Дисертації з теми "Tomographie par émission – Innovation"
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Maronnier, Quentin. "Développement de tests et de procédures innovants pour la conception et l'évaluation d'une nouvelle technologie de TEP/TDM : du fantôme à l'humain." Electronic Thesis or Diss., Toulouse 3, 2023. http://www.theses.fr/2023TOU30292.
Анотація:
La Tomographie par Emission de Positons (TEP) couplée à la TomoDensitoMétrie (TDM) est couramment utilisée en oncologie dans la prise en charge de nombreux cancers, que ce soit pour le diagnostic, le suivi du traitement ou la recherche de récidive. Cependant, les performances techniques de la TEP ont été jusqu'à présent limitées pour la détection des lésions d'un diamètre inférieur à 10 mm, empêchant ainsi la quantification de l'activité métabolique des petits volumes. Diverses tentatives d'amélioration matérielle ou logicielle, telles que la géométrie de la détection, l'électronique embarquée et les algorithmes de reconstruction, ont permis l'amélioration des performances globales de la TEP. Pour évaluer ces performances, des experts scientifiques d'autorités nationales et internationales fournissent aux utilisateurs et aux fabricants des procédures normalisées. Celles-ci sont utiles pour évaluer et comparer les systèmes en utilisant des objets-test, mais sont éloignées de la pratique clinique en termes de réalisme. En ce qui concerne les données cliniques, la méthode de référence pour déterminer la précision du diagnostic est basée sur la détection de lésions. Elle est exprimée par les taux de vrais positifs et de vrais négatifs à partir d'examens de patients. La vérité diagnostique ne peut être obtenue que par une analyse anatomocytopathologique effectuée à partir de biopsies. La simulation constitue une méthode alternative à l'utilisation de données physiques par le biais de la modélisation informatique. La plus exacte est la méthode statistique basée sur le suivi des particules, communément appelée méthode de Monte Carlo. L'une des principales limites de ce type de simulation est un temps de calcul important qui limite la génération de grands ensembles de données. La simulation analytique est une méthode simplifiée qui modélise la probabilité moyenne des interactions entre photons au lieu du suivi individuel des photons. En combinant des données physiques avec une simulation analytique rapide, nous pouvons rapidement générer des volumes de données importants et permettre l'exploration des capacités des systèmes TEP. Dans le cadre d'une collaboration de recherche, nous disposons d'une station de travail et d'une solution logicielle dédiées à la modélisation, la simulation et la reconstruction des données TEP. La méthode de simulation utilisée est l'Insertion de Données Synthétiques (IDS). Elle consiste à intégrer, à l'aide d'une modélisation précise du système, des informations artificielles dans des données avant la reconstruction en images. L'objectif est d'utiliser cette méthode sur des données et ainsi créer une vérité de terrain modulable répondant aux besoins cliniques. Dans une première étude expérimentale, nous évaluons la précision de la méthode dans de multiples scénarios en comparaison avec des expériences physiques équivalentes. Il s'agit d'une première étape de validation réalisée sur des objets normés. Dans une deuxième étude, nous appliquons la méthode de simulation à des examens cliniques provenant de deux systèmes TEP-TDM. Cette étude nous a permis de mettre en évidence les différences de performances cliniques entre les dispositifs et d'établir un modèle d'essai clinique pour quantifier ces différences. Finalement, l'essai clinique a permis d'étudier la pertinence de la méthode d'IDS appliquée à des examens de mêmes patients acquis consécutivement sur des systèmes TEP-TDM différents. La méthodologie adoptée permet la comparaison croisée des performances des dispositifs dans des conditions cliniques. L'IDS permet d'évaluer, avec un nombre limité d'expérimentations ou d'examens, les différences de performance entre TEP-TDM. En utilisant des images cliniques modifiées synthétiquement, il est en effet possible de produire une vérité de terrain dans un modèle anatomique réaliste et ainsi guider efficacement l'optimisation clinique des TEP-TDMPositron Emission Tomography (PET) coupled with Computed Tomography (CT) is commonly used in oncology at various stages of the management of many cancers, either for diagnosis, treatment follow-up or monitoring. However, the technical performances of PET have so far been limited in detecting lesions smaller than 10 mm in diameter, preventing the quantification of metabolic activity in small volumes. Various hardware and software improvements, such as detection geometry, embedded electronics and reconstruction algorithms, have improved the overall performances of PET. To assess these performances, scientific experts from national and international authorities provide users and manufacturers with standardized procedures. These are useful for evaluating and comparing systems using test objects, but are unrealistic in terms of clinical practice. Regarding clinical data, the gold standard method for determining diagnostic accuracy is based on lesion detection. It is assessed by the rates of true positives and true negatives from patient examinations. Diagnostic accuracy can only be obtained by anatomocytopathological analysis of biopsies. Simulation provides an alternative method to the use of physical data through computational modeling. The most realistic is particle-tracking-based simulation, which is generically referred to as Monte Carlo method. A major limitation in particle-tracking simulation is the significant computation time which limits the generation of large datasets. Analytical simulation is another method that models the average probability of photon interactions instead of individual photon tracking. By combining physical data with fast analytical simulation, we are able to quickly generate significant sets of imaging configurations from a PET-CT system. As part of a research collaboration, we have a dedicated workstation and software solution for modelling, simulation and reconstruction of PET data. The simulation method used is based on the Insertion of Synthetic Lesion (ISL). The ISL consists in embedding synthetic information with known characteristics such as location, volume, shape and activity into pre-acquired data using system modeling. The aim is to use the method on physical data to create a scalable ground truth that meets clinical needs. In a first experimental study, we evaluate the accuracy of the ISL method in multiple scenarios in comparison to equivalent physical experiments. It is a first validation step performed on standardized objects. In a second study, we apply the ISL method to clinical examinations from two PET-CT systems. From this study, we highlight differences in clinical performances between the devices and establish a clinical trial model to quantify these differences. Finally, the clinical trial study the relevance of the ISL method applied to examinations of the same patients acquired consecutively on different PET-CT systems. The methodology used provides a cross-comparison of the performances under clinical conditions. ISL makes it possible to evaluate the differences in performances between two PET-CT scanners with a limited number of experiments or examinations. By using synthetically modified clinical images, it is possible to produce a ground truth in a realistic anatomical model and thus supports the clinical optimization of PET-CT scanners
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Lapointe, David. "Tomographie par émission de positrons chez l'animal." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0020/MQ56924.pdf.
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Juillard, Laurent. "Mesure du débit sanguin rénal par tomographie par émission de positons." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO1T195.
Анотація:
Nous avons effectué un travail de validation expérimentale de la mesure du débit sanguin rénal (DSR) par tomographie à émission de positons (TEP) avec l'eau marquée à l'oxygène 15, en utilisant un modèle d'estimation monocompartimental. Nous avons mesuré par TEP et microsphères radioactives, les variations du DSR de 6 porcs, sous interventions pharmacologiques. L'excellente corrélation (r=0,93, p<0,0001) et la bonne correspondance objectivée par la méthode de Bland et Altman (différence moyenne 17 ± 45 ml/mn/100g) entre les valeurs mesurées par les deux méthodes nous conduit à accepter la validité du modèle monocompartimental proposé. Puis nous avons étudié les variations aigue͏̈s du DSR sous l'influence d'un inhibiteur de l'enzyme de conversion (IEC), le quinaprilate, chez 8 patients insuffisants rénaux chroniques hypertendus. Nous avons mesuré le DSR par TEP avec l'eau marquée à l'oxygène 15 et le débit plasmatique rénal (DPR) par la clairance du PAH. Dans les deux heures suivant l'injection de l'IEC, le DPR mesuré la clairance du PAH augmente d'environ 15 % mais cette variation n'est pas significative et l'augmentation apparaît de façon différée. Le DSR mesuré par TEP augmente significativement d'environ 25 % et ceci très rapidement (+15%, 5 minutes après l'injection). Cette étude démontre l'intérêt de la TEP dans l'étude de l'hémodynamique rénale par rapport à la technique d'exploration fonctionnelle classique, par sa capacité à détecter des variations du débit non détectées par la clairance du PAH et de manière dynamique par des mesures instantanées.
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Maze, Anne. "Correction non uniforme de l'atténuation en tomographie d'émission simple." Rennes 1, 1992. http://www.theses.fr/1992REN1A006.
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Le, Meunier Ludovic. "Développement d'un simulateur de tomographes à émission de positions." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2004. http://www.theses.fr/2004GRE19003.
Анотація:
La tomographie à émission de positons (TEP) est une technique d'imagerie fonctionnelle. Grâce au développement du FDG et grâce à ses très bonnes sensibilité et résolution comparée aux gamma-caméras, la TEP s'est imposée en France et partout dans le monde comme un moyen d'investigation privilégié pour l'oncologie. C'est dans ce contexte que le LETI a souhaité reprendre son activité en TEP corps entier en lançant une phase de recherche concernant le développement de nouveaux matériaux de détection performants à l'énergie de référence du TEP. A cause des coûts associés au montage de prototypes, une phase de simulation a été décidée afin de fournir un outil qui permette de comparer les performances de différentes machines. Ce manuscrit présente l'ensemble des travaux réalisés avec logiciel de simulation, SimSET. La partie principale du travail de thèse a consisté en une étape de validation à partir de données obtenues avec d'autres simulateurs et sur les tomographes SIEMENS HR+ et ACCELThe positron emission tomography (PET) is a functional imaging modality. Due to the development of the FDG and due to its good sensitivity and its good resolution compared with gamma-cameras, PET is widely used in oncology in France and over the world. In this context, LETI has restarted its activity in whole body PET and it has launched a research study concerning new detection materials efficient at PET energy. Because of the cost of prototypes, a simulation step has been decided to provide a tool to compare performances of different devices. This thesis book shows the works around the simulation software, SimSET. The main part of this work is the validation step from data obtained with others simulation softwares and from two physical tomographs
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Crivello, Fabrice. "Détection et localisation des activations cérébrales en tomographie par émission de positons." Paris 12, 1997. http://www.theses.fr/1997PA120019.
Анотація:
La tomographie par emission de positions (tep) est une technique visant a observer les modifications hemodynamiques consecutives a celles des activite neuronales necessaires a la realisation d'une fonction cerebrale. La plupart des etudes neurofonctionnelles chez l'homme sain sont menees au niveau d'un echantillon. Cependant, les approches moyennes ne permettent pas de prendre en compte et d'etudier la variabilite fonctionnelle entre les individus. Une caracterisation des proprietes statistiques des images tep 3d a mis en evidence la non stationnarite de la fonction d'autocorrelation suivant l'axe z. Ces resultats indiquent que l'amelioration de la sensibilite de detection 3d en tep repose sur la modelisation de cette instationnarite au niveau local. Les resultats observes lors d'une comparaison de methodes de detection par moyennage indiquent que l'amelioration de la sensibilite de detection et la localisation des activations sont ameliorees par les traitements 3d. La prise en compte de l'anatomie individuelle des sujets permet elle d'ameliorer la localisation des aires detectees. Les resultats obtenus lors de l'implementation d'un algorithme de detection individuel ont permi de mettre en evidence la variabilite fonctionnelle interindividuelle observee chez un groupe de 6 sujets. L'utilisation conjointe d'un algorithme de detection individuelle et d'une analyse anatomique cerebrale detaillee ont permi l'etude des relations anatomofonctionnelles individuelles. Nous proposons ensuite une extension 3d de cette approche individuelle. L'apport principal de ces travaux a ete de fournir des outils de caracterisation et d'analyse individuelle des cartes d'activation cerebrales en tep h#2#1#5o, d'illustrer leur caractere indispensable en ce qui concerne l'analyse detaillee des relations anatomofonctionnelles et enfin, de mettre en evidence la forte complementarite des approches realisees par moyennage interindividuel et en individuel.
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Prunier-Levilion, Caroline. "Etude du système dopaminergique par tomographie par émission monophotonique : des modèles animaux à l'homme." Tours, 2002. http://www.theses.fr/2002TOUR3309.
Анотація:
La maladie de Parkinson (MP), deuxième maladie dégénérative, concerne 800 000 européens. Son diagnostic clinique reste difficile malgré le développement de critères cliniques et de l'IRM. Ce travail a pour but de montrer que la tomographie par émission monophotonique (TEMP) utilisant des ligands spécifiques du transporteur de la dopamine ou des récepteurs D2 dopaminergiques, peut aider au diagnostic précoce de MP et au diagnostic différentiel avec les autres maladies extrapyramidales. Nous avons utilisé un modèle d'intoxication progressive par le MPTP chez le macaque et montré que la TEMP-PE2I avait une perte de neurones nigrostriés avant l'apparition des signes cliniques. Nous avons montré que la TEMP permettait un diagnostic différentiel précoce avec 2 ligands, IBZM et iodolisuride
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Grotus, Nicolas. "La synchronisation respiratoire pour l’exploration des tumeurs pulmonaires par tomographie par émission de positons." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112085.
Анотація:
La tomographie par émission de positons (TEP) est une modalité d’imagerie médicale qui nécessite une durée d’acquisition de plusieurs minutes par champ de vue exploré. Les images TEP sont donc fortement perturbées par les mouvements respiratoires du patient. Pour atténuer le flou introduit par la respiration dans les images, des techniques synchronisant l’acquisition à la respiration existent. Cependant, elles augmentent le bruit dans les images reconstruites. L’objectif du travail de thèse a été de proposer une méthode de compensation du mouvement respiratoire qui ne détériore pas le rapport signal sur bruit des images TEP, et qui ne nécessite ni d’augmenter la durée d’acquisition, ni d’estimer le champ de déformation lié aux mouvements respiratoires. Nous avons ainsi proposé 2 méthodes originales de reconstruction spatiotemporelles (4D) d’images TEP synchronisées à la respiration, exploitant la corrélation temporelle entre les images de chaque phase respiratoire. Les performances de ces méthodes ont été caractérisées et comparées aux approches classiques sur des acquisitions sur fantôme ainsi que sur une base de données simulées. Les résultats ont montré que les reconstructions 4D proposées permettaient d’obtenir des images non perturbées par le flou cinétique et de qualité comparable, en termes de niveau de bruit, à celles obtenues sans synchronisation respiratoire, et ce sans augmenter la durée d’acquisition. La faisabilité clinique de la mise en œuvre de la méthode a également été démontréePositron Emission Tomography (PET) is a medical imaging technique that requires several minutes of acquisition to get an image. PET images are thus severely affected by the respiratory motion of the patient, which introduces a blur in the images. Techniques consisting in gating the PET acquisition as a function of the patient respiration exist and reduce the respiratory blur in the PET images. However, these techniques increase the noise in the reconstructed images. The aim of this work was to propose a method for respiratory motion compensation that would not enhance the noise in the PET images, without increasing the acquisition duration nor estimating the deformation field associated with the respiratory motion. We proposed 2 original spatiotemporal (4D) reconstruction algorithms of gated PET images. These 2 methods take advantage of the temporal correlation between the images corresponding to the different breathing phases. The performances of these techniques were evaluated and compared to classic approaches using phantom data and simulated data. The results showed that the 4D reconstructions increase the signal-to-noise ratio compared to the classic reconstructions while maintaining the reduction of the respiratory blur. For a fixed acquisition duration, the 4D reconstructions can thus yield gated images that are almost free of respiratory blur and of the same quality in terms of noise level as the ones obtained without respiratory gating. The clinical feasibility of the proposed techniques was also demonstrated
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Stéphan, Cécile. "Mise au point d'une voie de synthèse des hexahydropyrrolo[2,1-a]isoquinoléines, destinées à l'imagerie médicale." Metz, 2002. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2002/Stephan_Coindet.Cécile.SMZ0208.pdf.
Анотація:
Du fait de leur très grande complexité, les mécanismes qui régissent les phénomènes cérébraux restent encore largement inexpliqués. Ainsi des molécules ont montré une réelle efficacité dans la résorption de certaines pathologies du cerveau sans que les médecins ne puissent encore expliquer leur action. Lors d'une étude biologique appronfondie, certains dérivés de la série des hexahydropyrrolo[2,1-a]isoquinoléines ont montré une activité potentielle dans le traitement des dépressions et se sont révélés être parmi les plus puissants antagonistes de la tétrabénazine ainsi que des inhibiteurs de la recapture de la dopamine, norépinéphrine et sérotonine. Notre travail de recherche consiste à établir une nouvelle voie de synthèse de ces molécules qui permettra d'introduire un atome d'iode.
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Zanotti, Fregonara Paolo. "Extraction de la fonction d'entrée artérielle des traceurs pour les études cérébrales en tomographie par émission de positrons." Paris 13, 2009. http://www.theses.fr/2009PA132003.
Анотація:
Pour la modélisation in vivo du comportement des traceurs radioactifs, il est nécessaire de connaître la fonction d'entrée, c'est à dire la variation au cours de la concentration du temps de la concentration de traceur dans le plasma artériel. La fonction d'entrée est classiquement obtenue en posant un cathèter artériel, qui est une procédure invasive et potentiellemnt dangereuse. Des études ont montré la possibilité de calculer la fonction d'entrée directement sur les images par tomographie par émission de positrons (TEP) dynamiques, à partir des courbes activité-temps obtenues sur les grosses structures vasculaires, comme le coeur et l'aorte. Pour les études cérébrales, les artères les plus volumineuses dans le champs de vue sont les carotides internes, qui ont un diamètre d'environ 5mm. La faible taille de ces structures fait que les courbes activités-temps obtenues avec la TEP sont invariablement biaisées, notament à cause de l'effet de volume oartiel (EVP). L'objectif de cette thèse réalisée consiste à évaluer de façon comparative les méthodes existantes dans la littérature pour segmenter les cariotides internes et pour en corriger l'EVP, afin d'obtenir une bonne restitution de la fonction d'entrée artérielle de référence. Nous avons également essayé de proposer une méthode originale pour la correction de l'EVP, et cette méthode sera évaluée comparativement aux autresFor the in vivo modelisation of radioactive tracer kinetics, it is necessary to know the input function, i. E the variation of arterial plasma tracer concentration over time. The input function is usually obtained by arterial blood sampling. Some studies have shown the possibility to calculate the input function directly from dynamic TEP images, using the time-activity curves obtained from large vascular structures. However, for brain studies, the largest blood vessels in the camera field of view are the internal carotids, the diameter of which is about 5mm. This aim of this work is to evaluate comparatively the existing methods for the segmentation of the internal carotids and for the PVE correction. We are proposed an original method for PVE corection as well, which be evaluated comparatively to the methods proposed in the literature
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Sureau, Florent. "Exploitation de corrélations spatiales et temporelles en tomographie par émission de positrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348272.
Анотація:
Nous proposons, implémentons et évaluons dans cette thèse des algorithmes permettant d'améliorer la résolution spatiale dans les images et débruiter les données en tomographie par émission de positrons. Ces algorithmes ont été employés pour des reconstructions sur une caméra à haute résolution (HRRT) et utilisés dans le cadre d'études cérébrales, mais la méthodologie développée peut être appliquée à d'autres caméras et dans d'autres situations. Dans un premier temps, nous avons développé une méthode de reconstruction itérative intégrant un modèle de résolution spatiale isotropique et stationnaire dans l'espace image, mesuré expérimentalement. Nous avons évalué les apports de cette méthode sur simulation Monte-Carlo, examens physiques et protocoles cliniques en la comparant à un algorithme de reconstruction de référence. Cette étude suggère une réduction des biais de quantification, en particulier dans l'étude clinique, et de meilleures corrélations spatialles et temporelles au niveau des voxels. Cependant, d'autres méthodes doivent être employées pour réduire le niveau de bruit dans les données. Dans un second temps, une approche de débruitage maximum a posteriori adaptée aux données dynamiques et permettant de débruiter temporellement les données d'acquisition (sinogrammes) ou images reconstruites a été proposé. L'a priori a été introduit en modélisant les coefficients dans une base d'ondelettes de l'ensemble des signaux recherchés (images ou sinogrammes). Nous avons comparé cette méthode à une méthode de débruitage de référence sur des simulations répliquées, ce qui illustre l'intérêt de l'approche de débruitage des sinogrammes.
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Goldman, Serge. "Contribution a l'utilisation de la tomographie par émission de positons en neurologie." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1997. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212110.
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Carmona, Vincent. "Étude de l'endommagement de matériaux composites par tomographie X et émission acoustique." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0056/these.pdf.
Анотація:
Nos travaux s'intéressent à l'évolution de l'endommagement de matériaux composites. Cette évolution est mesurée à l'aide de deux techniques : l'émission acoustique et la tomographie aux rayons X. L'originalité de nos travaux réside dans le couplage de ces deux techniques et dans l'utilisation d'une procédure rapide d'acquisition d'images. La procédure d'acquisition rapide des images de tomographie permet la réalisation d'un essai de traction continu. La rapidité de l'acquisition permet aussi de multiplier le nombre d'états de déformation observés, ce qui améliore la description faite des différentes étapes de l'endommagement (amorçage, croissance et coalescence). La visualisation de l'endommagement facilite l'interprétation de l'émission acoustique enregistrée au cours d'un essai mécanique. Par rapport à des techniques classiques telles que la micrographie optique, la tomographie X peut apporter une observation tridimensionnelle et in-situ de l'endommagement. Au cours de nos travaux, nous avons confronté, notamment de manière quantitative, les mesures obtenues par chacune des techniques. Des corrélations ont ainsi pu être établies entre différents paramètres tels que l'activité acoustique et le nombre de sites d'endommagement, l'énergie de l'émission acoustique et l'aire de fissurationAcoustic emission and X-ray tomography are used to study damage evolution of composite materials. This work is characterized by the coupling of these two particular techniques and by a new and fast tomography acquisition procedure. The metal matrix composites studied are made of aluminium alloys reinforced by ceramic particles. Depending on the matrix composition and the particle size damage occurs by decohesion or by particle fracture. The interpretation of the acoustic activity during a mechanical test is easier when damage is observed. And, actually tomography can provide a 3D imaging of damage during a mechanical test. This study confronts in a quantitative way results obtained by tomography and acoustic emission. Therefore, we have been able to ascertain several correlations between parameters from both techniques. For example, acoustic activity is linked to particles fracture whereas the acoustic emission energy is related to the fracture area. The fast tomography technique allows us to perform a continuous tensile test. The fast setup allows to increase of number of scans by test and thus improves the description of damage
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Ballester, Michel. "Exploration des projections corticales sacculaires humaines en tomographie par émission de positons." Bordeaux 2, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR23102.
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Bay, Xavier. "Estimation non paramétrique de projections en tomographie par émission de photons simples." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10096.
Анотація:
Les méthodes classiques de reconstruction d'images appliquées a la tomographie par émission de photons simples sont sensibles a la présence de bruit au niveau des fonctions projection associées au comptage des photons dans un nombre limite de directions. Une étude théorique simplifiée de l'estimation statistique d'une fonction projection fixée à partir des (seules) données de comptage associées à la direction de projection est proposée dans un cadre non paramétrique. Ce même problème de l'estimation d'une seule projection est rapidement examine si l'on tient compte en plus des mesures de comptage associées a une direction orthogonale a la direction de projection. Le résultat obtenu conduit naturellement a une démarche bayésienne. Sont présentes brièvement des outils d'analyse d'images dans un cadre bayésien (mesures de Gibbs, champs aléatoires markoviens) et des techniques de simulation adaptées (méthodes de Monte Carlo par chaînes de Markov ou méthodes MCMC). Une méthode de restauration bayésienne des fonctions projection est proposee en vue de la reconstruction tomographique par des techniques usuelles. Cette méthode s'appuie sur une équation classique de diffusion de gradient et sur une technique de réflexion dans un hypercube.
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Dreuille, Olivier de. "Quantification en tomographie d'émission monophotonique myocardique : mise au point, validation et comparaison par rapport à la tomographie d'émission de positons." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30280.
Анотація:
L'evolution des performances de l'instrumentation en medecine nucleaire (optimisation de la detection et developpement des algorithmes de correction) ouvrent de nouvelles perspectives en terme de quantification. Il est actuellement possible d'effectuer des examens tomographiques synchronises sur le cycle cardiaque et de corriger les principaux phenomenes physiques qui degradent la qualite des images. L'objet de cette these est d'evaluer la precision de la quantification (relative et absolue) qui peut etre obtenue lorsque les effets d'attenuation et de diffusion sont corriges. Cette etude menee en condition systolique et diastolique est rendue possible par l'utilisation d'un nouveau concept de fantome dynamique et la mise en uvre d'une approche methodologique globale. Les resultats obtenus en tomographie d'emission monophotonique (spect) sont compares aux valeurs obtenues en tomographie par emission de positons (pet) et a celles obtenues en irm (image de reference). Nos simulations numeriques et nos mesures experimentales ont montre que l'attenuation est un phenomene particulierement penalisant pour la quantification, et que sa correction s'appuyant sur une carte des coefficients d'attenuation combinee a un algorithme iteratif permettent d'acceder a une quantification relative. Les photons diffuses sont soustraits a partir de la mesure des evenements recueillis dans une (ou deux) fenetre(s) compton. Lorsque ces deux corrections sont effectuees, il est possible d'acceder a une quantification absolue en spect avec une erreur legerement superieure a celle du pet. Nous avons demontre, que les erreurs residuelles doivent etre attribuees aux effets de resolution spatiale. Ces artefacts sont d'autant plus penalisants que l'epaisseur du myocarde est reduite. Ce travail montre qu'il est possible, aux erreurs dues a la resolution pres, de quantifier de maniere absolue les examens spect myocardique: les resultats obtenus avec une camera multi-detecteurs de nouvelle generation equipee de mesure de transmission permettent aujourd'hui d'envisager la comparaison des modalites pet et spect lorsque cette derniere incorpore les corrections d'attenuation et de diffusion
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Cacheux, Fanny. "Synthèse de nouveaux ligands pour l'imagerie de la neuroinflammation par tomographie par émission de positons." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS342/document.
Анотація:
La neuroinflammation joue un rôle important dans de nombreuses maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer, Parkinson, ou encore la sclérose en plaques. De récents développements en imagerie moléculaire permettent aujourd’hui un meilleur diagnostique et un meilleur suivi thérapeutique de ces maladies. Parmi les techniques d’imagerie dont nous disposons actuellement, la Tomographie par Emission de Positions (TEP) et Tomographie par Emission Mono Photonique (TEMP) jouent un rôle important de par leur haute sensibilité et leurs aspects quantitatifs. L’objectif de ma thèse est de développer de nouveaux ligands et radioligands dédiés à l’imagerie de cibles spécifiques impliquées dans les processus de neuroinflammation. Pour ce faire, la TEP et ses émetteurs de positons à vie brève associés (notamment le fluor-18 ; T1/2 : 109.8 min) constituent un outil de choix. Le projet est divisé en deux sections principales. La première est dédiée au développement de ligands ciblant la protéine de Translocation 18 kDa (TSPO). Cette protéine est aujourd’hui reconnue comme un biomarqueur précoce des processus neuroinflammatoires, et de nombreux ligands ont déjà été synthétisés pour cette cible. Le plus anciens d’entre eux est le PK11195 appartenant à la famille des isoquinoléines, qui a été marqué au carbone-11 à la fin des années 80. Plus récemment, d’autres familles de composés ont vu le jour, et notamment la familles des pyrazolopyrimidines avec le [11C]DPA-713, ainsi que celle des pyridazinoindoles avec le [11C]SSR180575. A travers cette première partie de ma thèse, l’objectif est de synthétiser et de caractériser in vitro de nouveaux ligands dérivés des deux composés leaders de ces deux familles. Les précurseurs de marquage correspondant ont également été synthétisés pour les composés les plus prometteurs, permettant ainsi un radiomarquage au fluor-18. Certains résultats ont par ailleurs été présentés lors d’un congrès international (21st International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences (Columbia, MO, USA – Mai 26-31, 2015)). La seconde partie de ma thèse est dédiée au développement de ligands pour des cibles alternatives à la TSPO, qui sont les récepteurs cannabinoïdes de type 2 (CB2R), et les récepteurs purinergiques P2Y12 et P2Y14. Ces nouvelles cibles, récemment émergées présentent un fort potentiel pour de nouvelles opportunités en imagerie. Une nouvelle série de sept composés a par ailleurs déjà été synthétisée en ce qui concerne le CB2R. Les précurseurs des molécules les plus prometteuses ont également été préparés. La synthèse des ligands dédiés aux récepteurs purinergiques a été initiée, et un premier couple référence /précurseur a été obtenuNeuroinflammation plays an important role in many neurodegenerative diseases (Alzheimer, Parkinson, Multiple sclerosis …) and recent developments in molecular imaging provide today new insights into the diagnostic and the treatement managment of these diseases. Among the existing imaging techniques, the highly sensitive and quantitative nuclear modalities SPECT (single photon emission computed tomography) but especially PET (positron emission tomography) play key roles. My PhD program is devoted to the design and synthesis of novel radioligands, all dedicated to the imaging of specific targets and processes linked to neuroinflammation. For this, PET and the short-lived positron-emitter fluorine-18 (T1/2: 109.8 min) remain the main focuses. The project has been divided into two sections, the first one concentrates on the development of novel ligands targeting the Translocator Protein 18 kDa (TSPO). Indeed, this target is today recognized as an early biomarker of neuroinflammatory processes and PK11195, an isoquinoline carboxamide labelled with carbon-11, was, in the late 80’s, the first reported PET-radioligand. More recently, new compounds, all belonging to different chemical classes, have emerged and notably the pyrazolopyrimidine acetamide [11C]DPA-713 and the pyridazinoindole acetamide [11C]SSR180575. Within the first section of my PhD, novel derivatives of both DPA-713 and SSR180575 have been synthesized and in vitro characterized. Dedicated precursors for labelling were also developed for the most promising candidates, and radiolabelling has been performed. Some results have been presented at the 21st International Symposium on Radiopharmaceutical Sciences (Columbia, MO, USA – May 26-31, 2015).The second part of my PhD, deals with the development of ligands for alternative targets to the TSPO, like the type-2 cannabinoid receptor (CB2R) and the purinergic P2Y14 / P2Y12 receptors, the latter emerging today as a hot topic for imaging opportunities. Up to now, a series of seven compounds targeting the CB2R has been successfully synthetized and in vitro characterized. Dedicated precursors of the most promising compounds have also been prepared and labelling will be shortly performed. The synthesis of ligands targeting the purinergic receptors has also been initiated and a first couple of reference / precursor has been obtained for the P2Y12R
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Huet, Pauline. "Modélisation, simulation et quantification de lésions athéromateuses en tomographie par émission de positons." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112132/document.
Анотація:
Les pathologies cardio-vasculaires d’origine athéroscléreuse, premières causes de mortalité dans les pays occidentaux, sont insuffisamment prises en charge par les outils de dépistage et de suivi thérapeutique actuels. La Tomographie par Emission de Positons (TEP) est susceptible d’apporter au clinicien des outils puissants pour le diagnostic et le suivi thérapeutique des patients, en particulier grâce au traceur Fluorodésoxyglucose marqué au fluor 18 ([18F]-FDG). Cependant, l’Effet de Volume Partiel (EVP), dû notamment à la résolution spatiale limitée dans les images (plusieurs millimètres) en regard des faibles dimensions (de l’ordre du millimètre) des VOlumes d’Intérêt (VOIs), et les fluctuations statistiques du signal mesuré présentent des défis pour une quantification fiable.Un modèle original de lésion athéromateuse, paramétré par ses dimensions et sa concentration d’activité, a été développé et des simulations Monte-Carlo d’acquisitions TEP au [18F]-FDG de 36 lésions ont été produites. A partir des acquisitions simulées, nous avons montré que le nombre d’itérations des reconstructions itératives, le post-filtrage appliqué et le moyennage dans le VOI,paramètres relevés comme hautement variables dans une revue de la littérature dédiée, peuvent induire des variations des valeurs de fixation mesurées d’un facteur 1.5 à 4. Nous avons montré qu’une modélisation de la réponse du tomographe pouvait réduire le biais de mesure d’environ 10% par rapport au biais mesuré sur une image reconstruite avec un algorithme itératif standard et pour un niveau de bruit comparable. Sur les images reconstruites, nous avons montré que la fixation mesurée reste très biaisée (sous-estimation de plus de 50% du SUV réel) et dépend fortement des dimensions de la lésion à cause de l’EVP. Un contraste minimum de 4 par rapport à l’activité sanguine est nécessaire pour qu’une lésion soit détectée. Sans correction d’EVP, la mesure présente une corrélation faible avec la concentration d’activité, mais est très corrélée à l’activité totale dans la lésion. L’application d’une correction d’EVP fournit une mesure moins sensible à la géométrie de la lésion et plus corrélée à la concentration d’activité mais réduit la corrélation à l’activité totale dans la lésion.En conclusion, nous avons montré que l’intégralité de la fixation du [18F]-FDG dans les lésions athéromateuses inflammatoires totale peut être caractérisée sur les images TEP. Cette estimée ne requiert pas de correction de l’EVP. Lorsque la concentration d’activité dans la lésion est estimée, les mesures sont très biaisées à cause de l’EVP. Ce biais peut être réduit en mesurant le voxel d’intensité maximale, dans les images reconstruites sans post-filtrage avec au moins 80 itérations incluant un modèle de réponse du détecteur. La mise en œuvre d’une correction d’EVP facilite la détection des changements d’activité métabolique indépendamment de changements de dimensions de la zone siègede l’inflammation. Une quantification absolue exacte de la concentration d’activité dans les lésions ne sera possible que via une amélioration substantielle de la résolution spatiale des détecteurs TEPCardiovascular disease is the leading cause of death in western countries. New strategies and tools for diagnosis and therapeutic monitoring need to be developed to manage patients with atherosclerosis, which is one major cause of cardiovascular disease. Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography (FDG-PET) is a powerful imaging technique that can detect at early stages plaques prone to rupture. Yet, Partial Volume Effect (PVE), due to the small lesion dimensions (around 1 mm) with respect to the scanner spatial resolution (around 6 mm full width at half maximum), and statistical variations considerably challenge the precise characterization of plaques from PET images. An original model of atheromatous lesion parameterized by its dimensions and activity concentration, was developed. Thirty six Monte Carlo simulations of FDG-PET acquisitions were produced. Based on the simulations, we showed that the number of iterations in iterative reconstructions, the post filtering of reconstructed images and the quantification method in the Volume Of Interests (VOI) varied sharply in an analysis of the dedicated literature. Changes in one of these parameters only could induce variations by a factor of 1.5 to 4 in the quantitative index. Overall, inflammation remained largely underestimated (> 50% of the real uptake). We demonstrated that modeling the detector response could reduce the bias by 10% of its value in comparison to a standard OSEM recontruction and for an identical level of noise. In reconstructed images, we showed that the measured values depended not only on the real uptake but also on the lesion dimensions because of PVE. A minimum contrast of 4 with respect to blood activity was required for the lesion to be observable. Without PVE correction, the measured values exhibited a correlation with activity concentration but were much more correlated with the total uptake in the lesion. Applying a PVE correction leads to an activity estimate that was less sensitive to the geometry of the lesion. The corrected values were more correlated to the activity concentration and less correlated to the total activity. In conclusion, we showed that the total activity in inflammatory lesions could be assessed in FDG-PET images. This estimate did not require PVE correction. Tracer concentration estimates are largely biased due to PVE, and the bias can be reduced by measuring the maximum voxel in the lesion in images reconstructed with at least 80 iterations and by modeling the detector response. Explicit PVE correction is recommended to detect metabolic changes independent of geometric changes. An accurate estimation of plaque uptake will however require the intrinsic spatial resolution of PET scanners to be improved
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Giffard-Quillon, Gaëlle. "Neuroanatomie fonctionnelle de la mémoire autobiographique : étude en tomographie par émission de positons." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN1387.
Анотація:
Afin de tester les théories actuelles de la consolidation en mémoire à long terme, nous avons élaboré un protocole en tomographie par émission de positons dans le but de caractériser les régions cérébrales impliquées dans le rappel d'événements autobiographiques strictement épisodiques récents (0-1 an) et anciens (5 à 10 ans). Les résultats cognitifs montrent que la conscience autonoétique et la qualité des images mentales visuelles augmentent pour les souvenirs récents, suggérant une modification dans l'expérience phénoménologique en fonction de l'intervalle de rétention. L'analyse SPM montrent que la récupération de souvenirs autobiographiques active un réseau cérébral préférentiellement gauche. L'analyse soustractive montre que la récupération de souvenirs récents active le cortex préfrontal gauche alors que la récupération de souvenirs anciens active le cortex pariétal inférieur bilatéral. L'analyse des régions d'intérêt révèle une augmentation de l'activité hippocampique pour les souvenirs anciens. Ces résultats confortent la théorie " traces multiples ".
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Depas, Gisèle. "La tomographie par émission de positions au FDG chez l'enfant : une approche historique et critique." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066177.
Анотація:
Cette thèse est une analyse critique de la TEP-FDG chez l’enfant se fondant sur une approche historique. Recherche et pratique cliniques interviennent. Le travail se base sur 3 articles personnels publiés à différentes étapes de son développement et dans différentes applications cliniques. Ils sont réévaluées à la lumière des connaissances actuelles pour comprendre l’adéquation de la méthode aux besoins de l’enfant. Les aspects strictement techniques sont ensuite étudiés. Une place particulière est faite au FDG, radiopharmaceutique, puis sont discutées l’instrumentation, la préparation des patients et l’interprétation des images. Enfin, une comparaison avec les études dans les épilepsies de l’enfant (médicament et imagerie) est proposée. Elle permet d’étudier comment les règles qui président à cette recherche pourraient servir de modèle pour la TEP en pédiatrie. Notre analyse montre en effet que la méthode TEP n’est souvent pas adaptée aux besoins de l’enfant. La raison principale en est que les règles qui prévalent sont souvent celles de la médecine nucléaire de l’adulte, soit par méconnaissance des particularités des pathologies et du développement des enfants, soit en raison d’intérêts économiques. Sur la base de ces comparaisons, de l’analyse systématique de la TEP, ainsi que de l’approche clinique, nous avons identifié 4 éléments indispensables pour faire évoluer la TEP-FDG vers un meilleur service rendu à la santé des enfants : 1) la formation pédiatrique des intervenants, 2) le recours aux recommandations et à la loi, 3) la multidisciplinarité et la coordination, 4) les méthodes de recherche innovantes. Cela serait facilité par le dépôt d’un PIP pour le FDG.
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Farman, Ara Bardia. "Méthode de quantification relative de la perfusion cérébrale suivant une systématisation vasculaire en tomographie d'émission monophotonique." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120018.
Анотація:
Apres une revue des pathologies cerebrales et une etude bibliographique des methodes existantes, nous proposons une methode originale de quantification relative de la perfusion cerebrale suivant une systematisation vasculaire en tomographie d'emission monophotonique. Les differentes etapes sont: 1 - la definition du plan de reference orbito-meatal (om) a partir de capillaires remplsi de #2#0#1t1 (2 mbq) et acquisition des donnees en double isotope ; 2 - la reorientation des coupes transverses cerebrales suivant le plan om et sommation de ces coupes afin d'obtenir 10 coupes transverses de 1 cm d'epaisseur englobant la totalite du cerveau ; 3 - la delimitation du bord externe du cerveau a l'aide d'un isocontour large de 40%, suivi d'une contraction de deux pixels ; 4 - la definition de la bande corticale par une contraction uniforme du contour externe du cerveau, dont l'importance varie selon le niveau de la coupe ; 5 - la definition de 70 regions d'interet (roi) corticales vasculaires, suivant l'atlas de damasio. Ceci nous a permis de calculer des index de quantification: index d'asymetrie (ia) correspondant a la difference entre les nombres moyens d'evenements dans deux regions controlaterales, rapportee a la moyenne de ces deux valeurs ; index de perfusion (ip) correspondant au rapport entre le nombre moyen d'evenements dans une region d'interet et le nombre moyen d'evenements au niveau du cervelet. Le reperage du plan om est reproductible. En effet, l'erreur moyenne du positionnement des reperes, determinee chez 14 patients, est de 1 0,7 mm en intra observateur et de 1,1 1 mm en inter observateur. Au niveau du reperage scintigraphique, celle-ci est de 0,7 1,4 mm en intra observateur et de 1,2 1,6 mm en inter observateur, sans difference significative, ni suivant l'observation, ni suivant l'observateur (p>0,05). L'influence de ces erreurs sur la quantification relative a ete calculee sur un ensemble de 420 roi tracees (70 roi x 6 patients), a 4,1% 3,9% pour le calcul des ia et a 14,4% 8,8% pour le calcul des ip. La methode de detection du contour cerebral a permis de s'affranchir des hypoperfusions dans 100% des cas (etude effectuee chez 6 patients). Elle est reproductible car automatique. Elle dure 19 sec pour 10 coupes de format 128x128, et fournit des contours voisins des contours irm: 5,7% de pixels inclusifs (contour irm depassant le contour spect), et 2,7% de pixels exclusifs (contour spect depassant le contour irm). Une etude sur un ensemble de 420 roi a montre que cette methode conduit a une faible erreur relative sur les valeurs de ia (3,1% 3,1%), et plus consequente sur les valeurs de ip (8,4% 6,2%). La bande corticale est definie par une contraction du contour externe de 20%, excepte pour le territoire vasculaire posterieur, pour lequel cette contraction est de 30% et 35%, suivant le niveau de la coupe. La simulation d'une erreur de 5% sur la largeur relative de la bande corticale, lors du trace de 420 roi, a genere une faible modification des valeurs de ia (1,1% 1%) et de ip (2% 1,6%). Cette methode permet d'apprecier quantitativement les modifications relatives de la perfusion sanguine cerebrale regionale. Elle est de ce fait tres utile, aussi bien en routine clinique et qu'en recherche medicale
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Safai, Hossein. "Aspects quantitatifs de la gammatomoscintigraphie cérébrale." Paris 12, 1986. http://www.theses.fr/1986PA120013.
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Priem, Thomas. "Développement et automatisation de la synthèse de nouveaux groupements prosthétiques pour le radiomarquage au fluor-18 de macromolécules." Rouen, 2012. http://www.theses.fr/2012ROUES050.
Анотація:
La Tomographie par Emission de Positons s’est imposée comme l'une des techniques d’imagerie moléculaire les plus efficaces pour la visualisation et la compréhension de cibles et/ou phénomènes biologiques. En effet, son excellente sensibilité et les perturbations structurales minimes apportée au composés radio-marqués suite à l’introduction d’un radio-isotope, font que cette technique est potentiellement applicable à tous types de cibles. Par exemple, dans le cas de substrats sensibles, tels que des peptides ou protéines, l’introduction dans des conditions douces du radio-isotope est réalisée via l'emploi de groupements prosthétiques. L’intérêt que suscite cette technique s’est notamment traduit par la création de traceurs bi-modaux associant la TEP à d’autres techniques d’imagerie complémentaires. Au cours de cette thèse, de nouveaux groupements prosthétiques à base d’unités sultones ont été synthétisés. Les propriétés avantageuses des sultones ont pu être exploitées pour la mise au point de radio-synthèses automatisées de ces groupements prosthétiques. Ces derniers ont alors pu être appliqués au radio-marquage d’un peptide d’intérêt. Nos efforts de recherche se sont ensuite concentrés sur la synthèse de fluorophores fluorés. Nous avons notamment développé une méthode générale pour le radio-marquage, mais également l’hydrosolubilisation, de fluorophores aminés au moyen d’une réaction d’acylation efficace. Cette nouvelle stratégie a été appliquée à la préparation d’une cyanine radio-fluorée dont les propriétés spectrales en font un bon candidat pour des applications in vivoPositron Emission Tomography has emerged as a major technique of molecular imaging for the visualization and understanding of biological targets or phenomena. Indeed, thanks to its excellent sensitivity and the minor structural modifications of the radio-labeled compounds following introduction of the selected radio-isotope, there is almost no limitation in terms of targeted substrates. For example, in the case of sensitive substrates such as peptides or proteins, which are increasingly proposed as biological targets, the introduction of the radio-isotope under mild conditions is ensured by means of a prosthetic group. As a proof of its interest, PET has now been combined with other imaging techniques, such as fluorescent optical imaging or MRI, to build bimodal sensors. This growing area represents a breakthrough in the field of molecular imaging. During this PhD work, new prosthetic groups based on sultones units were synthesized. The advantageous properties of sultones have been used for the automated radio-syntheses of these prosthetic groups, which could be applied to the radio-labeling of a bio-relevant peptide. Our research interests then focused on the synthesis of fluorinated organic fluorophores, as preliminary work for the preparation of bimodal sensors. We especially designed a general way to radio-label and water-solubilize amino-based fluorophores through an efficient acylation reaction involving a previously-designed prosthetic group. This new strategy was applied for the preparation of a radio-fluorinated cyanine whose spectral properties are suitable for in vivo application
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Genin, Rémi. "Intérêt de la tomographie par émission monophotonique dans la maladie d'Alzheimer et le vieillissement cérébral." Montpellier 1, 1997. http://www.theses.fr/1997MON11117.
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Duthil, Pierre. "La tomographie d'émission monophotonique : premiers éléments vers la modernisation des volumes scintigraphiques." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30297.
Анотація:
Les methodes de representations tridimensionnelles multimodalitees ne sont pas simples a mettre au point car les differentes sources d'images d'un meme volume anatomique ont rarement la meme orientation et presque jamais la meme echelle suivant qu'il s'agisse d'une image obtenue a partir d'un tomodensitometre ou d'une camera a scintillation. Associer des images tomodensitometriques et tomoscintigraphiques est une operation complexe. Un niveau de complexite supplementaire des images tomoscintigraphiques est leur faible niveau de resolution ce qui compromet la qualite de la visualisation. Ce travail propose une solution pour cet ensemble de problemes en convertissant les isosurfaces spect en equation de surfaces implicites. Apres obtention des equations de ces surfaces il est possible d'effectuer librement des rotations, des translations ainsi que des mises a l'echelle des volumes que ces surfaces englobent. Ensuite, ces surfaces sont incrementees en resolution par l'utilisation de l'arithmetique d'intervalle, nous calculons la normale a la surface au milieu de chaque voxel en utilisant l'expression du gradient de la fonction en ce point, et nous archivons la valeur de ce gradient dans un voxel de tres haute resolution. Aujourd'hui les techniques classiques de visualisation d'image medicale ne permettent generalement pas d'acceder a la visualisation des structures internes par la technique de la transparence, ce qui ne permet pas de localiser precisement et rapidement l'information provenant d'une autre modalite d'imagerie. Nous avons solutionne ce probleme en affichant des images tomodensitometriques (information morphologique) inclusent dans le meme volume de haute resolution que les surfaces implicites spect (information fonctionnelle). Pour accroitre la qualite image, nous avons filtre les coupes transverses de tomodensitometrie et eliminer le bruit de fond par une technique de seuillage adaptee. L'image resultante est obtenue par calcul du vecteur normal afin de donner une meilleure perception de la profondeur et du rapport des structures tridimensionnelles les une par rapport aux autres
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Caderas, de Kerleau Charles. "Analyse tridimensionnelle des modes de contractions ventriculaires sur des tomoscintigraphies synchronisées à l'électrocardiogramme." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20159.
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Rousset, Olivier. "Correction in vivo des effets de volume partiel en tomographie par émission de positons." Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO1T003.
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Coez, Arnaud. "Evaluation des dispositifs médicaux correcteurs de la surdité par tomographie à émission de positons." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112046.
Анотація:
La surdité est une atteinte des voies auditives qui modifie les capacités de perception auditive et de communication orale du sujet atteint. L’objectif de la thèse a été l'application des techniques d'imagerie fonctionnelle cérébrale par tomographie à émission de positons à l'eau marquée à l'oxygène 15 (H₂¹⁵0) à l'étude du traitement central de l'information sonore chez le malentendant. Une première série d'études dites 'd'activations' en TEP H₂¹⁵0 chez l'entendant a permis d'étudier le traitement central des paramètres psycho-acoustiques tels que l'intensité, la fréquence, la durée, le temps d'attaque ainsi que des notions plus complexes telles que le timbre et la voix humaine. Ces techniques permettent d'explorer une pathologie comme l'autisme, et de mettre en évidence un dysfonctionnement dans le traitement central de l'information sonore liée à la voix humaine par rapport aux autres sons non humains. Cette technique a été adaptée à l'évaluation des dispositifs médicaux correcteurs de la surdité notamment l'implant cochléaire. Il existe un lien entre l'activation de l'aire spécifique de reconnaissance de la voix humaine et le score d'intelligibilité chez des patients implantés. Cette technique a permis d'évaluer l'efficacité des implants du tronc cérébral et de l'implantation cochléaire bilatérale. Elle pourrait être un marqueur en imagerie pour évaluer l'efficacité des innovations technologiques vouées à devenir de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le traitement du handicap auditifDeafness is a dysfunction of auditory pathways that modifies the abilities of sound perception and the oral communication skills. The objective of this thesis was to adapt functional neuro-imaging technics like water labelled oxygen 15 (H₂¹⁵0) positron emission tomography to improve our knowledges about the cortical networks engaged in sound perception in deafness rehabilitation. A serie of activation studies in controls group allowed to explore by PET (H₂¹⁵0) the cortical networks engaged in intensity, frequency, duration, time attack, timbre and voice perception. These technics allowed to study a pathology like autism, and to find subtil cortical dysfunction networks in human voice perception compared to environmental non-human sounds. This paradigm has been used to evaluate medical devices in deafness rehabilitation like cochlear implants. There was a link between the temporal voice area (TVA) activation and the intelligibility score. TVA activation PET (H₂¹⁵0) study allowed to evaluate also auditory brainstem implants and bilateral cochlear implants. It could become a good neuro¬imaging tool to evalulate the effectiveness of technological innovations in deafness rehabilitation
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Belin, Pascal. "Etude en tomographie par émission de positions des mécanismes de la latéralisation du langage." Paris, EHESS, 1997. http://www.theses.fr/1997EHESA024.
Анотація:
La lateralisation du langage dans l'hemisphere gauche est l'une des caracteristiques les plus connues, mais les moins bien comprises du cerveau humain. Au cours de ce travail de these, nous avons utilise l'imagerie fonctionnelle cerebrale pour aborder deux aspects bien distincts de cette lateralisation. Nous avons dans une premiere partie etudie les mecanismes de la recuperation de l'aphasie apres une lesion hemispherique gauche dans une population de patients aphasiques droitiers. Le contraste existant chez ces patients entre, d'une part la longue persistance de leur aphasie malgre les therapies de langage usuelles, et d'autre part leur nette recuperation apres introduction de la therapie melodique et rythmee (tmr) dans la strategie de reeducation, nous a permis de construire une etude d'activation en tep basee sur l'opposition entre stimuli de langage usuels et stimuli accentues avec la tmr. Deux points essentiels emergent de cette etude: i) les activations anormales de l'hemisphere droit souvent constatees chez le patient aphasique ne sont pas necessairement liees au processus de recuperation (dans le cas de ces patients; il est probable que les activations droites traduisent plutot un processus pathologique responsable de l'aphasie); et ii) la modification des structures physiques des mots introduite par la tmr induit une modification des cartes d'activite corticale. Dans un deuxieme temps, nous avons explore plus systematiquement chez des sujets volontaires sains l'influence de certaines caracteristiques physiques de la stimulation auditive sur l'asymetrie fonctionnelle induite. Nous avons utilise des stimuli synthetiques particuliers, les 'pseudo-syllabes' (sons ayant une structure physique de parole, mais imprononcables et sans contenu linguistique), afin en particulier d'etudier l'influence du traitement temporel de l'information auditive sur l'asymetrie fonctionnelle en dehors de tout contexte verbal. Le resultat principal de ces etudes est la mise en evidence d'une lateralisation du traitement temporel, qui se traduit par une diminution d'activite du cortex auditif primaire droit quand augmente la rapidite du changement acoustique. Cette moins grande sensibilite du cortex auditif primaire droit aux sons contenant des transitions rapides pourrait consituer le substrat anatomo-fonctionnel des observations cliniques de 'flou temporel' a la suite de le
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Anizan, Nadège. "Imagerie quantitative à l'iode-124 en tomographie par émission de positons du petit animal." Nantes, 2010. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=c64acd83-1c60-46d1-8815-0c6a3002c879.
Анотація:
L'imagerie quantitative TEP à l'iode-124 nécessite l'optimisation des paramètres d'acquisition, et des corrections appropriées à la complexité du spectre d’émission de cet isotope. Une première approche expérimentale établit les performances de la caméra TEP Inveon de Siemens dédiée au petit animal et met en évidence les conséquences des propriétés physiques de l’iode-124 sur les images. Pour adapter ou développer des méthodes de corrections des divers biais démontrés expérimentalement, la caméra TEP Inveon a été modélisée avec la plateforme de simulation Monte-Carlo GATE. La validation du modèle a été réalisée par la comparaison des performances expérimentales et simulées, obtenues pour le fluor-18 et l'iode-124. La simulation d’objets tests placés dans le modèle de la camera Inveon a permis de déterminer la méthode de correction la plus adaptée aux photons simples émis par l'iode-124. L'ensemble des optimisations obtenues sur des objets tests de formes géométriques simples a ensuite été testé expérimentalement dans le cas du petit animal. Les résultats montrent que certains des paramètres optimisés sur les objets tests n'ont pas d'influence sur la quantification de l'activité dans le cas réaliste d’une souris injectée à l'iode-124. Ce travail de thèse démontre la possibilité d'une quantification par imagerie TEP de la distribution d'anticorps monoclonaux marqués à l'iode-124 injectés dans une sourisIodine-124 PET quantitative imaging requires the optimisation of acquisition parameters and of corrections adapted to the complex nature of the emission spectrum of that isotope. A first experimental approach establishes the performance of the Inveon, Siemens PET system dedicated to small animal and highlights the consequences of iodine-124 physical properties on images. To adapt or develop correction methods for various biases demonstrated experimentally, the PET camera Inveon was modelled with the Monte-Carlo simulation platform, GATE. Model validation was conducted by comparing simulated and experimental performances obtained for fluorine-18 and iodine-124. The simulation of test object placed in the Inveon system model determined the correction method most suitable for singles photons emitted by iodine-124. All optimisations performed on test objects of simple geometric shapes were tested in the case of small animal. The results show that some parameters optimised on the test objects did not influence the quantification of activity in the realistic case of a mouse injected with iodine-124. This thesis demonstrates the possibility of quantification by PET imaging of the distribution of monoclonal antibodies labelled with iodine-124 injected into a mouse
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Ricq, Stéphane. "Etude de détecteurs en CdTe-Cl et CdZnTe pour la tomographie X médicale multicoupes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10137.
Анотація:
Des detecteurs a base de cdte et de cdznte ont ete etudies pour la tomographie x medicale multicoupes. Differentes electrodes (au, pt, in) ont ete deposees sur du cdznte hpbm et sur du cdte:cl thm. Les proprietes d'injection des contacts ont ete etudiees a partir des caracteristiques courant-tension. Sous rayonnement x dans les conditions d'irradiation du scanner, les mesures des courants d'injection renseignent sur les charges d'espace des porteurs pieges. De la meme maniere, les comparaisons des trainees des courants apres la coupure du faisceau x avec differentes possibilites d'injection permettent de suivre les evolutions des charges d'espace. Ainsi, les types de niveaux pieges predominants dans nos conditions ont ete cernes. Cependant, a la fois des pieges a electrons et a trous contribuent a l'effet memoire e. G. La dependance des niveaux de courants avec l'histoire de l'irradiation. Cet effet est entre autre note lorsque les conditions du scanner sont simulees par des variations rapides de flux. Ces limitations sont dues a la presence de nombreux defauts en particulier natifs. Des progres significatifs dans la cristallogenese du cdte ou du cdznte avec une reduction importante (facteur 10) des densites de defauts semblent donc necessaires pour que ces detecteurs puissent etre utilises en tomographie x medicale.
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Marette, Caroline. "Approche de synthèses énantiosélectives automatisables de la 6-[18F] fluoro-L-Dopa et de la 3-O-méthyl-6-[18 Fluoro-L-Dopa." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30299.
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Itti, Emmanuel. "Apport de la normalisation spatiale des tomoscintigraphies à un modèle de référence pour la mesure quantitative de la contraction et de la perfusion myocardiques." Paris 12, 2006. https://athena.u-pec.fr/primo-explore/search?query=any,exact,990003939480204611&vid=upec.
Анотація:
La possibilité de mesurer simultanément la contraction et la perfusion myocardiques en tomoscintigraphie synchronisée constitue une avancée majeure pour la prise en charge de l'insuffisance coronaire, tant diagnostique que pronostique. De nombreuses approches en traitement d'image ont été proposées depuis les années 1990 pour quantifier au mieux ces variables. Dans ce travail, nous avons d'abord analysé les performances et les limites des principales approches publiées dans la littérature. Nous avons ensuite proposé une approche alternative, reposant sur une normalisation spatiale des images à un modèle cardiaque de référence, développée au cours d'une collaboration de notre institution avec la société Quantificare. L'intérêt de la normalisation spatiale est double : 1) améliorer la segmentation du myocarde grâce à une référence anatomique a priori fournie par une population normale moyennée (pour l'analyse de la fraction d'éjection du ventricule gauche), et 2) mieux caractériser la distribution de la perfusion en effectuant une comparaison voxel-par-voxel avec la population normale moyennée (pour l'analyse de la taille et de la sévérité des hypoperfusions). Nous avons enfin validé cette approche sur des populations de patients adaptées, en termes de précision, exactitude et pertinence clinique. Nous présentons le texte original de quatre articles publiés dans des revues internationales dans le cadre de ce travail. Nous concluons que la normalisation spatiale permet non seulement d'obtenir des mesures reproductibles et exactes de la fraction d'éjection du ventricule gauche mais se prête par ailleurs à une analyse de l'évolution temporelle des pathologies ischémiquesThe ability for gated SPECT to measure simultaneously myocardial contraction and perfusion constitutes a major step forward in the management of coronary artery disease, such diagnostically than prognostically. Numerous image processing approaches have been proposed since the 1990's to quantify as best as possible these variables. In the present work, we first have analyzed the performances and limitations of the main approaches proposed in the literature. Then, we have proposed an alternative approach, based on the spatial normalization of images to a reference heart template, which has been developed during a collaboration between our institution and the Quantificare company. The interest of spatial normalization is twofold : 1) to improve myocardial segmentation with help of an a priori anatomical reference provided by an averaged normal population (for the assessment of left ventricular ejection fraction), and 2) to better characterize perfusion distribution by performing a voxel-by-voxel comparison with the averaged normal population (for the assessment of extent and severity of hypoperfusions). Finally, we have validated this approach on appropriate patient populations, in terms of precision, accuracy and clinical pertinence. We provide the text of four original articles published in international journals in the scope of the present work. We conclude that spatial normalization not only allows to obtain reproducible and accurate measurements of left ventricular ejection fraction but also is adapted to monitor serial changes of ischemic pathologies
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Tylski, Perrine. "Caractérisation des tumeurs et de leur évolution en TEP/TDM au ₁₈F-FDG." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112235.
Анотація:
La tomographie d'émission de positons (TEP) au 18F-FDG joue un rôle majeur en oncologie. L'estimation précise de l'activité métabolique de la tumeur et de son volume métaboliquement actif à partir des images enrichirait considérablement la valeur des données TEP. Cependant, aucun consensus n'existe sur la façon la plus précise d'estimer ces paramètres. Une méthode originale d'estimation simultanée de volume et d'activité métabolique (mesurée par le SUV) a été développée. Elle repose sur l'ajustement d'un modèle aux données. Nous avons comparé ses performances à 4 méthodes d'estimation de volume et 9 méthodes d'estimation de SUV sur des données provenant de fantômes et de simulations. Grâce à plusieurs procédures d'optimisation et de validation, nous avons montré que deux méthodes (dont la méthode proposée) estimaient le volume et l'activité de façon plus précise que les autres. Les résultats sur l'estimation d'activité ont pu être confirmés sur des images de patients. Deux tests permettant d'évaluer la significativité de l'évolution de SUV entre deux examens ont aussi été proposés. Le premier exploite plusieurs indices SUV à partir d'un examen TEP standard. Le second calcule le même indice sur 8 images issues d'une acquisition TEP synchronisée à la respiration. Sur des données simulées, les deux tests montrent de très bonnes performances de détection des évolutions réelles de SUV. La seconde approche est plus efficace mais la première s'applique à tout type d'examen. Ces performances permettent d'envisager l'évaluation clinique de ces méthodes en vue de leur utilisation en routine pour faciliter le suivi thérapeutique à partir des images TEP18F-FDG plays a major role in oncology. Accurate estimation of the tumor metabolic activity and metabolically-active volume from the images would considerably enhance the usefulness of the PET data. However, there is still no consensus on the most accurate methods for estimating these parameters. An original method estimating simultaneously the tumor volume and metabolic activity (measured by the SUV) has been developed. The method fits a model to the data. We compared its performances to 4 volume estimation methods and to 9 SUV estimation methods using phantom and simulated data. Using several optimization and validation procedures, we showed that two methods (including the proposed method) yielded more accurate and less variable estimates of volume and activity than the others. The results concerning the activity estimates were confirmed using patient data. Two tests assessing the significance of SUV change between two scans were also proposed. The first test uses several SUV indices from a standard PET scan. The second test takes advantage of 8 estimates of a single SUV index calculated from 8 images obtained using a respiratory-gated acquisition. Using simulated data, both tests properly detected real SUV changes. The second test was more efficient than the first but unlike the second test, the first test could be readily applied to any PET scan. These tests will now be assessed clinically to determine whether they can indeed facilitate PET-based therapy monitoring
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Le, Digarcher Sandrine. "Détection automatique de fixations radioactives dans les images TEP oncologiques." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0119/these.pdf.
Анотація:
Le suivi thérapeutique des patients cancéreux est actuellement un axe de recherche primordial. L’imagerie de Tomographie par Emission de Positons (TEP) s’apprête à devenir un examen de référence dans le suivi pathologique de patients atteints de certains cancers. Cette thèse repose sur le développement d’un outil d’aide à la détection (Computer Aided Detection, CAD en anglais) de tumeurs difficilement visibles pour les images TEP corps entier. Pour ce faire, nous avons proposé une approche basée sur la combinaison de deux classifieurs, l’analyse discriminante linéaire (LDA) et les séparateurs à vaste marge (SVM), associés à des caractéristiques descriptives de l’image de type ondelettes. Chaque classifieur fournit une carte 3D de score quantifiant la probabilité des voxels de correspondre à une tumeur. Ces cartes sont seuillées à l’aide d’une méthode par courbe FROC pour produire des cartes binaires de détection. Nous avons proposé une stratégie d’évaluation 3D du système, basée sur l’utilisation d’images simulées garantissant la connaissance des caractéristiques des tumeurs cibles. Une telle base d’images a été développée dans le cadre de cette thèse et présente cent volumes TEP corps entier obtenus par simulation Monte Carlo à partir du fantôme anthropomorphique de Zubal. Elle contient 100 cas réaliste présentant un ensemble de 375 tumeurs sphériques de contraste calibrés. Les résultats obtenus à partir des volumes binaires provenant du système de détection développé se montrent prometteurs. Ils ouvrent la perspective d’enrichir l’information binaire généralement fournie au clinicien par des indices paramétrique quantifiant la pertinence de chaque tumeur détectéeTherapeutic follow-up of patients with cancer is nowadays of main interest in research. Positron Emission Tomography (PET) appears to become a reference exam for monitoring treatment of cancers, particular in lymphoma. This PhD thus lieas on the development of a computer aided detection (CAD) tool focused on hardly visible tumors for whole-body 3D PET images. To achieve such a goal, we proposed an approach based on the combinaison of two classifiers, the Linear Discriminant Analysis (LDA) and the Support Vector Machines, associated with wavelet image features. Each classifier gives a 3D score map quantifying the probability of its voxels to correspond to a tumor. We proposed a 3D evaluation strategy based on the use of simulated images giving the targeted tumor characteristic gold standard. Such database was developed in this PhD from hundred Monte Carlo simulations of the Zuba phantom. It includes hundred images presenting 375 sperical tumors of calibrated contrasts. Results of the CAD obtained from the binary detection maps are promising. They open the perspective of enriching the binary information generally given to the clinician with parametric indices quantifying the pertinence of each detected tumor
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Tang, Sandrine. "Synthèse, marquage et validation pharmacologique de ligands des récepteurs sérotoninergiques 5-HT6 et 5-HT7 de type indole et pyrrolidine." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10233.
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Thobois, Stéphane Christophe. "Étude par tomographie par émission de positons de la physiopathologie de la maladie de Parkinson et de l'effet de la stimulation sous-thalamique." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO1T029.
Анотація:
La 4e de couverture indique : "La maladie de Parkinson représente un modèle de dégénerescence dopaminergique et de dysfonctionnement des circuits des ganglions de la base. Elle bénéficie actuellement d'un nombre croissant de traitements médicamenteux et chirurgicaux, notamment les stimulations cérébrales profondes. La tomographie par émissions de positons (TEP) permet une approche fonctionnelle de la maladie et des conséquences des traitements notamment chirurgicaux, grâce aux multiples ligands disponibles. Cinq études TEP sont présentées. La première, en [18F]-dopa, a comparé deux groupes de parkinsoniens à début précoce porteurs ou non de mutations du gène Parkine afin de savoir si la présence d'une mutation du gène Parkin s'accompagne d'un profil spécifique de lésions dopaminergiques présynaptiques. Les résultats ne montrent que peu de différences entre les deux groupes et le profil de réduction de la captation de [18F]-dopa est proche de celui de la maladie de Parkinson idiopathique. Il n'y a donc pas de corrélation entre les données d'imagerie, le génotype et le phénotype des différentes formes de maladie de Parkinson. Les conséquences, en terme d'activation cérébrale, de la dépletion dopaminergique ont été étudiées dans la deuxième partie grâce à l'H215O. Nous montrons tout d'abord, qu'à côté des déficits d'activation cérébrale bien connus dans la maladie de Parkinson, de multiples mécanismes compensateurs apparaissent impliquant notamment le cortex moteur primaire, et ceci dès le début de l'affection. Notre deuxième étude s'intérresse aux troubles de l'imagerie mentale d'une action (imagerie motrice) dans la maladie de Parkinson. Ce travail souligne que, alors que le syndrome akinéto-rigide est quasi inexistant, des troubles de l'imagerie motrice sont déjà présents. Les effets de la stimulation bilatérale du noyau sous-thalamique (NST) sur l'activation cérébrale font l'objet d'une quatrième étude qui souligne que, lors de l'exécution d'une tâche motrice ou de sa représentation mentale, la stimulation du NST entraîne une réactivation normale du cortex préfrontal dorsolatéral et du thalamus et, simultanément, supprime le recrutement des voies motrices accessoires. Enfin, la dernière étude de cette thèse utilise le [11C]-raclopride afin d'analyser les variations de libération de dopamine striatale induites par la stimulation sous-thalamique et d'appréhender l'un des mécanismes d'action possible de cette stimulation. "
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Jeanjean, Fabien. "Synthèse énantiosélective d'α-aminoacides par carboxylation d'α-aminolithiens : synthèse de la L-1-[11C]-méthionine utilisable en tomographie par émission de positons". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10085.
Анотація:
La tomographie par emission de positons (tep) est un nouveau type d'imagerie medicale qui represente un outil important dans le diagnostic des maladies du cerveau et aussi dans l'etude de certains autres mecanismes biologiques. Cette technique est basee sur l'analyse de molecules marquees (isotopes a vie breve) mais inoffensives pour l'etre humain. Afin de realiser l'etude des relations entre activite fonctionnelle et synthese proteique cerebrale nous avons effectue la synthese de la l-1- 1 1c-methionine. Cette synthese presentait un double defi : la mise au point d'une methodologie de synthese d'acides amines par carboxylation asymetrique et la rapidite de la synthese, la demi-vie du 1 1c etant de 20 minutes, synthese et la purification devaient etre realisees en moins de 40 minutes. Nous avons etudie les differentes possibilites d'obtention d'un -aminolithien enantiopur ou enrichi susceptible d'etre carboxyle. Nous avons ainsi mis au point a froid (non radioactif), une methode de synthese asymetrique de la l-methionine par carboxylation d'un -aminolithien stereogeniquement defini obtenu a partir d'une oxazolidinone -stannylee. Nous avons ensuite etendu la methodologie a la synthese d'autres amino acides (leucine, alanine, homocysteine). Nous avons ainsi realise la premiere synthese asymetrique de la l-1- 1 1c-methionine apres avoir adapte la methodologie a la synthese radioactive. La transformation de la l-1- 1 1c-methionine en radiopharmaceutique injectable a l'homme va permettre d'avoir nouvel outil d'investigation des tumeurs cerebrales.
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Ploux, Lydie. "Développement et applications de Thor, un système original de tomographie d'émission, adapté au petit animal." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP1064.
Анотація:
En biologie, et en particulier dans le domaine des neurosciences, de nombres études nécessitent de corréler les informations moléculaires (sites de fixation d' une substance par exemple), apportées par les techniques d'investigation in vitro et in situ, à l’aspect ‘macroscopique’ du fonctionnement cérébral fourni par les études comportementales. La tomogaphie par émission se présente comme un outil particulièrement approprié pou jeter un pont entre ces deux approches. TOHR (TOmogaphe Haute Résolution), qui fait l'objet de ce travail est un sytème original de tomographie par émission, dédié aux petits animaux. Il se compose d’un collimateur focalisant offrant une haute résolution spatiale et une haute efficacité de détection placé devant le système de détection des photons (rayom y et X). La résolution spatiale et le rapport signal/bruit sont optimisés en utilisant des radioéléments qui émettent lors de la même désintégration, au moins deux photons décorrélés en angle (125I, 123I, 111In par exemple). L’image est construite point par point en déplaçant l’animal par rapport au point focal du collimateur. Dans un premier temps, des simulations numériques ont montré la possibilité d’atteindre ainsi des résolutions submillimétriques et ont permis de définir la géométrie du collimateur (10 des faces d’un icosaèdre pour la version actuelle, 15 faces à terme). Un prototype de THOR a dans un deuxième temps été développé et caractérisé, révélant des caractéristiques conformes aux prévisions numériques : 1,4mm pour la résolution spaciale et 0. 64% pour l’efficacité de la détection. Enfin, après qu’un protocole expérimental ait été établi grâce à des expériences sur la thyroïde du rat, les premières expériences sur le striatum ont été réalisées et permettent dès maintenant d’envisager la validation de THOR dans le cadre des modèles animaux de maladies neurodégénérativesFor many neurobiological studies, it is necessary to link microscopic aspects of the brain's organisation with integrated brain functions. Details of the former are obtained by in vitro and in situ molecular biology techniques, whereas the latter are acquired through behavioural studies. In vivo radio-imaging methods, like emission tomography, are the ideal tools to investigate the links between these two levels of brain organisation. The work which is presented here focuses on a new approach of emission tomography adapted to small animal studies: TOHR (french acronym for TOmographe Haute Résolution). The principle is based on the use of a large solid angle, high resolution and high efficiency focusing collimator. High resolution and high signal to noise ratio are improved by using nuclides having a two-photon decay with small angular correlation (125I, 123I, 111In,. . . ). The image is built step-by-step, by moving the animal relative to the collimator focal point. First, numerical simulations showed the possibility of reaching sub-rnillimetric resolutions; these results led to the collimator geometry (at present 10 over the 20 faces of an icosahedron, 15 faces in the future). Then, a prototype of TOHR has been built and characterised. Its performance is very close to the numerical predictions : spatial resolution of 1,4 mm and detection efficiency of 0,64 %. Finally, experiments on a rat thyroid allowed the preparation and realisation of the first experiments on a rat striatum. The good quality of these images shows that it is now possible to evaluate TOHR capabilities on a dopaminergic neuron degeneration model in rats, in the field of neurodegenerative disease studies
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Monclus, Michel. "Développement de nouveaux traceurs radiopharmaceutiques pour les études oncologiques en tomographie par émission de positions." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1999. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211874.
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Jouvie, Camille. "Estimation de la fonction d'entrée en tomographie par émission de positons dynamique : application au fluorodesoxyglucose." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00966453.
Анотація:
La tomographie par émission de positons (TEP) est une méthode d'imagerie fonctionnelle, utilisée en particulier lors du développement de nouveaux médicaments et pour imager les tumeurs. En TEP, l'estimation de la concentration plasmatique artérielle d'activité du traceur non métabolisé (nommée " fonction d'entrée ") est nécessaire pour l'extraction des paramètres pharmacocinétiques. Ceux-ci permettent de quantifier le comportement du traceur dans les tissus, ou plus précisément le traitement du traceur par les tissus. Cette thèse constitue une contribution à l'étude de la fonction d'entrée, par l'élaboration d'une méthode d'estimation de la fonction d'entrée peu invasive à partir des images TEP et de prélèvements veineux. L'exemple du traceur FDG (analogue du glucose) dans le cerveau humain a été choisi. La méthode proposée repose sur la modélisation compartimentale de l'organisme : elle déconvolue le modèle à trois compartiments utilisé pour le FDG. L'originalité de la méthode repose sur trois points : l'utilisation d'un grand nombre de régions d'intérêt ; l'utilisation d'un grand nombre de jeux de trois régions d'intérêt différentes; une estimation itérative. Pour la validation de la méthode, un soin particulier a été porté à la simulation d'images TEP (simulation d'acquisition, reconstruction, corrections) de plus en plus réalistes, depuis une image simple simulée avec un simulateur analytique jusqu'à une image la plus proche possible de la réalité, simulée avec simulateur Monte-Carlo. Une chaîne de pré-traitement (segmentation des IRM associés, recalage entre images TEP et IRM et correction de l'effet de volume partiel par une variante de la méthode de Rousset) a ensuite été appliquée à ces images afin d'extraire les cinétiques des régions d'intérêt, données d'entrée de la méthode d'estimation de la fonction d'entrée. L'évaluation de la méthode sur différentes données, simulées et réelles, est présentée, ainsi que l'étude de la sensibilité de la méthode à différents facteurs tels que les erreurs de segmentation, de recalage, de mesure de l'activité des prélèvements sanguins.
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Jouvie, Camille. "Estimation de la fonction d’entrée en tomographie par émission de positons dynamique : application au fluorodesoxyglucose." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112303/document.
Анотація:
La tomographie par émission de positons (TEP) est une méthode d’imagerie fonctionnelle, utilisée en particulier lors du développement de nouveaux médicaments et pour imager les tumeurs. En TEP, l’estimation de la concentration plasmatique artérielle d’activité du traceur non métabolisé (nommée « fonction d’entrée ») est nécessaire pour l’extraction des paramètres pharmacocinétiques. Ceux-ci permettent de quantifier le comportement du traceur dans les tissus, ou plus précisément le traitement du traceur par les tissus. Cette thèse constitue une contribution à l’étude de la fonction d’entrée, par l’élaboration d’une méthode d’estimation de la fonction d’entrée peu invasive à partir des images TEP et de prélèvements veineux. L’exemple du traceur FDG (analogue du glucose) dans le cerveau humain a été choisi. La méthode proposée repose sur la modélisation compartimentale de l’organisme : elle déconvolue le modèle à trois compartiments utilisé pour le FDG. L’originalité de la méthode repose sur trois points : l’utilisation d’un grand nombre de régions d’intérêt ; l’utilisation d’un grand nombre de jeux de trois régions d’intérêt différentes; une estimation itérative. Pour la validation de la méthode, un soin particulier a été porté à la simulation d’images TEP (simulation d’acquisition, reconstruction, corrections) de plus en plus réalistes, depuis une image simple simulée avec un simulateur analytique jusqu’à une image la plus proche possible de la réalité, simulée avec simulateur Monte-Carlo. Une chaîne de pré-traitement (segmentation des IRM associés, recalage entre images TEP et IRM et correction de l’effet de volume partiel par une variante de la méthode de Rousset) a ensuite été appliquée à ces images afin d’extraire les cinétiques des régions d’intérêt, données d’entrée de la méthode d’estimation de la fonction d’entrée. L’évaluation de la méthode sur différentes données, simulées et réelles, est présentée, ainsi que l’étude de la sensibilité de la méthode à différents facteurs tels que les erreurs de segmentation, de recalage, de mesure de l’activité des prélèvements sanguinsPositron Emission Tomography (PET) is a method of functional imaging, used in particular for drug development and tumor imaging. In PET, the estimation of the arterial plasmatic activity concentration of the non-metabolized compound (the "input function") is necessary for the extraction of the pharmacokinetic parameters. These parameters enable the quantification of the compound dynamics in the tissues. This PhD thesis contributes to the study of the input function by the development of a minimally invasive method to estimate the input function. This method uses the PET image and a few blood samples. In this work, the example of the FDG tracer is chosen. The proposed method relies on compartmental modeling: it deconvoluates the three-compartment-model. The originality of the method consists in using a large number of regions of interest (ROIs), a large number of sets of three ROIs, and an iterative process. To validate the method, simulations of PET images of increasing complexity have been performed, from a simple image simulated with an analytic simulator to a complex image simulated with a Monte-Carlo simulator. After simulation of the acquisition, reconstruction and corrections, the images were segmented (through segmentation of an IRM image and registration between PET and IRM images) and corrected for partial volume effect by a variant of Rousset’s method, to obtain the kinetics in the ROIs, which are the input data of the estimation method. The evaluation of the method on simulated and real data is presented, as well as a study of the method robustness to different error sources, for example in the segmentation, in the registration or in the activity of the used blood samples
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Richard, Jean-Christophe. "Imagerie fonctionnelle pulmonaire par tomographie en émission de positons et physiopathologie de l'agression pulmonaire aigue͏̈." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO10049.
Анотація:
Le but de ce travail est d'étudier les effets sur le débit sanguin pulmonaire régional (DSP) des principaux traitements employés au cours de l'agression pulmonaire, en utilisant principalement la tomographie par émission de positons (TEP). Dans un premier temps, le DSP a été étudié avec des microsphères radioactives chez le porc normal. Nos résultats montrent que le décubitus ventral (DV) permet de contrebalancer les effets de la pression expiratoire positive, aboutissant à une distribution plus homogène du DSP. Nous décrivons ensuite la validation de la mesure non invasive du DSP en TEP. Enfin, nous présentons une étude réalisée chez le porc agressé par acide oléique, explorant les interactions entre le DV, l'almitrine et le NO inhalé sur la distribution du DSP exploré en TEP. Nos résultats montrent que le DV et le NO agissent de façon additive en induisant une redistribution antérieure du DSP. A l'inverse, l'adjonction d'almitrine au NO n'a aucun effet sur la distribution du DSP.
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David, Simon. "Analyse d'images pour les études de la réponse thérapeutique en Tomographie par Émission de Positon." Brest, 2011. http://www.theses.fr/2011BRES2059.
Анотація:
La tomographie par émission de position (TEP) est couramment utilisée dans les études de suivi thérapeutique. Elle est aussi employée pour définir un volume tumoral biologique par l’analyse d’une ou de plusieurs images TEP de radiotraceurs fixant des phénotypes tumoraux distincts. Trois méthodes de fusion d’images ont été développées pour combiner des données de suivi thérapeutique ou multi-traceurs. La première, notée ASEM, est une méthode de classification Bayésienne permettant de combiner les deux types d’image. La seconde a pour objectif la fusion de plusieurs images TEP multi-traceurs selon la théorie de Dempster-Shafer (DS). La dernière est une approche de détection de changements appliquée sur les données de suivi, modélisant les informations selon la théorie de Dezert-Smarandache (DSm). Ces méthodes ont été appliquées sur des images simulées et cliniques et comparées aux méthodes de seuillage (fixe et adaptatif) ou de segmentation Fuzzy-C-Means (FCM). Pour les données simulées, les seuillages et les segmentations FCM sont associées à des erreurs de volume supérieures à celles de l’approche ASEM. La méthode de détection de changements obtient des résultats contrastés pour les données de suivi. Pour les cas cliniques de suivi, les méthodes de seuillage fixe et FCM conduisent à des mesures incohérentes de réponses thérapeutiques. Le seuillage adaptatif est caractérisé par une grande variabilité. La méthode ASEM est celle pour laquelle les mesures sont les plus cohérentes avec les réponses thérapeutiques. Cela a été confirmé sur les cas cliniques d’images TEP multi-traceurs, illustrant le manque de fiabilité des méthodes de seuillage et de la segmentation FCMPositron Emission Tomography (PET) is a tool for therapy response assessment. It is also used for the definition of a biological tumour volume with one or more PET scans measuring different tumour. Three fusion methods have been developed to combine follow-up or multi-tracer PET scans. Based on the Bayesian classification principle, the first approach noted ASEM can be used for the fusion of either follow-up or multi-tracer scans. The second method consists in merging multi-tracer scans through the Dempster-Shafer theory (DS) in order to define a global tumour volume. The third approach is based on the change detection principle using the Dezert-Smarandache theory (DSm), applied to follow-up scans. The methods were applied to simulated and clinical datasets in follow-up and multi-tracer context. Their performances were compared to the use of fixed and adaptive thresholding and the Fuzzy-Cmean algorithm. On simulated datasets, the fixed and adaptive thresholds and the FCM algorithm led to higher errors than the ASEM approach. The change detection method was associated with satisfactory performance on simulated follow-up data. For the clinical follow-up data, the fixed threshold and the FCM segmentation failed to provide coherent measurements. The adaptive threshold demonstrated low robustness, leading to very high variability in the measurements. The ASEM method wais the one for which the variations of the measurement are the most coherent with the therapeutic response. These results were further confirmed by the results obtained on multi-tracer clinical cases. The threshold methods and the FCM segmentation were less robust versus noise arid tumour contrast. On the other hand, the analysis associated with the ASEM fusion emphasized the robustness of this approach
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Pouletaut, Philippe. "Reconstruction d'images en tomographie par émission de photons uniques pour le contrôle de déchets radioactifs." Clermont-Ferrand 2, 1992. http://www.theses.fr/1992CLF21490.
Анотація:
Le but de cette étude est de reconstruire par tomographie la répartition spatiale de l'activité d'un objet émettant des photons. Une analyse des performances d'un tomographe en fonction de paramètres physiques liés au processus de mesure est d'abord proposée. Un algorithme de calcul de l'auto-atténuation prenant en compte l'absorption des photons émis et l'angle d'ouverture du collimateur est ensuite développé; ce calcul correspond à une décomposition de l'objet en voxels, et à une géométrie parallèle des projections. Deux méthodes algébriques de reconstruction sont ici étudiées: l'une de type moindres carrés régularisés, et l'autre de type bayésien. Nous mettons en évidence sur des simulations numériques la sensibilité de la reconstruction au conditionnement numérique de la matrice d'auto-atténuation ainsi, qu'aux erreurs d'estimation de cette matrice. Une analyse de la reconstruction est ensuite effectuée sur des données expérimentales; les images reconstruites sur une grille spatiale de dix par dix voxels à partir de cent vingt mesures montrent une localisation suffisante des sources; l'activité des sources s'avère correctement estimée lorsque l'angle d'ouverture du collimateur est bien prise en compte dans la matrice d'auto-atténuation
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Mallon, Agnès. "Reconstruction 3D pour la tomographie par émission de positons avec mesure du temps de vol." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10159.
Анотація:
La tomographie par emission de positons est une technique d'imagerie medicale qui permet d'etudier le metabolisme des organes par mesure de la consommation d'oxygene ou de glucose. La recherche actuelle tend a ameliorer la qualite statistique des images, d'une part par la prise en compte des projections obliques, et d'autre part en mesurant la difference de temps de vol des photons emis. Cette these propose des methodes de reconstruction analytiques pour ce probleme inverse. Dans un premier temps, nous abordons le probleme de la reconstruction avec uniquement les mesures completes. Notre premiere approche est une generalisation a la mesure du temps de vol des reconstructions par filtrage-retroprojection utilisees en tomographie conventionnelle. La deuxieme methode exposee realise une deconvolution multi-images avec le filtre de wiener. Pour chaque methode, nous proposons une etude statistique et definissons ainsi que la seconde est optimale en terme de rapport signal a bruit. Ces methodes sont validees par une etude comparee avec la tomographie conventionnelle, realisee sur des donnees simulees. Dans un deuxieme temps nous traitons les mesures incompletes. Nous proposons deux approches. La premiere procede par estimation des donnees manquantes a partir d'une premiere image obtenue a partir des mesures completes. La deuxieme reconstruit avec les mesures incompletes une image approchee, qui est corrigee par sommation d'une image de correction obtenue avec les mesures completes. Nous concluons sur la superiorite de cette derniere, plus rapide et dont la resolution spatiale est superieure
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Nguyen, Pham Truong. "Imagerie corrélative : autoradiographie - tomographie par émission de positons : application à l’imagerie cérébrale dans le lupus." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE027.
Анотація:
L’imagerie nucléaire se révèle essentielle dans le domaine clinique et pré-clinique pour l’étude de la biodistribution du médicament et le suivi de l’évolution de la pathologie. La TEP (Tomographie par Émission de Positons) est aujourd’hui un standard pour l’imagerie fonctionnelle avec une sensibilité de l’ordre du picomole. Elle offre une résolution de l’ordre du millimètre. Dans le cadre de cette thèse, l’autoradiographie, avec des capteurs semi-conducteurs Mimosa-28, permet d’obtenir une résolution sub-millimètre tout en gardant une bonne sensibilité afin de mieux visualiser la distribution cérébrale du radiotraceur chez la souris. Préalablement à une utilisation, ce capteur est caractérisé avec des isotopes habituellement utilisés en préclinique dans le système TEP : 18F, 64Cu et 89Zr. Des mesures d’efficacité et de résolution spatiale sont effectuées afin de comparer par rapport aux autres systèmes actuellement disponibles comme les films à émulsion, la phosphorescence, la scintillation et les détecteurs gazeux. Les examens TEP permet tant d’explorer la biodistribution à l’échelle de l’animal avant de mieux visualiser la distribution avec l’autoradiographie dans un organe spécifique. Nous avons ensuite d’explorer la possibilité d’améliorer la qualité des images grâce à la simulation Monte-Carlo GATE (GEANT4 Application for Tomography Emission) et à la reconstruction via un algorithme MLEM (Maximum Likelihood Estimation Method). Les images autoradiographiques gagnent en contraste et l’effet de la diffusion des particules chargées dans le milieu est atténuéeNuclear imaging is essential in the clinical and pre-clinical field for studying the biodistribution of the drug and observing the evolution of the pathology. Positron Emission Tomography (PET) scan is today a gold standard functional imaging with picomolar sensitivity. It offers a resolution of the order of a millimetre. As part of this thesis, autoradiography, with Mimosa-28 semiconductor sensors, provides a sub-millimetre resolution while keeping a good sensitivity in order to visualize the cerebral distribution of the radiotracer in the mouse. Before the autoradiography acquisition, this sensor is characterized with isotopes usually used in preclinical systems in the PET system : 18F, 64Cu and 89Zr. Measurements of efficiency and spatial resolution are made to compare with other current systems such as emulsion films, phosphorescence, scintillation and gaseous detectors. PET scans enable both to explore biodistribution at the animal scale before to visualize the distribution with autoradiography at the tissue scale. We then explore the possibility of improving the quality of images through GEANT4 Application for Tomography Emission (GATE) Monte-Carlo simulation and reconstruction using a Maximum Likelihood Estimation Method (MLEM) algorithm. The autoradiographic images gain in contrast and the scattering effect of the charged particles into the medium is attenuated
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Truchot, Lydie. "Apports diagnostiques du 18F-MPPF en Tomographie par émission de Positons dans la maladie d’Alzheimer." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10102.
Анотація:
La maladie d’Alzheimer (MA) est la principale cause de démence dégénérative. In vivo, seul un diagnostic probable de MA peut être porté, à partir des données cliniques et neuropsychologiques. Le développement de biomarqeurs spécifiques et susceptibles de discriminer les différentes phases de la MA constitue un enjeu majeur dans les perspectives d’un diagnostic précoce et de l’évaluation des interventions thérapeutiques. Des études récentes ont montré une modification du métabolisme sérotoninergique dans la MA. Dans une approche diagnostique précoce et différentiel de la MA, nous avons étudier le système sérotoninergique in vivo des patients MA à différents stades évolutifs et des patients atteints d’autres types de démences grâce à la TEP au 18F-MPPF, qui permet d’étudier les récepteurs sérotoninergiques 5-HT1A qui sont principalement localisés dans les régions limbiques, touchées précocement dans la MA. Nos résultats montrent que le système sérotoninergique est précocement affecté dans la MA et que son étude permet de discriminer la phase pré-démentielle de la maladie (aMCI) de la phase de démence légère, en suggérant la mise en place d’un mécanisme compensatoire au stade précoce de la MA. Cette étude démontre que la TEP au 18F-MPPF est un outil intéressant pour l’étude de la physiopathologie de la MA et qu’elle est un outil de diagnostic précoce de la MAA probable diagnosis of Alzheimer’s disease (AD) is possible during the life of the patient. Recent studies have shown modifications of the serotonergic metabolism in AD. In the early and differential diagnostic approach of AD, we have studied in vivo serotonergic system of AD patients at different stages of the disease and patients with other dementia with 18F-MPPF PET, which allows studying the 5-HT1A serotonergic receptors which mainly located the limbic structures, affected early in AD. Our results show that serotonergic system is early affected in AD, allowing the discrimination of AD at the different stages and with other dementia, suggesting the presence of a compensatory mechanism at the early stage of AD. This study shows that the 18F-MPPF PET is an interesting tool for the physiopathological study of AD and that it is a tool for early diagnosis of AD
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Collet, Solène. "L'IRM multiparamétrique et la TEP pour les gliomes : deux outils complémentaires pour la détermination du grade, l'évaluation de la survie et l'analyse spatiale." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN3165.
Анотація:
L’imagerie intervient à différentes étapes de la prise en charges des patients atteints de gliome avec notamment l’IRM conventionnelle. Afin de mieux caractériser cette pathologie, d’autres marqueurs physiologiques et/ou métaboliques plus spécifiques des cellules tumorales, de la vascularisation ou de l’hypoxie sont notamment issus de l’IRM multiparamétrique (IRMmp) comme la perfusion (CBV), la diffusion (ADC) et la spectroscopie par résonance magnétique (SRM) ou de la TEP avec les traceurs [18F]-FLT et [18F]-FMISO. Dans ce travail, hormis le FMISO, ces différents marqueurs d’imagerie ont été étudiés pour la détermination du grade des gliomes, puis en lien avec la survie des patients atteints de glioblastome (GBM) pour évaluer leur valeur diagnostique et pronostique. Les modalités permettant une meilleure classification du grade de la tumeur sont l’ADC et la captation de [18F]-FLT. De plus, une analyse multivariée fait aussi ressortir la TEP FLT et l’ADC comme les meilleurs biomarqueurs d’imagerie pour prédire la survie. L’analyse des relations spatiales des différents biomarqueurs dans les GBM montre que des zones potentiellement agressives, de captation [18F]-FLT et d’hypervascularisation, sont présentes à l’extérieur des zones de prise de contraste habituellement traitées. Celles-ci pourraient être intégrées pour optimiser les traitements de chirurgie et de radiothérapie. Ces images multimodales permettent également d’étudier des liens entre les différents phénomènes physiopathologiques tumoraux et de suggérer que la prolifération serait à l’origine de l’hypoxie et de la vascularisation et que ces deux phénomènes sont spatialement dissociésImaging is used at different stages of management of glioma patients including conventional MRI. To better characterize this disease, more specific physiological and / or metabolical markers of tumor cells, vascularization or hypoxia mesured from multiparametric MRI (IRMmp) as perfusion (CBV), diffusion (ADC) and magnetic resonance spectroscopy (MRS) or PET with tracer [18F]-FLT and [18F]-FMISO. In this work, except FMISO, these imaging markers have been studied to determine the grade of gliomas and in relationship with the survival of patients with glioblastoma (GBM) to evaluate their diagnostic and prognostic value. Modalities for a better classification of tumor grade are the ADC and uptake [18F]-FLT. In addition, multivariate analysis also highlights the FLT PET and ADC as the best imaging biomarkers to predict survival. The analysis of the spatial relationships of various biomarkers in GBM shows that potentially aggressive areas, uptake of [18F]-FLT and vascularity are present outside areas of contrast enhancement usually treated. These could be incorporated to optimize the treatment of surgery and radiotherapy. These multimodal images also allow us to study the links between the different pathophysiological mechanisms and suggest that tumor proliferation is the cause of hypoxia and vasculature and that these two phenomena are spatially dissociated
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Israel-Jost, Vincent. "Optimisation de la reconstruction en tomographie d'émission monophotonique avec colimateur sténopé." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/ISRAEL-JOST_Vincent_2006.pdf.
Анотація:
En imagerie du petit animal par tomographie d'émission monophotonique (TEMP), la modélisation de la réponse physique du détecteur demande beaucoup de soin pour en contrebalancer la faible résolution intrinsèque. Les coupes du volume à reconstruire s'obtiennent ainsi à partir des projections, à la fois par une opération de rétroprojection et une déconvolution de la réponse impulsionnelle du détecteur. Nous optons dès lors pour des méthodes itératives de résolution d'un grand système linéaire qui fonctionnent indépendamment de la complexité du modèle. Pour parvenir à des résultats exploitables, tant en terme de résolution spatiale que de temps de calcul chez le rat ou la souris, nous décrivons dans ce travail les choix de notre modélisation par une réponse impulsionnelle gaussienne, ajustée suivant des paramètres physiques et géométriques. Nous utilisons ensuite la symétrie de rotation inhérente au dispositif pour ramener le calcul de P opérateurs de projections au calcul d'un seul d'entre eux, par une discrétisation de l'espace compatible avec cette symétrie, tout en contrôlant la densité angulaire de voxels pour éviter un suréchantillonnage au centre du volume. Enfin, nous proposons une nouvelle classe d'algorithmes adaptés à la fréquence qui permettent d'optimiser la reconstruction d'une gamme de fréquence spatiale donnée, évitant ainsi d'avoir à calculer de nombreuses itérations lorsque le spectre à reconstruire se retrouve surtout dans les hautes fréquencesIn SPECT small animal imaging, it is highly recommended to accurately model the response of the detector in order to improve the low spatial resolution. The volume to reconstruct is thus obtained both by backprojecting and deconvolving the projections. We chose iterative methods, which permit one to solve the inverse problem independently from the model's complexity. We describe in this work a gaussian model of point spread function (PSF) whose position, width and maximum are computed according to physical and geometrical parameters. Then we use the rotation symmetry to replace the computation of P projection operators, each one corresponding to one position of the detector around the object, by the computation of only one of them. This is achieved by choosing an appropriate polar discretization, for which we control the angular density of voxels to avoid oversampling the center of the field of view. Finally, we propose a new family of algorithms, the so-called frequency adapted algorithms, which enable to optimize the reconstruction of a given band in the frequency domain on both the speed of convergence and the quality of the image