Letteratura scientifica selezionata sul tema "Méthodes RMN/IRM"

La digitalisation représente, de notre temps, une nécessité de développement et de compétitivité de la majorité des secteurs. Le secteur de l’enseignement supérieur n’échappe pas de cette transformation digitale. Ainsi, au cours des deux dernières décennies, la pédagogie digitale est devenue l'une des formes d'apprentissage les plus adéquates pour la génération actuelle des étudiants de l'enseignement supérieur qui préfèrent un modèle de formation doté des smart universités. Dans ce cadre, le présent article consiste à étudier les défis de l’enseignement à distance appliqué au Maroc pendant la pandémie de COVID-19 pour maintenir la formation des étudiants. La méthode de recherche utilisée est la méthode quantitative. Ainsi, un questionnaire en ligne a été rempli par 487 étudiants de l’Ecole supérieure de technologie d’Agadir de l’université Ibn Zohr au Maroc. Les données collectées ont été analysées premièrement par la méthode descriptive (statistique descriptive uni-variée), puis par la méthode analytique en appliquant le Test de Khi-deux, à l’aide du logiciel IBM SPSS Statistics. Cette dernière a été menée pour analyser les relations entre les variables du modèle conceptuel. Les résultats de cette recherche ont révélé que l’accélération de la transformation digitale de l’enseignement supérieur fait face à plusieurs défis. Au niveau des apprenants, de nombreux étudiants éprouvent de sérieuses difficultés à utiliser les plateformes digitales de l’enseignement à savoir le problème de lenteur et de coût de connexion internet, la qualité de la vidéo et du son des vidéoconférences, la difficulté de compréhension des cours… Par conséquent, ils ne participent pas toujours à leurs classes virtuelles.

Bien qu'outil de référence pour le diagnostic et le suivi de la SEP, l'IRM conventionnelle ne reste que modérément corrélée à l'état clinique du patient. Afin de mieux caractériser les altérations pathologiques, nous employons dans ce travail les techniques d'IRM dites non conventionnelles que sont la spectroscopie par résonance magnétique (SRM) et l'IRM de diffusion. Un premier suivi hebdomadaire, a permis de mettre en évidence la sensibilité des métriques de diffusion et la spécificité de la SRM pour détecter les processus initiaux de la formation d'une lésion.Un second suivi a permis de mettre en évidence des modifications de la diffusivité dans plusieurs faisceaux de substance blanche, avec notamment une diminution de la fraction d'anisotropie et une augmentation de diffusivité radiale, s'aggravant avec l'avancée de la maladie et plus marquée dans les formes progressives.Enfin, l'application de la théorie des graphes a permis de caractériser la connectivité cérébrale dans les quatre formes cliniques et d'étudier leur évolution. Cette étude a permis de mettre en évidence des altérations dans tous les phénotypes cliniques, avec notamment une diminution de la densité du réseau cérébral, plus importante dans les formes progressives de la maladie et tendant à s'accentuer avec la progression de la maladie.Ce travail montre la sensibilité des techniques avancées d'IRM pour la caractérisation des altérations pathologiques et de leur évolution dans la SEP
While conventional MRI is the reference tool for the diagnosis and monitoring of MS, it remains only moderately correlated with the patient’s clinical status. In order to better characterize pathological alterations occurring in MS, we use in this work non-conventional MRI techniques, namely magnetic resonance spectroscopy (MRS) and diffusion MRI.A first weekly follow-up revealed the sensitivity of the diffusion metrics and the specificity of the SRM to detect the initial processes of lesion formation.A second follow-up revealed changes in diffusivity in several white matter fiber bundles, including a decrease in fraction of anisotropy and an increase in radial diffusivity, worsening with advancing disease and more marked in the progressive forms.Finally, the application of graph theory allowed to characterize the brain connectivity in the four clinical forms and to study their evolution. This study allowed us to highlight alterations in all the four clinical phenotypes, including a decrease in the cerebral network density, more marked in the progressive forms of the disease and tending to increase with its progression.This work shows the sensitivity of advanced MRI techniques for the characterization of pathological alterations and their evolution in MS

La thèse porte sur le développement d’une méthodologie IRM originale (sonde RMN de surface) permettant l’imagerie haute résolution et quantitative de l’eau dans la membrane polymère, un des constituants principaux des piles à combustible de type PEMFC. Les sondes radiofréquences développées sont dédiées à (1) l’étude du coefficient d’auto-diffusion de l’eau dans une membrane soumise à une contrainte de traction et à (2) l’imagerie en temps réel de la distribution de l’eau dans une membrane soumise à différentes conditions en humidité. Les mesures indiquent que l’anisotropie de diffusion de l’eau est intimement liée à l’anisotropie de la structure du polymère. L’observation de la progression des fronts d’humidités dans la membrane suggère que la limitation au transfert de masse est due aux résistances d’interfaces de la membrane mais surtout à la relaxation du polymère lors de l’adsorption de l’eau
This work focuses on the development of MRI/NMR methods dedicated to the characterization of water transport properties in a polymer membrane used in PEMFC. Radiofrequency coils are used to (1) study water self-diffusion coefficient in uniaxially stretched membranes and (2) spatially and temporally resolved measurements of the water distribution through the membrane. These measurements provide information about the influence of the polymer structure on water transport properties and also on real-time water distribution through the membrane in various humidity conditions. The water diffusion anisotropy is intimately linked to the structural order of the polymer. The steady-state and transient profiles of water content through the membrane indicate that mass transfer is limited by the interfacial resistances and mainly by the polymer relaxation during sorption

Notre étude vise à mettre en œuvre, par des moyens peu coûteux, des dispositifs spécifiques pour l'étude des écoulements et des phénomènes de transfert dans les systèmes milli-fluidiques et à optimiser les méthodes de RMN/IRM pour leur caractérisation. Deux applications en milli-fluidique ont été développées. La première porte sur le suivi du régime d'écoulement et la caractérisation d'instabilités hydrodynamiques ayant lieu dans les micro-mélangeurs. La seconde porte sur la visualisation du développement d'un biofilm dans un capillaire de dimensions submillimétriques et la caractérisation de l'hydrodynamique en présence de ce biofilm. Pour chaque application, un dispositif spécifique a été mis en place, comprenant le système milli-fluidique et la bobine radiofréquence (RF) adaptée à la géométrie et aux dimensions du système. Les bobines milli-fluidiques ont été fabriquées par gravure sur des substrats flexibles en cuivre/Kapton®. Avec les paramètres géométriques considérés, les simulations RF ont montré que les milli-coils produisent un champ intense et homogène et les mesures IRM démontrent une augmentation du rapport signal/bruit par rapport à une bobine commerciale MicWB40, ce qui a permis une analyse détaillée des phénomènes milli-fluidiques dans les deux cas d'étude
Our study aims to implement, with a low-cost methodology, specific devices to study flows and transfer phenomena in milli-fluidic systems and to optimize NMR/MRI methods for their characterization.Two milli-fluidic applications have been developed. The first one consists in the study of the flow regime and hydrodynamic instabilities occurring in micromixers. The second one in the study of the growth of a biofilm in a capillary of submillimeter dimensions and the characterization of the hydrodynamics of the flow in presence of this biofilm. For each application, a specific device was set up, including the milli-fluidic system and the radio frequency (RF) coil adapted to the geometry and dimensions of the system. The milli-coils were fabricated by etching on flexible copper/Kapton® substrates. With the considered geometrical parameters, RF simulations have shown that milli-coils produce an intense and homogeneous field and MRI measurements demonstrate an improvement of the signal-to-noise ratio compared to the commercial MicWB40 probe, which allows the detailed analysis of the above mentioned milli-fluidics phenomena

L’imagerie par résonance magnétique du 13C (13C-IRM) hyperpolarisée est une technique émergente pour le suivi métabolique in vivo en vue de la détection précoce de cancers. L’optimisation de la sensibilité de la mesure IRM nécessite l’injection de molécules endogènes marquées au carbone-13 et deutérium. Dans ce contexte, le sodium L-[1-13C,U-D] lactate est un agent prometteur pour le diagnostic et le suivi thérapeutique des patients atteints du cancer de la prostate. Pendant cette thèse, la synthèse de cette molécule a été réalisée à partir de la L-[1-13C] alanine. Pour réaliser cette synthèse, deux méthodes pour la deutération des positions C2 et C3 de l’alanine ont été développées. La deutération en position C2, basée sur la technique de l’échange hydrogène-deutérium metallo-catalysé, a permis de préparer différents acides-aminés marqués en cette position à l’échelle du gramme. La deutération en position C3 est réalisée via fonctionnalisation C-H pallado-catalysée. Cette technique permet d’obtenir un marquage sélectif de certains des 20 acides-aminés naturels en position C3. Un procédé pour le marquage sélectif de la position C1 de l’alanine avec du carbone-13 a été établi à partir de l’acétaldéhyde et du K13CN selon une modification de la procédure de Strecker. L’utilisation de l’acétaldéhyde perdeutéré rend ainsi possible une synthèse à large échelle du sodium L-[1-13C,U-D] lactate
Hyperpolarized 13C magnetic resonance imaging (13C-MRI) is a promising emerging tool to follow the metabolic routes in vivo in view of early stage detection of cancer. Optimization of the sensitivity of the MRI measurement requires injection of carbon-13 or deuterium labelled endogenous molecules. In this context, sodium L-[1-13C,U-D] lactate was individuated as a promising probe for the detection and prediction of treatment-response in patients with prostate cancer. We realized the first chemical synthesis of such probe starting from L-[1-13C] alanine by developing two distinct strategies for the selective deuteration of the position C2 and C3. The method of C2 deuteration relies on the technique of the metal-catalyzed hydrogen-deuterium exchange and can be applied to the synthesis of several deuterated amino-acids to an industrial-scale. The method of C3 deuteration was realised by Pd(OAc)2 catalyzed C-H activation. It provides a unique route to obtain amino-acids selectively deuterated in position C3. We also developed a robust route for the 13C labelling of the C1 position of L-alanine from acetaldehyde and K13CN by a modification of the Strecker’s synthesis. By using deuterated acetaldehyde, a scalable synthesis of L-[1-13C,U-D] lactate could now be possible

La Spectroscopie de Résonance Magnétique (SRM) constitue un outil non-invasifunique pour l’exploration biochimique du métabolisme des organismes vivants. Cependant,en raison des champs magnétiques couramment utilisés chez l’homme etle petit animal, la SRM in vivo du proton ne permet pas de quantifier précisémentla concentration de tous les métabolites présents dans le cerveau. La SRM à deuxdimensions spectrales (SRM 2D), technique utilisée en routine en chimie, permetde séparer efficacement les signatures spectrales des métabolites facilitant ainsi leuridentification et leur quantification en termes de concentrations. Les travaux réalisésdans le cadre de cette thèse concernent le développement de méthodes d’acquisitionet de quantification de spectres RMN 2D J-résolus in vivo et sont présentéssuivant deux axes majeurs. Le premier axe concerne les travaux relatifs à la SRM2D J-résolue conventionnelle qui ont fait l’objet du développement d’une séquenceJ-PRESS sur un imageur 7 T pour l’acquisition de spectres 2D sur le cerveau de rat.Les données acquises sont traitées avec une méthode d’analyse spectrale développéeet optimisée spécifiquement pour la quantification de données SRM 2D J-résolues,reposant sur une connaissance a priori et un ajustement numérique dans le domainetemporel. Le second axe concerne les travaux relatifs à la réduction de la duréed’acquisition en SRM 2D avec le développement de techniques basées sur le conceptrécent de RMN ultrarapide. Une nouvelle séquence de SRM 2D J-résolue ultrarapidea été développée et validée sur un imageur 7 T et a permis l’acquisition de spectres2D complets avec une durée d’acquisition de l’ordre de la seconde
In vivo proton Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) is a powerful tool for metabolicprofiling because this technique is non-invasive and quantitative. However,conventional localized spectroscopy presents important in vivo metabolic informationthrough overlapped spectral signatures greatly affecting the quantification accuracy.Two-dimensional (2D) MRS, originally developed for analytical chemistry,has great potential to unambiguously distinguish metabolites. Therefore, metabolitequantification is improved allowing accurate estimation of their concentrations. Inthis thesis, the research findings are presented under two main headings. The firstline of research focuses on conventional 2D MRS J-resolved. A J-PRESS sequencewas developed allowing the acquisition of in vivo 2D MRS spectra, which were processedby a dedicated quantification method. Experiments were performed on therat brain using a 7 T imaging system and different sampling strategies were evaluated.The quantification method, specifically developed to handle 2D J-resolved MRSdata quantification in time domain, is based on a strong prior-knowledge. However,2D MRS suffers from long acquisition times due to the collection of numerous incrementsin the indirect dimension. Therefore, the second line of research focuseson the reduction of acquisition time using recently developed methods based on theultrafast NMR concept. A new pulse sequence was designed, allowing 3D localizedultrafast 2D J-resolved spectroscopic acquisition on a 7T small animal imaging system. This breakthrough allows the acquisition of a complete 2D spectrum in a singlescan, resulting in acquisition times of a few seconds

La fibrose hépatique est la complication de toutes les hépatopathies chroniques et la cirrhose, correspondant à son stade évolué, est responsable d'une importante morbi-mortalité. En lien avec l'augmentation de l'incidence du diabète de type 2, des syndromes métaboliques et de l'obésité l'incidence de la stéatose hépatique non-alcoolique a considérablement augmentée au cours de ces 10 dernières années pour devenir la première cause d'hépatopathies chroniques dans les pays industrialisés. Face à une méthode de référence invasive pour le diagnostic et exposée à une importante variabilité inter et intra-observateur, aux erreurs d'échantillonnage ainsi qu'à un coût élevé, il existe un besoin clinique pour concevoir des méthodes non-invasives pour le diagnostic et le suivi des hépatopathies chroniques. Ainsi, l'objectif de ces travaux de thèse, était de proposer une méthodologie complète permettant la quantification de la graisse intra-hépatique et la quantification de la fibrose par IRM à 1,5 et 3,0 T. Pour la quantification de la fibrose, une méthode permettant la réalisation de cartographies des paramètres hémodynamiques hépatiques en imagerie de perfusion a été développée à 1,5 T. Ensuite, dans l'idée d'utiliser une approche multiparamétrique, nous avons optimisé un protocole permettant l'imagerie du mouvement incohérent intra-voxel (IVIM) sur le foie afin de l'associer à l'imagerie de perfusion à 3,0 T. Concernant la quantification de la graisse intra-hépatique, une méthode incluant une correction des effets des temps de relaxation par estimation séparée des valeurs de T1 et T2* des protons de l'eau et des lipides, une prise en compte des 5 composantes spectrales principales des lipides, ainsi qu'une procédure permettant la levée de l'ambigüité des composantes dominantes a été développée et évaluée à 1,5 et 3,0 T. Les paramètres hémodynamiques hépatiques quantifiés, en particulier le débit portal et l'index de perfusion hépatique, permettent d'établir la distinction entre l'absence de fibrose, une fibrose débutante, une fibrose avancée et une cirrhose. Pour la quantification de la graisse, la fraction volumique de graisse (FVG) donnée par notre méthode permet de quantifier de manière précise la quantité de graisse intra-hépatique en s'affranchissant des différents facteurs pouvant biaiser l’estimation. Par ailleurs, la FVG permet la distinction entre les différents stades histologiques de stéatose avec une excellente sensibilité/spécificité. L'association de l'imagerie de perfusion avec l'imagerie du mouvement incohérent intra-voxel est en cours d'évaluation à travers l'étude HEPATOMAP qui combine toute la méthodologie développée. Les résultats préliminaires de cette étude ont déjà permis de montrer que l'association entre l'IVIM et la méthode de quantification de la graisse permet de distinguer entre la stéatose pure et la stéato-hépatite
Liver fibrosis is the main complication of chronic liver diseases, and cirrhosis, corresponding to the end-stage of fibrosis, is an important cause of morbi-mortality. The incidence increase of diabetes, metabolism disorders and obesity involve an increase of NAFLD which became the first cause of chronic liver disease in western countries. Since liver biopsy is the gold standard for the diagnosis of chronic liver diseases, inherent risks, intra- and inter-observer variability associated to an important cost motivate a clinical need to develop non-invasive methods for chronic liver disease assessment. Thus, the aim of this PhD thesis was to develop a method allowing the quantification of fat liver content and liver fibrosis using MRI at 1.5 and 3.0 T. For liver fibrosis quantification a method allowing liver perfusion parameters mapping using a MR dynamic contrast enhanced method was developed at 1.5 T. Then, in order to use a multi-parametric approach, a protocol allowing intra-voxel incoherent motion imaging (IVIM) was optimized at 3.0T. The aim was to combine liver perfusion imaging and IVIM. Regarding liver fat content quantification, a method including a correction of relaxation time effects using a disjointed estimation of T1 and T2* relaxation times of fat and water, accounting for the NMR spectrum of fat and resolving the dominant component ambiguity problem was developed. Liver perfusion parameters, in particularly portal perfusion and hepatic perfusion index were found relevant to make the distinction between no fibrosis, non-advanced fibrosis, advanced fibrosis and cirrhosis. About liver fat content quantification, fat volume fraction (FVF) given by our method allowed to quantify liver fat content accurately without cofounding factor-related bias. Moreover, FVF allowed diagnosing histological grade of steatosis with an excellent sensitivity/specificity. Combination of liver perfusion imaging and IVIM is actually under evaluation through the HEPATOMAP study using all the methodology developed through this PhD thesis. Preliminary results of this study have shown that the combination of information acquired with both the fat quantification and IVIM methods could allow distinction between NAFLD and NASH

Dans le but d'améliorer les performances de la filtration membranaire par des moyens hydrodynamiques, notre travail était d'explorer l'apport à la filtration de tourbillons de Dean générés par la courbure de l'écoulement dans des modules de filtration spécialement construits à cet effet. Nous avons effectué des essais sur trois modules de géométrie différente en testant la superposition de pulsations de débit qui provoquent une inversion du sens de rotation des tourbillons de Dean, Le besoin de mieux connaître et vérifier les profils de vitesse et les taux de cisaillement générés par ces écoulements complexes et tridimensionnels présents dans nos modules nous a amenés à expérimenter une nouvelle technique de vélocimétrie basée sur l'imagerie par résonance magnétique ( IRM). Les techniques de filtration que nous avons utilisées étant par leur complexité plus adaptées à la séparation de molécules à haute valeur ajoutée nous avons choisi comme exemple d'application l'extraction d'une enzyme, lagarase à partir d'un moût de fermentation. Toutefois, du fait des faibles volumes de moûts disponibles nous avons été amenés à effectuer les essais comparatifs sur les divers modules avec des suspensions de levures de bière considérées comme fluide modèle d'une suspension bactérienne.