier la lamination corticale in vivo, et ainsi de dépasser les atlas architecturaux classiques comme celui de Brodmann.Deux approches ont été utilisées pour l’acquisition d’images à haute résolution. La première, développée pour l’imagerie in vivo, utilise une reconstruction super-résolue à partir de coupes épaisses acquises dans différentes géométries. La seconde, basée sur une séquence tridimensionnelle optimisée pour l’imagerie post-mortem, a permis l’acquisition d’images de pièces anatomiques.La contribution principale de cette thèse réside dans le développement d’un couple de méthodes permettant d’extraire automatiquement, en chaque point du cortex, un profil caractérisant son architecture en couches. Pour permettre l’extraction robuste de ces profils, un modèle original de l’influence de la courbure corticale a été développé et implémenté.Ces méthodes ont été testées et validées sur plusieurs pièces anatomiques. Ce travail permet d’envisager la caractérisation de l’architecture des aires corticales, voire leur délimitation automatique, en utilisant l’IRM en champ intenseThis thesis presents the development of a methodology for the analysis of the layered structure of the cerebral cortex, using high-field magnetic resonance imaging (7-tesla MRI). While cortical layers are traditionally studied using microscopic imaging of post-mortem tissue slices, the use a non-invasive technique such as MRI will enable in vivo studies, and thus allow new approaches beyond the use of classical architectural atlases such as Brodmann's.Two imaging methodologies have been used to acquire high-resolution images. First, a method based on super-resolution reconstruction from thick slices acquired in different geometries was developed for in vivo imaging. Second, a three-dimensional imaging sequence optimized for post-mortem tissue allowed imaging excised brain specimen.The main contribution of this thesis consists of a pair of methods that perform an automatic extraction of cortical profiles, which characterize the laminar architecture at any cortical location. In order to allow robust extraction of these profiles, an original model of the influence of cortical curvature was developed and implemented.These methods were tested and validated on multiple brain specimen. This work allows envisaging an automatic microarchitectural characterization of cortical areas, and even architectural parcellation, using high-field MRI
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Didon, Jean-Philippe. "Recalage d'images cérébrales en IRM : application à la pathologie tumorale et vasculaire". Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD867.
Abstract (sommario):
Ce travail de thèse, a consisté en la mise au point d'une méthode de recalage tridimensionnel monomodalité d'images d'IRM. La première partie de ce rapport est une étude bibliographique concernant les principes de base de l'IRM. On y parlera aussi des différentes techniques de mise en correspondance et de diminution du temps de calcul. La deuxième partie est plus axée vers la pratique. Tout d'abord, on teste un processus de réduction de la quantité de données à traiter : les projections. Une méthode de mise en correspondance 3D rapide utilisant ces projections d'images est évaluée. La précision estimée est d'environ +/-2 degrés en rotation, +/-2mm en translation, le temps de calcul est inférieur à 10 minutes pour des images 256x256 (2 sets de 200 coupes de voxels de dimensions isotropes (1mm), sur une machine HP 712/80 à processeur RISC et 64 MO de RAM). On applique ensuite ce processus à des données réelles issues de patients avant et après traitement. Une étude de faisabilité de recalage a priori utilisant les possibilités du plan de Fourier est enfin présentée. Nous concluons sur la viabilité de cette méthode et éventuellement sur son application à des processus de recalage, non plus a posteriori, mais contemporains de l'acquisition des coupes d'IRM.
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Maubon, Antoine. "Imagerie en résonance magnétique nucléaire de l'épaule dégénérative". Montpellier 1, 1989. http://www.theses.fr/1989MON11216.
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Bourgeois, Dominique. "Méthodologie en imagerie RMN : imagerie haute résolution, imagerie spectroscopique, imagerie de débits". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1990. http://www.theses.fr/1990GRE19005.
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Maurer, Pierre. "Apports de l'imagerie par résonance magnétique du médiastin". Montpellier 1, 1989. http://www.theses.fr/1989MON11168.
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Mantilla, Jauregui Juan José. "Caractérisation de pathologies cardiaques en Imagerie par Résonance Magnétique par approches parcimonieuses". Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S073/document.
Abstract (sommario):
Dans cette étude, nous abordons l'utilisation de la représentation parcimonieuse et l'apprentissage de dictionnaires pour l'aide au diagnostic dans le contexte de Maladies Cardiovasculaires. Spécifiquement, notre travail se concentre : 1) sur l'évaluation du mouvement des parois du Ventricule Gauche (VG) chez des patients souffrant d'Insuffisance Cardiaque (IC) ; 2) la détection de fibrose chez des patients présentant une Cardiomyopathie Hypertrophique (CMH). Ces types de pathologies sont étudiées par ailleurs en Imagerie par Résonance Magnétique Cardiaque (IRMC).Dans le contexte de l'IC notre contribution porte sur l'évaluation de mouvement du VG dans des séquences cine-IRMC. Nous proposons dans un premier temps, une méthode d'extraction de caractéristiques qui exploite les informations partielles obtenues à partir de toutes les phases cardiaques temporelles et des segments anatomiques, dans une représentation spatio-temporelle en cine-IRM petit axe (SAX). Les représentations proposées exploitent les informations du mouvement des parois du VG sans avoir recours à la segmentation et disposent des informations discriminatoires qui pourraient contribuer à la détection et à la caractérisation de l'asynchronisme cardiaque. L'extraction d'images spatio-temporelles a été proposée permettant la construction de trois nouveaux types de représentations : 1) profils spatio-temporels diamétraux qui montrent l'évolution temporelle de l’épicarde et de l'endocarde en même temps dans deux segments anatomiques opposés du VG, 2) profils spatio-temporels radiaux où le mouvement pariétal est observé pour chaque segment de la cavité du VG et 3) courbes de signal temps-intensité directement des profils spatio-temporels radiaux dans chaque segment anatomique. Des paramètres différents sont alors définis de ces courbes qui reflètent les informations dynamiques de la contraction du VG. Deuxièmement, nous proposons l'utilisation de ces caractéristiques comme des atomes d'entrée dans l'apprentissage de dictionnaires discriminatoires pour classifier le mouvement régional du VG dans les cas normaux ou anormaux. Nous avons proposé une évaluation globale en utilisant le statut global du sujet : Normal/Pathologique, comme l'étiquette de référence des profils spatio-temporels et une évaluation locale en utilisant les informations de déformation locales fournies par l'analyse des images échographiques de référence en clinique (2D-STE). Dans le contexte de la CMH, nous abordons le problème de détection de la fibrose en LGE-IRM-SAX en utilisant une approche de partitionnement de donnés et d'apprentissage de dictionnaires. Dans ce cadre, les caractéristiques extraites d'images de LGE-SAX sont prises comme des atomes d'entrée pour former un classifieur basé sur les codes parcimonieux obtenus avec une approche d'apprentissage de dictionnaires. Une étape de post-traitement permet la délimitation du myocarde et la localisation spatiale de la fibrose par segment anatomiqueThis work concerns the use of sparse representation and Dictionary Learning (DL) in order to get insights about the diseased heart in the context of Cardiovascular Diseases (CVDs). Specifically, this work focuses on 1) assessment of Left Ventricle (LV) wall motion in patients with heart failure and 2) fibrosis detection in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM). In the context of heart failure (HF) patients, the work focuses on LV wall motion analysis in cardiac cine-MRI. The first contribution in this topic is a feature extraction method that exploits the partial information obtained from all temporal cardiac phases and anatomical segments in a spatio-temporal representation from sequences cine-MRI in short-axis view. These features correspond to spatio-temporal profiles in different anatomical segments of the LV. The proposed representations exploit information of the LV wall motion without segmentation needs. Three representations are proposed : 1) diametrical spatio-temporal profiles where radial motions of LV’s walls are observed at the same time in opposite anatomical segments 2) radial spatiotemporal profiles where motion of LV’s walls is observed for each segment of the LV cavity and 3) quantitative parameters extracted from the radial spatio-temporal profiles. A second contribution involves the use of these features as input atoms in the training of discriminative dictionaries to classify normal or abnormal regional LV motion. We propose two levels of evaluation, a first one where the global status of the subject (normal/pathologic) is used as ground truth to label the proposed spatio-temporal representations, and a second one where local strain information obtained from 2D Speckle Tracking Echocardiography (STE), is taken as ground truth to label the proposed features, where a profile is classified as normal or abnormal (akinetic or hypokinetic cases). In the context of Hypertrophic cardiomyopathy (HCM), we address the problem of fibrosis detection in Late Gadolinium Enhanced LGE-Short axis (SAX) images by using a sparse-based clustering approach and DL. In this framework, random image patches are taken as input atoms in order to train a classifier based on the sparse coefficients obtained with a DL approach based on kernels. For a new test LG-SAX image, the label of each pixel is predicted by using the trained classifier allowing the detection of fibrosis. A subsequent postprocessing step allows the spatial localization of fibrosis that is represented according to the American Heart Association (AHA) 17-segment model and a quantification of fibrosis in the LV myocardium
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Elbes, Delphine. "Thermothérapies par ultrasons focalisés et radiofréquences guidées par imagerie de résonance magnétique". Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14683/document.
Abstract (sommario):
La thèse s’articule autour du développement des thermothérapies hépatique et cardiaque guidées par Imagerie de Résonance Magnétique (IRM). La première partie est axée sur le développement d’une méthode permettant d’augmenter la taille des lésions induites par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU). Le seuil de d’intensité acoustique fut déterminé par IRM de la force de radiation acoustique et l’effet caractérisé par IRM de température ex vivo et in vivo dans le foie de porc. La deuxième partie présente le développement d’une méthode permettant une focalisation HIFU hépatique intercostale avec utilisation de la déflection électronique du faisceau pour le suivi du mouvement respiratoire ou /et une ablation multipoint. La méthode proposée repose sur une mise à jour des éléments du transducteur HIFU à désactiver en fonction du point de focalisation sélectionné, à partir d’une projection géométrique de l’ombre des côtes sur la surface du transducteur, mesurée sur des images IRM anatomiques. Nous avons montré qu’il est possible de réduire significativement le chauffage des côtes tout en conservant une élévation de température dans le foie suffisante pour induire une lésion thermique. La troisième partie expose la mise en place de l’IRM de température pour le monitoring des ablations par radiofréquences (RF) dans le cœur. Plusieurs aspects sont abordés, notamment la précision de la thermométrie, la possibilité de réaliser des ablations thermiques par cathéter RF sous IRM de température in vivo dans le cœur de brebis, ainsi que l’utilisation du cathéter comme sonde d’imagerie dans l’objectif d’accroitre la précision de la thermométrie cardiaqueMy manuscript studies the development of mini and non invasive thermotherapies guided by magnetic resonance imaging (MRI) in the treatment of hepatic and cardiac diseases. The first part was the development of a method to increase the lesion size, induced by HIFU, and based on bubble enhanced heating (BEH). The acoustic power threshold of the BEH was determined by MR acoustic radiation force imaging (MR-ARFI) and the thermal effect was characterized by MR thermometry on ex vivo and in vivo in pig livers. The second part developed a strategy to perform HIFU through the rib cage using beam steering to track the respiratory movement or to performed multipoint ablation while avoiding heating of ribs. Transducer elements localized in the geometric projection of the shadow of ribs, relatively to the targeted focal point, were switched off.The third part was the development of the MR thermometry on the heart for the monitoring of radiofrequency ablation (RFA). Several aspects were investigated, in particular the thermometry precision, the feasibility to perform catheter radiofrequency ablation under MR thermometry in vivo in a sheep heart, the possibility to use the catheter as an MR antenna to increase spatial resolution of MR thermometry images
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Dinet, Bernard. "Anesthésie de l'enfant par Methohexital pour l'examen IRM : [Imagerie par résonance magnétique]". Bordeaux 2, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR25253.
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Guo, Jia. "Machine learning in automated analysis of human aorta using innovative 4D flow MRI". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS591.pdf.
Abstract (sommario):
L'aorte est l'artère principale du corps humain et joue un rôle clé dans le système cardiovasculaire car elle achemine le sang oxygéné vers nos organes tout en assurant un débit sanguin constant et continu et des pressions artérielles régulées malgré le caractère pulsatile et récurrent de l'éjection cardiaque. Cette fonction d'amortissement de l'aorte peut cependant être altérée par diverses maladies qui rigidifient l'aorte réduisant ainsi son efficacité élastique. Cette rigidité aortique est souvent caractérisée par des modifications structurelles et mécaniques de la paroi aortique interagissant avec une désorganisation du flux sanguin circulant qui joue un rôle important dans le développement des maladies cardiovasculaires et leur progression vers des événements mortels (rupture de la paroi aortique). L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une modalité d'imagerie non invasive et non irradiante capable de fournir à la fois l'anatomie aortique (données d'angiographie) et la dynamique du flux sanguin (données de flux 4D) grâce à des acquisitions volumétriques. Les données d'angiographie anatomique sont acquises sur une seule phase du cycle cardiaque mais ont une résolution spatiale et un contraste élevés. Elles sont généralement utilisées en routine clinique pour extraire des indices morphologiques (diamètres sur des coupes sélectionnées) et pour visualiser des malformations géométriques (sténose, dilatation, anomalies valvulaires). L’IRM de flux 4D consiste en l'acquisition des composantes de vitesse X, Y et Z du flux sanguin circulant dans tous les voxels aortiques pendant tout le cycle cardiaque, mais avec une résolution et un contraste global inférieurs aux angiographies IRM. En routine clinique, ces données peuvent être visualisées mais le manque d'outils de segmentation entrave l'extraction de mesures quantitatives, alors qu'elles seraient d'une utilité majeure pour le patient. Dans notre laboratoire (Laboratoire d'Imagerie Biomédicale, équipe Imagerie Cardiovasculaire), nous avons récemment développé une technique semi-automatisée (logiciel MIMOSA) capable de détecter de manière fiable les frontières aortiques 3D sur les images angiographiques. Cette technique a été appliquée sur les données de 400 patients comprenant : des témoins avec une large tranche d'âge (20 à 80 ans), des patients présentant une dilatation aortique et des patientes présentant une aorte anormalement petite en raison de leur syndrome de Turner (les données cliniques sont disponibles via notre étroite collaboration avec l'hôpital de la Pitié-Salpêtrière). Ainsi l’objectif principal de ma thèse est de répondre au besoin urgent de segmentation automatisée via l’apprentissage profond des images d’IRM aortique d’angiographie anatomique et de flux 4D pour quantifier avec précision la morphologie, la fonction et l'hémodynamique de l'aorteThe aorta is the main artery of the human body and plays a key role in the cardiovascular system as it conveys oxygenated blood to our organs while ensuring constant and continuous blood flow and regulated arterial pressures despite the pulsatile and recurrent nature of the heart ejection. This cushioning function of the aorta can however be impaired by various diseases which stiffen the aorta thus reducing its elastic efficiency. This aortic stiffening is often characterized by structural and mechanical changes of the aortic wall interplaying with circulating blood flow disorganization and is known to play a significant role in cardiovascular disease development and progression towards fatal events (aortic wall rupture). Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a non-invasive and non-irradiating imaging modality able to provide both aortic anatomy (angiography data) and blood flow dynamics (4D flow data) through volumetric acquisitions. Anatomic angiography data are acquired on a single phase of the cardiac cycle but have a high spatial resolution and contrast. They are usually used in clinical routine to extract morphological indices (diameters on selected slices) and to visualize geometrical malformation (stenosis, dilation, abnormal valves). 4D flow datasets consist in the acquisition of circulating blood flow X, Y and Z velocity components in all aortic voxels during the entire cardiac cycle, but with a lower resolution and overall contrast. In the clinical routine, these data can be visualized but the lack of segmentation tools hinders the extraction of quantitative measures, although they will be of major usefulness for the patient. In our laboratory (Laboratory of Biomedical Imaging, Cardiovascular Imaging team), we have recently developed a semi-automated technique (MIMOSA software) which is able to reliably detect 3D aortic borders on angiographic images. This technique has been applied on the data of 400 patients including: controls with a wide age range (20 to 80 years), patients with aortic dilation, and female patients with abnormally small aorta because of their Turner syndrome (clinical data are made available through our tight collaboration with Pitié-Salpêtrière Hospital). To summarize: 1) there is an urgent need for automated segmentation of the above-mentioned MRI images to accurately quantify aortic morphology, function and well as hemodynamics
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Mao, Lili. "Techniques rapides de l'imagerie par résonance magnétique en régime d'équilibre dynamique". Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112180.
Abstract (sommario):
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.
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Beaumont, Stéphane. "Les artéfacts de champ magnétique en imagerie par résonance magnétique nucléaire (I. R. M. )". Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30016.
Abstract (sommario):
Ce travail est consacre a l'etude des artefacts de champ magnetique en imagerie par resonance magnetique (i. R. M. ), le but etant de proposer des conditions d'examen susceptibles de minimiser de tels artefacts et de developper une technique de traitement d'image permettant de les effacer. Ainsi l'auteur s'interesse au mecanisme de reconstruction de l'image en presence de perturbations magnetiques intrinseques a l'appareil d'imagerie ou bien induites par l'objet lui-meme. Il valide les hypotheses emises concernant ces mecanismes en mettant au point, a partir de ces concepts, une technique de simulation informatique des images par resonance magnetique de certains objets test et en confrontant ces images simulees avec des images obtenues experimentalement. Ces calculs necessitent au prealable de determiner des expressions des champs magnetiques locaux induits par ces objets. L'ensemble de ces resultats est applique: 1) dans un premier temps, a l'etude par i. R. M. Des endoprotheses vasculaires qui, de par leur caractere ferromagnetique, engendrent ce type d'artefact. L'auteur definit les conditions optimales d'examen i. R. M. En presence de ce type d'implants metalliques: orientation de l'implant par rapport aux directions du gradient de lecture et du champ magnetique principal; recherche des intensites optimales pour les gradients de champ magnetique necessaires a la reconstruction de l'image; choix de la sequence d'impulsions et du type de coupe les plus favorables. 2) et dans un second temps, a la mise au point d'une methode de mesure de la susceptibilite magnetique des materiaux par i. R. M. Cette methode semble donner de bons resultats pour des substances paramagnetiques ou faiblement ferromagnetiques
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Heritier, Bernard. "Contrôle en temps réel d'un imageur par résonance magnétique". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112327.
Abstract (sommario):
Cette thèse décrit la conception d'une unité de contrôle temps réel, ou séquenceur, pour un système d'imagerie par RMN (Résonance Magnétique Nucléaire. Cet appareil est composé d'un module de contrôle temps réel microprogrammé, de deux modules dédiés aux commandes du spectromètre et des gradients de champ magnétique, et d'une carte unité centrale MC68000 au standard VME. Son principe de fonctionnement est basé sur la mémorisation préalable des données qui définissent une ou plusieurs séquences d'impulsions de commande. Notre approche du concept de séquence nous a amené à introduire la notion de séquence élémentaire et à définir un jeu d'opérations entre séquences pour la constitution de séquences plus complexes. Ceci nous permet de séparer les paramètres qui caractérisent la structure globale d'une séquence de ceux qui décrivent temporellement l'amplitude de chaque canal de sortie. Cette distinction conduit naturellement à deux types de données mémorisées dans le séquenceur et à une programmation nettement plus structurée de l'appareil. L'architecture induite par cette structure de données fait de ce séquenceur une unité de contrôle évolutive et aisément adaptable à d'autres applications demandant un contrôle en temps réel. Le module de contrôle temps réel réalise le traitement des données de structure et l'implantation des opérations entre séquences. Il contrôle simultanément l'émission des signaux dont les caractéristiques sont mémorisées dans les autres modules. Les programmes résidents ont pour but principal la gestion des différentes mémoires du séquenceur. L'intégration de l'appareil dans nos systèmes d'imagerie ainsi que la définition d'une méthodologie de programmation à la fois synthétique et naturelle demandent le développement d'un important logiciel.
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Grenier, Denis. "Micro-imagerie RMN de milieux quasi-solides : exemple d'application à l'imagerie ostéoarticulaire". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10004.
Abstract (sommario):
Ce travail de these est consacre a l'etude de techniques de micro imagerie rmn permettant d'etudier les tissus biologiques denses de l'organisme (tendon, os, cartilage,). Dans le premier chapitre, nous exposons l'interet que peut presenter l'irm de tels tissus en physiopathologie articulaire et nous mettons en evidence les differents parametres capables d'induire des variations du signal rmn en milieu biologique. Il apparait dans ce chapitre que l'une des principales caracteristiques des tissus denses est leur temps de relaxation transversale (t 2) court. Ce comportement, qui est du aux interactions dipolaires entre les noyaux, se revele etre un des principaux responsables de la limitation de la resolution de l'image, mais il peut representer un interessant facteur de contraste. Dans le second chapitre, les bases physiques necessaires au developpement des sequences classiques d'irm sont abordees dans le but de realiser des experiences conventionnelles de microscopie sur modeles animaux. Ces sequences optimisees sont appliquees a l'etude de l'evolution de pathologies du tendon, induites sur un modele de rat. Les tissus interessants etant caracterises par des t 2 protoniques courts, nous sommes amenes dans le troisieme chapitre a aborder le probleme de la selection en t 2. Nous mettons au point dans cette partie une methode originale permettant d'optimiser des impulsions selectives en t 2 pour exciter specifiquement des noyaux dans une situation d'echange donnee. Nous utilisons ensuite cette methode pour optimiser une sequence de transfert d'aimantation et l'appliquer au tendon. Les resultats theoriques et experimentaux obtenus mettent en valeur les avantages mais aussi les inconvenients que presente cette technique pour l'etude des tissus denses de l'organisme. Le dernier chapitre decrit tout d'abord le principe de sequences d'imagerie du solide (la technique d'echo solide et celle de magic echo pulse sandwich) et montre leur utilite dans le cadre de l'imagerie des tissus solides de l'organisme. Nous avons ensuite modifie ces techniques pour les rendre plus aptes a l'etude des tissus quasi-solides. Ceci nous a conduit a mettre au point un nouveau type de contraste en irm : le contraste dipolaire qui est egalement illustre par des exemples d'imagerie microscopique du tendon.
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Deloison, Benjamin. "Imagerie fonctionnelle placentaire par résonance magnétique : étude de la perfusion placentaire". Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112256.
Abstract (sommario):
L’insuffisance placentaire est une pathologie grave avec un diagnostic souvent trop tardif empêchant la mise en place de thérapeutiques efficaces. Le but de ce travail de Thèse est de développer chez la rate gestante et de transposer à l’Homme des outils d’IRM fonctionnelle (IRMf) placentaire qui permettrait une quantification de la perfusion placentaire en pratique clinique.Matériels et méthodes : Trois études en IRMf font partie de cette Thèse.Les deux premières ont été réalisées sur un modèle murin. Une séquence dynamique avec injection d’un agent de contraste (DCE) a été développée avec une particule de fer de type SPIO dans un modèle chirurgical d’hypoperfusion placentaire chronique, avec mesure de la perfusion placentaire f en ml/min/100ml et de la fraction volumique (Vb) en %. Une autre technique d’IRMf a été développée avec l’Arterial Spin Labeling (ASL) permettant d’estimer la perfusion placentaire en ml/min/100g sans injection de produit de contraste exogène. La dernière étude était une recherche translationnelle. Elle a consisté au développement de séquences de DCE avec injection de chélate de gadolinium, pour obtenir la perfusion f en ml/min/100ml et la fraction volumique en %. Nous avons également étudié, au décours de cette étude, la pharmacocinétique materno-fœtale du chélate de gadolinium.Résultats : Chez l’animal en DCE avec SPIO, notre étude nous a permis de montrer qu'il était possible d'utiliser l’effet T1 des SPIO pour caractériser la microcirculation placentaire par f=159,4 ml/min/100ml (+/- 54,6) et Vb =39,2% (+/- 11,9) pour 31 placentas « normaux ». En cas de RCIU, f diminue significativement pour les 23 placentas étudiés (f= 108,1 ml/min/100ml +/- 41, p=0,004), alors que la fraction volumique placentaire n'est pas modifiée (Vb=42,8% +/- 16,7, p=0,24). L’ASL nous a permis d’estimer la perfusion placentaire pour 47 placentas en condition physiologique, avec une perfusion estimée à 146,8 ml/min/100g (+/- 70,1).Chez l’Homme, 14 placentas ont été étudiés avec une perfusion placentaire globale estimée à 183 ml/min/100ml (+/-144) et nous avons également mis en évidence deux types de cinétique de rehaussement placentaire (précoce et intense et plus tardif et moins intense). La pharmacocinétique nous a permis d'étudier quantitativement le passage du chélate de gadolinium chez le fœtus. Ce passage est faible: par rapport à la concentration initiale du Dotarem®, la concentration sanguine fœtale correspond à 18,1x10-6 %, la concentration dans le liquide amniotique à 242,8 x10-6 % et 0,3 % de la dose initiale de Dotarem® est présente dans le placenta environ 70 heures après l’injection.Conclusion : Ce travail illustre la variété des techniques d'IRM fonctionnelle disponibles pour l'étude du placenta. La perfusion placentaire peut être quantifiée en DCE avec un agent particulaire à base de fer (SPIO) ou sans injection de produit de contraste en ASL chez le rat. L’étude de la perfusion placentaire chez l'Homme est possible en DCE avec les chélates de gadolinium.Mots clés : IRM, DCE, chélates de Gadolinium, ASL, perfusion placentaire, grossesse, placenta, retard de croissance intra-utérinPlacental insufficiency is a serious medical condition with a diagnosis made usually too late to prevent introduction of effective therapies. The aim of this thesis is to develop, in pregnant rats and translate to humans, functional MRI (fMRI) tools allowing quantification of placental perfusion in clinical practice.Materials and Methods: Three studies using fMRI are part of this thesis. The first two were performed on a murine model. A dynamic sequence with injection of a contrast agent (DCE) has been developed with an iron oxide particle (SPIO) in a surgical model of chronic placental hypoperfusion with placental perfusion measurement (f) in ml / min / 100 ml and placental fractionnal volume (Vb) in %. Another technique of fMRI was developed with Arterial Spin Labeling (ASL) to estimate placental perfusion in ml / min / 100g without injection of contrast media.The latest study was a translational research. It consisted in the development of a dynamic sequence with injection of gadolinium chelate, in order to obtain perfusion (f) in ml / min / 100 ml and placental fractionnal volume (Vb) in %. We also studied maternal and fetal pharmacokinetics of gadolinium chelate.Results: In animals with SPIO DCE, our study allowed us to show that it is possible to use the T1 effect of SPIO to characterize the placental microcirculation by f = 159.4 ml / min / 100ml (+ / - 54.6) and Vb = 39.2% (11.9 +/-) for 31 « normal » placentas. In case of IUGR, f decreases significantly for the 23 examined placentas (f = 108.1 ml / min / 100ml +/- 41, p = 0.004), whereas the volume fraction placenta is not modified (Vb = 42 +/- 16.7 8 %, p = 0.24). ASL has allowed us to estimate placental perfusion for 47 placentas under physiological conditions, with an estimated perfusion of 146.8 ml / min / 100 g (70.1 +/-).In humans, 14 placentas were studied with an estimated perfusion of 183 ml / min / 100ml (+/- 144) and we also identified two types of placental kinetic enhancement (early and intense and later and less intense). Pharmacokinetics have allowed us to study quantitatively the transfer of gadolinium chelate in the fetus. This transfer is low compared to the initial concentration of Dotarem® : fetal blood concentration is 18.1x10-6%, concentration in amniotic fluid is 242.8 x10-6 % and 0.3% of the Dotarem® initial dose is present in the placenta approximately 70 hours after injection.Conclusion: This study illustrates the variety of functional MRI techniques available for placental study. Placental perfusion can be quantified by DCE with an iron oxide particle (SPIO) or without injection of contrast in ASL, in a rat model. The study of placental perfusion in humans is also possible in DCE with gadolinium chelates
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Yassine, Mohamad Mouhib. "Imagerie de la peau par résonance magnétique nucléaire à 0,1 Tesla". Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112362.
Abstract (sommario):
Nous proposons une nouvelle application dans le domaine de l'imagerie médicale qui est l'imagerie de la peau in vivo par résonance magnétique nucléaire (RMN). La résolution des appareils d'imagerie par RMN conventionnels, destinés à l'examen du corps entier, est de l'ordre de 1 mm. En imagerie de la peau, la discrimination des différentes structures (épiderme, derme,. . . ) demande une résolution nettement meilleure (de l'ordre de 0,1 mm). Ceci pose à la fois un problème de sensibilité de réception du signal et d'intensité de gradient de champ magnétique. Des mesures des temps de relaxation T1 et T2 du derme et de l'épiderme in vitro ont été effectuées. Les résultats obtenus ont permis d'envisager la réalisation de l'imagerie de la peau à partir d'un imageur corps entier. Nous avons ajouté à un appareil d'imagerie du corps entier à 0,1 Tesla un module spécifique qui améliore la sensibilité et la résolution dans la direction perpendiculaire à la surface de la peau. Pour cela, nous avons mis au point une bobine de surface radiofréquence de petites dimensions, et une nouvelle technique de gradient transverse de champ magnétique. Nous présentons les premières images 2D et 3D de la peau, sur lesquelles nous pouvons discriminer l'épiderme, le derme, la graisse sous-cutanée et le muscle. Nous les comparons avec des échographies cutanées obtenues à la société L'Oréal avec un échographe ultrasonore haute résolution. Ces deux techniques sont complémentaires, toutefois l'imagerie de la peau par RMN a notamment l'avantage de détermine r la concentration en eau et d'être très sensible aux caractéristiques biochimiques des tissus. Ce travail laisse envisager de larges développements de cette technique dans le domaine dermatologique.
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Yankam, Njiwa Josiane Adrienne. "Reconstruction d'images de résonance magnétique à partir de l'espace k partiel". Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0055/these.pdf.
Abstract (sommario):
Dans le souci d'éviter les artéfacts que pourrait provoquer le mouvement sur la qualité des images, l'obtention de temps d'acquisition de données courts est essentielle en imagerie par résonance magnétique (IRM). En particulier, comme des sujets malades ont la plus part du temps des difficultés à retenir leur respiration pendant l'examen, il devient par conséquent impératif de recueillir l'information nécessaire le plus rapidement possible dans certaines études, telles que celles réalisées en imagerie cardiaque. L'acquisition partielle des données de l'espace k est une pratique couramment utilisée dans le but de diminuer le temps d'acquisition des données en IRM. La nécessité d'accélérer ce temps d'acquisition et/ou d'augmenter la résolution spatiale des images en résonance magnétique nucléaire (RMN), a conduit à la proposition de plusieurs méthodes de reconstruction qui acquièrent les données de l'espace k de façon partielle, tant pour des objets statiques que pour des objets ou études dynamiques. Ces méthodes utilisent des informations à priori (données acquises) pour retrouver celles manquantes. Ce manuscrit présente trois méthodes de reconstruction IRM utilisant les données de l'espace k acquises partiellement. La première méthode proposée est dédiée à la reconstruction d'objets ou d'organes statiques, tandis que les deux autres sont consacrées à la reconstruction d'organes dynamiques (application à l'imagerie cardiaque). Ces trois méthodes sont basées sur l'utilisation, dans l'algorithme de reconstruction, du concept d'image analytique, combinée, dans le cas des images statiques, à l'exploitation des redondances dans les données de l'espace k, et à l'utilisation des redondances temporelles associées à la substitution des données, pour les organes en mouvement. Ces méthodes ont été évaluées, dans le cadre de la reconstruction d'images statiques, par des expériences sur des images simulées auxquelles ont été rajouté un terme de phase pour la destruction de la symétrie hermitienne. On a utilisé également des fantômes physiques et de vraies images de cerveaux humains. Les deux autres méthodes ont été évaluées par des expériences sur de vraies séquences ciné cardiaques humaines. Le schéma de reconstruction proposé pour la reconstruction d'images statiques permet la réalisation d'une réduction du temps d'acquisition d'un facteur de 2. En ce qui concerne les images dynamiques, une réduction du temps d'acquisition d'un facteur de 4 a été réalisée, tout en maintenant une bonne qualité de reconstruction, tant sur le plan visuel que quantitatif (bon rapport signal sur bruit, faibles valeurs d'erreurs)With the aim of avoiding the bad influence which the movement could have on the quality of the images, short acquisition time is mandatory in magnetic resonance imaging (MRI). Especially for sick patients who have problems holding their breath during examination, it becomes consequently imperative to collect necessary information as faster as possible in certain studies, such as those carried out in cardiac imaging. Partial k-space acquisition is a common way used to shorten the data acquisition time in MRI applications. For the sake of short acquisition time and/or increased spatial resolution of the reconstructed images, several methods have already been proposed, which partially acquired the k-space data. These methods use a priori information to recover the missing data. This manuscript presents three MRI reconstruction methods using partial k-space data. The first proposed method is dedicated to the reconstruction of static objects or organs, while the two others are devoted to the reconstruction of dynamic organs (application to cardiac imaging). These three methods are based on the use, in the reconstruction algorithm, of the analytic image concept, combined in the case of the static images with the exploitation of the redundancies in the k-space data, and with the use of the temporal redundancies associated to the data substitution, for the moving organs. These methods were evaluated, within the framework of static images reconstruction, by experiments on simulated images to which were added a slowly varying phase term to destroy the Hermitian symmetry, and also on physical phantoms and true human brain images. The two other methods were evaluated by experiments on true human cardiac sequences. The proposed reconstruction schema allows achieving a reduction of the acquisition time by a factor of 2, for the static images reconstruction. With regard to the dynamic images, a reduction of the acquisition time by a factor of 4 was carried out, while maintaining a good reconstruction quality, as well on visual meaning as quantitative meaning (good signal to noise ratio, low error values)
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Tizón-Marcos, Helena. "Trabeculated myocardium in healthy adults : a first step in understanding the diagnosis of non-compaction cardiomyopathy by magnetic resonance". Master's thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/23705.
Abstract (sommario):
La cardiomyopathie non-compacté (NCC) est une maladie rare avec des critères diagnostiques basés sur la détection de l’augmentation du myocarde trabeculé par échocardiographie. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est devenue la méthode de référence pour étudier la fonction et la morphologie du cœur compte tenu de sa meilleure résolution spatiale et temporale. Toutefois, les critères diagnostiques de NCC que nous utilisons en ce moment en IRM ont été tirés d’études en échocardiographie. Ceci pourrait impliquer une augmentation de l’incidence de nouveaux cas de NCC, de même que la positivité chez les adultes en santé. Le présent travail a voulu étudier la “normalité” par IRM en termes de présence et de distribution de myocarde trabeculé chez les adultes en santé et déterminer la présence des associations entre le myocarde trabeculé et les paramètres de fonction cardiaque.Non-compaction cardiomyopathy (NCC) is a rare entity that is currently diagnosed for the most part by echocardiography in cases of an increased layer of trabeculated myocardium. Recently, magnetic resonance imaging (MRI) became the gold standard imaging technique in the study of cardiac function and morphology due to its high spatial and temporal resolution. However, diagnostic NCC criteria developped for echocardiography have been directly applied to MRI in the abscence of a standard definition of trabeculated myocardium. This direct application of echocardiography criteria to MRI may have led to an increased incidence of new NCC cases. The aim of this present work is to clarify clinical practice by determining normality by MRI in terms of presence and distribution of trabeculated myocardium in healthy adults and determine if any association exist between the presence and extension of trabeculated myocardium and cardiac function.
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Ries, Mario. "Diffusion MRI of human spine and kidney : Technological aspects and interpretation". Bordeaux 1, 2001. http://www.theses.fr/2001BOR12360.
Abstract (sommario):
La mesure locale de la constante de diffusion fournit des informations sur l'environ-nement microscopique cellulaire des molécules d'eau. L'information sur la microstructure issue des images IRM de diffusion peut servir à déterminer la structure des fibres neu-ronales. Bien que cette possibilité soit très prometteuse pour le diagnostic, son applica-tion en routine clinique a été jusqu'à ce jour rendue difficile par le fait que la géométrie complexe des structures fibreuses du cerveau complique le traitement des données et l'interprétation des résultats. Le travail présenté dans cet ouvrage a été inspiré par l'idée séduisante d'utiliser les expériences de diffusion pour sonder la microstructure neuronale dans des systèmes neuronaux à forte symmétrie, comme la moelle. Malheureusement, l'IRM de diffusion hors du cerveau est assez difficile à réaliser à cause de la forte sensi-bilité de la technique aux mouvements. D'autre part, l'utilisation de séquences d'imagerie rapide avec de tels systèmes nécessite une approche méthodologique soignée. Parce que l'analyse de systèmes neuronaux organisés offre un grand potentiel en terme de diagnostic d'affections qui induisent des changements pathologiques perturbant cette symmétrie, une étude clinique a été initiée dans le but de tester cette hypothèse. De plus, le développement de séquences d'imagerie et des techniques de traitement de données inhérentes aux mesures de diffusion sur la moelle nous a permis d'appliquer les méthodes d'imagerie paramétrique par IRM à des systèmes anatomiques plus compliqués, comme le rein. Dans ce cas précis, le temps d'imagerie court, ainsi que l'influence des mouvements respiratoires et des artéfacts de susceptibilité ont poussé les méthodes d'imagerie dans leurs derniers retranchements.
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Stortz, Yvon. "Synthèse et développement d'agents de contraste bioactifs pour la visualisation in vivo de l'expression de gènes par Imagerie par Résonance Magnétique". Lyon, École normale supérieure (sciences), 2006. http://www.theses.fr/2006ENSL0381.
Abstract (sommario):
Le suivi in vivo en temps réel de l'expression de gènes rapporteurs représente un objectif fondamental en biologie. Outil de compréhension puissant des mécanismes liés à la métabolisation de l'ADN, cette technique nécessite des prélèvements histol ogiques, ce qui limite sa portée. Nous avons choisi l'IRM, méthode d'imagerie in vivo quasi en temps réel, et de grande résolution comme moyen d'observation des produits de l'expression des gènes. Le sujet de ce travail repose ainsi sur la synthèse d'un agent de contraste pour I'IRM permettant de détecter une protéine spécifique issue d'un gène rapporteur , la Galaclosidase. D'abord concentrés sur les complexes de gadolinium, largement développés dans le champ de recherche des agents de contraste en IRM, nous avons ensuite opté pour l'étude d'un autre métal de transition , le fer Il. Les propriétés de transition de spin de cet ion nous ont en effet amenés à imaginer un système diamagnétique (bas-spin), donc invisib l e par IRM, qui serait transformé par action de l'enzyme en une espèce paramagnét ique (haut-spin) détectable. Les complexes de fer II avec le TriPicolyiTriAzaCycloNonane (tptacn) et avec le DiPicolylTriAzaCycloNo nane (dptacn), respectivement bas-spin et haut-sp in, nous ont alors conduit à l'élaboration du complexe 1. Cette espèce chimique est un analogue de [Fe(tptacn)]2+ contenant une unité picolyl fonctionnalisée par un bras espaceur et un résidu -galactose. Le clivage de ce dernier doit alors entraîner une transformation engendrant le départ global du bras et l'obtention du complexe [Fe(dptacn)]2. Le composé 1 a été synthétisé et caractérisé, effectivement bas-spin. Il ne subit cependant pas la transformation attendue en présence de l'enzyme. Le ligand correspondant seul a été quant à lui dégradé dans les mêmes conditions, indiquant un problème d'ordre structural. Deux autres complexes ont été synthétisés dans l e but d'observer les modifications apportées par une activation de l'espaceur et par libération de contraintes conformationnelles du cycle de complexation. Les tests enzymatiques in vilro n'ont encore montré qu'un clivage du résidu -galactose sans transformation ultérieure. Ainsi, les variations structurales envisagées n'ont pa s permis de passer outre l'énergie d'activation nécessaire au clivage souhaité. Des études visant à synthétiser des complexes moins stables restent par conséquent un défi à venir.
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Badr, Sammy. "Quantification in vivo de l’adiposité médullaire chez l’Homme par imagerie par résonance magnétique". Thesis, Lille, 2019. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDBSL/2019/2019LILUS058.pdf.
Abstract (sommario):
L’adiposité médullaire (AdMéd) est un tissu largement sous-estimé, remplissant pourtant un rôle dans l’homéostasie osseuse et la résistance mécanique de l’os. À ce jour,seule l’imagerie par résonance magnétique (IRM) a la capacité d’explorer de manière satisfaisante ce tissu in vivo et de façon non-invasive. Cette thèse a pour objectif triple d’éclaircir ces modalités, d’illustrer l’intérêt d’une telle quantification et enfin,de favoriser son évaluation quantitative en routine.Le premier axe de ce travail est basé sur la revue de deux séquences fondamentales pour l’exploration de l’AdMéd : la spectroscopie protonique monovoxel par IRM et l’imagerie eau-graisse par déplacement chimique. L’utilisation de ces techniques est cependant limitée par les propriétés magnétiques différentielles entre molécules d’eau et lipides, les multiples interfaces entre os trabéculaire et os spongieux, affectant la précision des mesures. Ce travail a fait l’objet d’une collaboration avec le groupe de travail méthodologique de l’International Bone Marrow Adiposity Society. Pour illustrer le deuxième axe, une pathologie affectant différents secteurs graisseux de l’organisme a été choisie : l’anorexie mentale. La déplétion drastique des tissus adipeux périphériques contraste avec une expansion de l’AdMéd. À travers une étude cas-témoins, les caractéristiques spectrales à la hanche de patientes ayant un indice de masse corporelle abaissé (< 17.5 kg/m2) ou normal ont pu être comparées à des volontaires. Alors qu’aucune différence de profil lipidique n’a été retrouvée entre ces sous-groupes, le col fémoral s’est distingué par une fraction graisseuse médullaire significativement plus élevée et un degré apparent d’insaturation lipidique plus faible chez les patientes anorexiques par rapport aux témoins. Ces anomalies résiduelles dans la composition osseuse pourraient potentiellement participer aux complications squelettiques à long terme, malgré la récupération d’un poids normal. Ce travail a été accepté pour publication.Enfin, afin de démocratiser la quantification de l’AdMéd en routine, l’imagerie de déplacement chimique apparaît comme une solution pertinente. Pour favoriser son intérêt potentiel en application clinique, une nouvelle étude cas-témoins réalisée chez des femmes ménopausées a été initiée. L’évaluation des caractéristiques de l’AdMéd de patientes ayant une fracture ostéoporotique récente pourrait permettre d’apporter des éléments nouveaux dans l’estimation du risque fracturaire après la ménopause.Le recrutement des patientes est actuellement en cours et nous disposons de quelques résultats préliminaires.À travers ces 3 axes, cette thèse appuie l’intérêt d’une quantification précise de l’Ad-Méd. À l’avenir, une évaluation multifactorielle incluant les données de composition minérale et lipidique pourrait favoriser une expertise précise de la santé osseuse et du risque fracturaire, en particulier chez les patientes anorexiques et/ou ostéoporotiquesBone marrow adiposity (BMA) is an underestimated tissue playing a key role in bonehomeostasis. To date, only magnetic resonance imaging (MRI) is able to exploreadequately and non-invasively this tissue in vivo. This work aims to clarify the mainbiases to take into account, to illustrate the value of BMA quantification to understandpathophysiological mechanisms, and finally, to promote its use for clinical purposes.The first axis of this work relies on a review of two fundamental methods to exploreBMA : proton magnetic resonance spectroscopy, and chemical shift encoding-basedwater-fat imaging. The use of these techniques is constrained by the differential magneticproperties of water and lipids, as well as the multiple interfaces between trabeculaeand bone marrow, fostering local magnetic inhomogeneities and reducingthe accuracy of BMA quantification. Clarifications on the major technical biases toconsider have been incorporated in a white paper written in collaboration with theMethodology Workgroup of the International Bone Marrow Adiposity Society.The second part of this work was based on the exploration of a paradoxical disease,anorexia nervosa, which affects multiple fat compartments. As a matter of fact, thedrastic depletion of peripheral adipose tissues contrasts with BMA expansion in anorexicpatients. Through a case-control study, the spectral characteristics of BMAat the hip of underweight (body mass index < 17.5 kg/m2) and weight-recoveredanorexic women have been compared to healthy volunteers. While no difference inthe spectral BMA profile was observed between anorexic patients, bone marrow fatfraction was significantly higher and the apparent lipid unsaturation levels lower inpatients compared to controls. Persistence of an abnormal BMA may take part in theincreased fracture risk in anorexic patients, even after weight recovery. This work hasbeen accepted for publication.Finally, although spectroscopic methods are the gold-standard for BMA quantification,its promotion in routine requires a simplification of its exploration. Chemicalshift encoding-based water-fat imaging appears to be a pertinent alternative approach.To illustrate its use for clinical purposes, a new case-control study, performed on postmenopausalwomen, has been initiated. Comparisons of BMA characteristics betweenwomen with a recent osteoporotic fracture and age-matched controls would providenew diagnostic elements for the evaluation of the fracture risk in postmenopausalosteoporosis. This is an on-going project, with preliminary results.The 3 axes of this research project highlight the clinical potential of BMA quantification.In the future, a multifactorial evaluation of bone, integrating data from themineral and organic compartments, would promote accurate expertise of bone healthand a better estimate of the fracture risk, especially in women with anorexia nervosaor postmenopausal osteoporosis
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Hernandez-Hoyos, Marcela. "Segmentation anisotrope 3D pour la quantification en imagerie vasculaire par résonance magnétique". Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0039/these.pdf.
Abstract (sommario):
L'objectif de cette thèse est la segmentation d'images vasculaires tridimensionnelles obtenues par résonance magnétique. L'application clinique visée est la quantification de sténoses artérielles. Nous proposons une méthode de segmentation divisée en deux étapes : extraction de l'axe central du vaisseau et détection des contours sur les plans localement perpendiculaires à l'axe. Notre principale contribution est la méthode d'extraction automatique de la ligne centrale du vaisseau, basée sur un modèle de squelette extensible dont la croissance est régie par l'analyse multi-échelle du tenseur d'inertie. Cette analyse nous fournit des informations sur l'orientation, le diamètre et la forme locale du vaisseau en chaque point de l'axe. Ceci nous permet de proposer un mécanisme de reconstruction approximative du vaisseau à l'aide d'un volume binaire composé d'une succession de sphéroi͏̈des centrés sur l'axe, orientés selon l'orientation locale du vaisseau et adaptés à la taille locale du vaisseau. Sur la même base théorique, nous proposons une méthode de détection semi-automatique de bifurcations artérielles. Le traitement récursif des bifurcations détectées vise à aborder la problématique de l'extraction de l'arbre vasculaire entier. Le calcul des paramètres de sténose s'appuie sur l'extraction de contours planaires. Pour ce faire, nous avons implémenté deux algorithmes : le premier basé sur l'extraction d'iso-contours à seuil adaptatif et le deuxième sur un modèle de contour actif à longueur normalisée. Ces algorithmes ont été implémentés dans un logiciel convivial appelé MARACAS (MAgnetic Resonance Angiography Computer ASsisted analysis) qui a été soumis à une validation pré-clinique portant sur 6 fantômes vasculaires et sur des données cliniques de 27 patientsThe purpose of this work is the segmentation of three-dimensional vascular images obtained by magnetic resonance. Clinical application in view is the quantification of arterial stenoses. We propose a method for vessel segmentation, divided into two stpes: vessel axis extraction and detection of vessel contours in the planes locally perpendicular to the axis. Our main contribution is automatic vessel centerline extraction method based on extensible-skeleton model whose growth is driven by multi-scale analysis of the inertia tensor. This analysis provides information about the orientation, diameter and local shape of the vessel in each point of its axis. The vessel is roughly reconstructed using a binary volume composed by a union of spheroids centered on the axis, oriented according to the vessel local orientation and adapted to the vessel local size. Based on the same theoretical principles, we propose a method for semi-automatic detection of arterial bifurcations. Recursive processing of bifurcations aims at extraction of the entire vascular tree. Calculation of stenosis parameters is based on the extraction of planar contours. To this purpose, we implemented two algorithms. The first one is based on iso-contours extraction using an adaptive local threshold. The second one uses a normalized-length active contour model. These algorithms have been implemented in user-friendly software called MARACAS (Magnetic Resonance Angiography Computer Assisted Analysis) that underwent a clinic pre-validation on images of 6 vascular phantoms and clinical data of 27 patients
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Lepetit-Coiffé, Matthieu. "La thérapie mini invasive par hyperthermie locale guidée par imagerie par résonance nucléaire : développement pour le chauffage par radiofréquence". Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13332.
Abstract (sommario):
L'ablation radiofréquence (RF) des tumeurs hépatiques se déroule en routine clinique sous monitorage échographique n'offrant pas une connaissance précise de l'étendue de la lésion créée ; le but de cette thèse a été de mettre en place un système radiofréquence compatible IRM de sorte qu'une acquisition IRM quasi temps réelle de cartes de températures suivant la méthode PRF puisse offrir en chaque instant de la procédure RF une information fiable et spatiale de l'évolution de la temprérature. A partir des cartes de températures, des cartes de dose thermique sont calculées de manière à évaluer l'efficacité du traitement en terme de mort cellulaire dans la zone lésée. La faisabilité de l'ablation RF suivi par IRM de température a été montré : un filtrage a été mis en place, l'interaction résiduelle entre la RF du système d'ablation et la réception de l'IRM ne perturbe pas les cartes de températures bien qu'une faible perte du signal sur bruit (SNR) soit encore observée. L'influence d'un flux sur la zone à traiter pendant une heperthermie de type FR, quelle soit monopolaire ou bipolaire, et la pertinence des cartes de dose thermique à prédire le caractère complet ou incomplet d'un traitement RF a été étudiée ex vivo. Une évaluation in vivo chez le lapin (N=6) et le porc (N=4) des tailles macroscopiques des zones tissulaires d'ablation a permis de montrer une correspondance significativement précise des cartes de dose thermique avec la macroscopie prise comme référence standard comparée aux autrex modalités d'imagerie. Ces travaux ont permis de poursuivre une étude préliminaire chez 8 patients atteints de carcinome hépatocellulaire avec des résultats très encourageants en regard du suivi des patients. En outre, au cours de cette thèse, une étude de faisabilité concernant la possibilité de réaliser des cartes de température sous IRM en même temps qu'une carte R1 a été réalisée sur des échantillons contenant des liposomes chargés en agent de contraste.
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Callot, Virginie. "Encapsulation et vectorisation de l'hélium3 hyperpolarisé : application à l'IRM de la perfusion tissulaire". Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10187.
Abstract (sommario):
L'émergence des gaz hyperpolarisés (129Xe, 3He) dans le domaine de l'Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire a créé de nouvelles opportunités pour l'imagerie médicale, telles que l'imagerie de la ventilation pulmonaire et l'imagerie de la perfusion tissulaire. Ce manuscrit est consacré aux premiers travaux réalisés en imagerie de perfusion avec l'hélium3 hyperpolarisé. L'hélium3, polarisé par pompage optique (méthode directe) à l'institut Laûe-Langevin (Grenoble), est un gaz de faible solubilité dans le sang, il ne peut donc pas être utilisé après inhalation pour des études intavasculaires. Pour autoriser son utilisation dans le système sanguin, nous avons donc élaboré, en collaboration avec la société Bracco-Research (Genève), une méthode de vectorisation : l'hélium se trouve encapsulé dans des microbulles constituées de phospholipides. Le diamètre moyen de ces micobulles est de 3 micros m, c'est à dire inférieur à la taille des capillaires, les microbulles peuvent être donc injectées sans risque d'obstruction. Les paramètres RMN de l'hélium encapsulé ont été mesurés et s'avèrent suffisamment bien adaptés pour permettre le passage à l'imagerie. L'objet de cette thèse est l'utilusation de l'hélium encapsulé pour des applications de perfusion tissulaire. Le premier chapitre rappelle les principes généraux de la RMN et réprésente les gaz hyperpolarisés ainsi que leur emploi en IRM. Le deuxième chapitre est consacré à la détermination des caractéristiques des microbulles et à la mesure des paramètres physiques de l'hélium encapsulé. Le troisième chapitre est dédié au développement de l'imagerie de la perfusion pulmùnaire avec l'hélium encapsulé et le quatrième à l'imagerie des coronaires et à l'imagerie de la perfusion du myocarde. Ces chapitres démontrent, les potentialités de l'hélium encapsulé pour l'étude de la perfusion tissulaire. Le dernier chapitre est enfin consacré à la quantification de la perfusion à partir des données iconographiques obtenues avec l'hélium.
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Klein, Olivier. "Microscopie à résonance magnétique detectée mécaniquement". Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006836.
Abstract (sommario):
La combinaison des techniques de microscopie en champ proche avec celles d'imagerie par résonance magnétique permet une étude locale de la dynamique magnétique. Dans cet exposé, nous démontrerons que d'un point de vue à la fois analytique et expérimental, cette détection mécanique, mesurant la composante longitudinale de l'aimantation avec un levier oscillant dans la bande audio, permet de remonter à la dynamique de relaxation transverse et longitudinale, à l'échelle de la nanoseconde, aussi bien sur un système de spins paramagnétiques que ferromagnétiques.
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Loeuille, Damien. "Micro-imagerie RMN du cartilage". Nancy 1, 2002. http://www.theses.fr/2002NAN11307.
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Watrin-Pinzano, Astrid. "Influence des composés matriciels sur le signal IRM du cartilage". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN11318.
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Gauthier, Christophe. "Étude des différences liées au sexe dans les corrélats cérébraux d'une tâche de langage et d'une tâche visuo-spatiale par le recours à l'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf)". Montpellier 3, 2008. http://www.theses.fr/2008MON30026.
Abstract (sommario):
Il s’agissait de tester l’effet principal du sexe et du niveau (bas ou élevé) de performance de fluidité verbale (FV) et de leur combinaison sur les corrélats cérébraux liés à la FV. Quatre échantillons de 11 étudiants sains sélectionnés sur le sexe et les performances ont effectué une tâche silencieuse de FV phonologique à l’aide de l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf). Les groupes présentaient des activations dans les lobes frontaux, occipitaux et pariétaux, le cervelet, le thalamus et les ganglions de la base. Les analyses indiquaient : une interaction sexe-performance sur l’ampleur des activations de plusieurs régions, un effet du sexe pour d’autres – les activations étaient plus importantes pour les hommes -, un effet de la performance pour deux régions. Il faudrait considérer à la fois le sexe et la performance dans les études des corrélats cérébraux de la FV. A partir de 15 études en IRMf pour une tâche de Rotation Mentale (RM), des critères stricts de regroupements ont été appliqués. Deux corpus distincts d’études ont été constitués pour déterminer les corrélats cérébraux robustes de la RM communs aux hommes et aux femmes et ceux spécifiques à chaque sexe. Quel que soit le sexe, le complexe des scissures intrapariétale et pariéto-occipitale était systématiquement engagé bilatéralement et l’implication des aires pré-motrices était moins fréquente. Le gyrus frontal inférieur droit tendait à être plus fréquemment impliqué dans les groupes de femmes que ceux d’hommes tandis que le complexe occipital latéral était uniquement impliqués chez les femmes. La question est de savoir si ces différences persisteraient en fonction des performancesThe aim was to test the main sex effect and the (high or low) performance level of verbal fluency (VF) and a combination of these two on cerebral correlates related to VF. Four samples of 11 healthy students selected according to their sex and performances carried out a silent phonological VF task with the help of functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The groups showed activation in the frontal, occipital and parietal lobes the cerebellum, the thalamus and basal ganglia. The analyses indicated : a sex-performance interaction on the amount of activation in several areas, a sex effect for others – activation was greater for men - a performance effect for two regions. Both sex and performance should be considered in studies on VF cerebral correlates. Working from 15 fMRI studies on a Mental Rotation (MR) task, strict grouping criteria were applied. Two distinct study corpuses were constituted in order to determine which robust cerebral correlates of MR were common to both men and women and which were specific to each sex. Whatever the sex, the intraparietal and parieto-occipital sulci complex was systematically involved bilaterally and the involvement of the pre-motor areas was less common. The right inferior frontal gyrus tended to be more commonly involved for the groups of women than men whereas the lateral occipital complex was involved for women only. The question was to know whether these differences persisted depending on performance
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Crémillieux, Yannick. "Méthodologies pour l'imagerie par résonance magnétique utilisant la technique de projection-reconstruction". Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10230.
Abstract (sommario):
L'objet de cette these concerne le developpement methodologique de techniques d'imagerie par resonance magnetique utilisant le principe de la projection-reconstruction. Le premier chapitre contient un rappel des bases physiques et des principales methodes de l'irm. Le processus d'acquisition des donnees et les differentes methodes de reconstruction des images en projection-reconstruction sont presentes au cours du deuxieme chapitre. Ce chapitre contient egalement une presentation des avantages et inconvenients compares de la projection-reconstruction et de l'imagerie par transformee de fourier. Le troisieme chapitre porte sur les techniques d'imagerie rapide et en particulier celles qui sont fondees sur la projection-reconstruction. Le developpement et la mise en uvre de sequences rapides a base d'echos de gradient utilisant la projection-reconstruction y sont donc presentes. Une etude sur fontome du contraste de ces sequences permet de valider leurs equivalences avec les sequences d'imagerie rapide en regime d'equilibre dynamique existant en imagerie de fourier. Le dernier chapitre traite de differents apports methodologiques nouveaux concernant la projection-reconstruction. Une fenetre de ponderation est proposee pour limiter les artefacts induits par l'acquisition partielle de l'espace de fourier. L'obtention d'images a partir de signaux de precession libre en presence de gradient est egalement proposee. Enfin, la correction des artefacts induits par les effets de deplacement chimique en projection-reconstruction est abordee
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Bourgeois, Marc. "Correction des mouvements intra-image en imagerie d'activation cérébrale par résonance magnétique". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10143.
Abstract (sommario):
L'exploration par resonance magnetique nucleaire de l'activite du cortex cerebral humain a connu des developpements importants depuis le debut des annees 1990. Elle s'appuie sur la detection de faibles variations du signal rmn (1-2%) liees aux activations corticales. L'identification des reponses fonctionnelles, est donc tres sensibles aux mouvements du sujet. L'analyse indique que des mouvements, memes de tres faibles amplitudes (0,5 degre pour les rotations et 0,2 pixel pour les translations), conduisent a des distorsions des cartes d'activation. L'objectif de cette these est de restaurer les donnees affectees par des mouvements solides intra-image du sujet. Un algorithme de correction des effets de mouvement a ete developpe pour traiter les signaux mesures selon un echantillonnage cartesien dans l'espace de fourier. Les mouvements (rotations et translations) aleatoires conduisent a un echantillonnage pseudo aleatoire du signal et modifient la phase de celui-ci. Ceci se traduit par des artefacts superieurs a 2% lorsqu'on applique directement la transformation de fourier rapide pour reconstruire l'image. La methode decrite pour estimer les parametres de mouvement assure une precision d'estimation de 0,05 degre et 0,05 pixel. L'etude indique que les images ne peuvent pas etre reconstruites par des methodes d'interpolation classiques. Deux methodes de reconstruction ont ete testees : l'algorithme du gridding et un estimateur bayesien. Les resultats obtenus ont permis de retenir l'estimation bayesienne qui reduit les artefacts a un niveau proche de celui du bruit de l'acquisition. La methode proposee permet la correction absolue des translations et la correction relative des rotations intra-image. Son application a des examens d'activation cerebrale accroit nettement la precision des cartes d'activation fonctionnelle.
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Dufrenois, Franck. "Etude de techniques de reconstruction surfacique en trois dimensions d'objets biologiques complexes par modèles déformables : Réalisation d'une chaîne de reconstruction de l'arbre vasculaire cérébral à partir d'acquisitions I.R.M". Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10179.
Abstract (sommario):
La reconstruction tridimensionnelle des structures anatomiques a partir d'une serie de coupes suscite encore de nombreux problemes qui peuvent conduire a une representation assez approximative. En particulier, le resultat obtenu depend des resultats utilises dans les trois directions de l'espace (la resolution dans le plan est generalement plus petite que celle dans la direction intercoupe). Pour se replacer dans des conditions d'echantillonnage homogene de l'espace, nous avons etudie de nouvelles techniques dont le principe de base est d'ajuster une structure modele, dont la forme est proche de celle etudiee, sur un nuage de points 3-d definissant l'objet. Ainsi, ces methodes fournissent un nouveau reseau de points plus regulier pour realiser la reconstruction. Dans le cadre de la reconstruction 3-d des structures vasculaires cerebrales a partir de coupes axiales r. M. , nous avons developpe une methode pour modeliser les elements tubulaires. Premierement, nous identifions les parties tubulaires de l'arbre et nous estimons automatiquement leurs positions axiales. Deuxiemement, l'axe d'une branche arterielle ainsi determine permet d'ajuster un cylindre realise droit sur les donnees par une technique d'optimisation. La surface resultante est composee de surfaces planes triangulaires. Dans la meme idee, nous proposons une methode d'interpolation elastique et dynamique de contours, basee sur la theorie des modeles actifs, pour generer, d'une maniere coherente, un ensemble de contours intermediaires entre les sections successives de l'objet. Ceci permet d'obtenir une ossature reguliere de contours pour realiser correctement la triangulation de l'objet. Enfin, la generalisation de cette methode constitue un cadre interessant pour reconstruire les embranchements.
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Chipon, Emilie. "IRM fonctionnelle quantitative appliquée à la vasoréacivité cérébrale". Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10003.
Abstract (sommario):
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'AlzheimerIn neurosciences and medicine, functional imaging of brain perfusion is a mean to characterize regional variations of neuro-vascular coupling and alterations of the vasoreactivity to circulating gases in patients. Arterial Spin Labeling (ASL) is an MRI method which provides a quantitative and reproductible measure of brain perfusion and its dynamical changes, without the need for injection of contrast agents. This thesis presents the implementation of an MRI sequence for the quantification of cerebral blood flow by ASL and its optimization for the study of cerebral vasoreactivity. To obtain a quantitative measure with maximal sensitivity, numerical simulations and experiments on healthy subjects have allowed to optimize: the amplitude of RF pulses, the inversion pulse delays to suppress static signal, the limits of the position of the tagging band with respect to the RF resonator, the minimal allowable gap between tagging band and region of interest, the bolus duration and delay time before acquisition. An original method to rapidly caracterize the bolus of labeled blood in each session has been developed to provide an optimal parametrization of the sequence for each subject. These methods have been used to characterize the effects of inhalation of oxygen and carbogen mixtures with varying CO2 concentrations on perfusion in healthy subjects. In parallel, the same perfusion methods are used in a study to characterize cerebral vasoreactivity in Alzheimer's Disease patients
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Auclair, David. "Neuro-anatomie fonctionnelle et applications thérapeutiques de la modification du rétro-contrôle visuel du mouvement". Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10055.
Abstract (sommario):
Les informations visuelles relatives à un mouvement que nous réalisons nous permettent non seulement d'exercer un contrôle de notre geste mais permet également à notre cerveau d'élaborer un modèle interne du mouvement. L'importance du retour visuel du mouvement (ou feedback visuel) à ces dernières années pris de l'ampleur par la découverte de l'existence de réseaux d'activations cérébrales communs à l'exécution et l'observation d'un mouvement. Par ailleurs, des études ont montré une possibilité d'apprentissage moteur par simple observation d'un mouvement. Nous avons donc souhaité dans une première étude en imagerie cérébrale fonctionnelle mettre en évidence les régions cérébrales impliquées dans la détection d'un conflit visuomoteur. Les résultats de cette étude révèlent une augmentation d'activité lors de la présentation du feedback visuel modifié au niveau du sillon intrapariétal et du cervelet. Par ailleurs nous avons observé une décroissance de l'activité du sillon intrapariétal lors de la présentation successive d'une modification du feedback visuel du mouvement réalisé. Dans une seconde étude, nous nous sommes intéressés à l'impact de la modification du feedback visuel sur le tremblement cérébelleux. Nous faisons l'hypothèse que le tremblement est en partie d'origine visuelle. Les résultats de cette étude cinématique n'indiquent aucune influence significative de la modification du feedback visuel sur le tremblement cérébelleux. Ainsi l'origine visuelle du tremblement cérébelleux n'apparaît pas ici clairement démontrée présupposant de l'intervention d'un mécanisme d'origine interne. Enfin dans la troisième et dernière étude, nous avons mis au point et testé une technique de rééducation du membre supérieur basée sur la correction du feedback visuel du mouvement. Cette méthode a été appliquée à un groupe de patients hémiparétiques. Les résultats de cette étude mettent en évidence une meilleure récupération fonctionnelle pour le groupe de patients rééduqués
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Andrieu, Patrice. "Dispositif de stimulation olfactive pour l'investion en imagerie par résonance magnétique fonctionelle". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01024127.
Abstract (sommario):
L'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) a connu un grand essor ces deux dernières décennies. En effet, l'arrivée sur le marché d'IRM de haute résolution (5 Teslas et dernièrement 7 Teslas) a permis l'étude des mécanismes cérébraux. Le travail de recherche de cette thèse s'inscrit dans ce contexte.Il s'agit de développer une instrumentation pour des études objectives du comportement cérébral sous l'effet de stimuli. Nous nous sommes intéressés à l'étude de l'olfaction. Nous avons conçu et réalisé un stimulateur olfactif à six canaux, synchronisable avec la respiration et contrôlable par ordinateur. L'originalité de notre travail réside en la modularité de notre appareil, qui en fait un dispositif adaptable aux besoins des études. Nous proposons une approche innovante pour modifier l'intensité des stimulations délivrées : la Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI).Cet appareil a été utilisé dans plusieurs études en IRMf. L'efficacité de la MLI est mise en évidence dans une étude psychophysique décrite dans ce manuscrit.