Spectroscopie par Résonance Magnétique du Proton

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Développements méthodologiques pour la quantification absolue et multi-tissulaire en spectroscopie par résonance magnétique des altérations métaboliques dans la sclérose en plaques

Développements méthodologiques pour la quantification absolue et multi-tissulaire en spectroscopie par résonance magnétique des altérations métaboliques dans la sclérose en plaques

Fig. 1.21. Illustration du compromis biais/variance en fonction du nombre de paramètres (degrés de liberté) du modèle ( http: // mahalanobis. twoday. net/ stories/ 264091/ ) Le compromis entre conance aux données réelles ou conance aux données idéales in- tervient dans le choix de l'information a priori : celle-ci peut être l'unique singulet d'un groupement de proton (methyl singlet metabolite (MSM)), ou incorporer tous les grou- pements d'un métabolite et les multiplets causés par les couplages-J (whole metabolite (WHOM)). Une des grandes dicultés de la quantication des signaux SRM provient en eet du chevauchement des résonances des métabolites. Imposer des contraintes fortes sur les diérentes résonances d'un métabolite aide ainsi leur distinction et améliore théorique- ment la qualité de l'estimation [ Cavassila et al., 2000 ]. Cette information a priori peut être acquise in vitro ou simulée par des algorithmes reposant sur le formalisme de mécanique quantique (NMRScope [ Graveron-Demilly et al., 1993 ] ou Gamma [ Smith et al., 1994 ]) et calculant l'évolution du signal à partir de la séquence de localisation (voir Ÿ 1.1.4 ), et des constantes de couplage et de déplacement chimique d'un métabolite [ Govindaraju et al., 2000 ]. Les données simulées ont pour avantage d'être simples et rapides à obtenir, mais ont pour limitation la diculté à simuler dèlement les conditions d'acquisition réelle (hétéro- généités B 0 , température, pH, eets des gradients, etc.) (voir [ Cudalbu et al., 2008 ] pour
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Intérêt de l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) fonctionnelle (diffusion et spectroscopie) dans l’évaluation du tissu cérébral du Chien

Intérêt de l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) fonctionnelle (diffusion et spectroscopie) dans l’évaluation du tissu cérébral du Chien

En imagerie, il faut essayer de minimiser ce phénomène afin d’éviter des artéfacts, alors que le but de la spectrométrie est justement de le mettre en évidence, aussi bien qualitativement que quantitativement. Ainsi, chaque molécule contenant le noyau d’atome observé (le proton d’hydrogène la plupart du temps), possède un déplacement chimique bien précis qui constitue sa signature RMN. Le déplacement chimique est représenté sur un graphe par un spectre de raies. Chaque raie (ou groupe de raies) correspond à un groupement chimique donné. L’abscisse de ce graphe est graduée en parties par million (ppm) par rapport à une référence 0, qui en spectrométrie protonique est le tétraméthylsilane (TMP) ; en ordonnée, on trouve l’intensité du signal. Par convention, cette référence est placée sur la droite de l’axe et les valeurs de ppm les plus élevées correspondent à des fréquences de résonance plus élevées, vers la gauche. Enfin, la surface sous la raie de résonance, correspondant à l’amplitude du signal enregistré à la fréquence de résonance, est proportionnelle à la quantité de noyaux contenus dans un groupement chimique donné (Fig.49).
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Valeur prédictive de la spectroscopie par résonance magnétique sur le devenir neurodéveloppemental à l'âge de 2 ans chez une cohorte de nouveau-nés grands prématurés

Valeur prédictive de la spectroscopie par résonance magnétique sur le devenir neurodéveloppemental à l'âge de 2 ans chez une cohorte de nouveau-nés grands prématurés

therefore the functioning of neuronal progenitors such as the oligodendrocytes (NAA/Cho ratio increases with age in all brain regions) (11). A number of studies, detailed above, show that proton spectroscopy can predict the long- term outcome of neonates with anoxic-ischemic encephalopathy. These studies show that an increase in lactate and a decrease in NAA are correlated with poor development (12,13). Few studies have explored MRS in predicting the outcome of the very preterm infant. These studies report contradictory results. First, Augustine et al. found no association between spectroscopic ratios (voxel in supraventricular position encompassing WM and gray matter- GM) and neurodevelopment at 18-24 month (14). In an earlier study, Kimura et al., placing a voxel in the frontal WM, report an association with various neurological disorders and a reduction in the NAA/Cho ratio in a heterogeneous population of infants (6). Recently, Kendall (15) et al shown that a reduced NAA/Cho ratio combined with an increase in Cho / Cr ratio in children with 1-year motor development delay was more reliable for neurodevelopmental prognosis compared to conventional magnetic resonance imaging results. These ratios were measured in the posterior periventricular WM. Finally, Van Kooij et al. show that cerebellar volumes and NAA/Cho ratio in the cerebellum in term premature infants are associated with cognitive impairment at 2 years but not correlated with motor development abnormalities (16). All these studies on preterm infants did not elucidate children outcome with MRS, but showed the potential use of this imaging technique in cognitive development of premature brains.
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Pépite | Développement de la spectroscopie résonance magnétique nucléaire pour les solides et la matière molle

Pépite | Développement de la spectroscopie résonance magnétique nucléaire pour les solides et la matière molle

0 kHz 共Ref. 39 兲 since ⌬␯ 1,2 − ⌬␯ 3 = −2.2 kHz and ⌬␯ 1,2 − ⌬␯ 4 = −3 kHz. In order to accommodate a proton chemical-shift range of 15 ppm on a 400 MHz spectrometer, a spectral width of 4.2 kHz is required, assuming a scaling factor of 0.70. De- spite of the broadening near the zero RRF line, such a region can always be found by setting the carrier frequency either in the middle of the spectrum or on one of its sides. Actually

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Spectroscopie par Résonance Magnétique : Étude des variations diurnes des mesures de concentrations de métabolites cérébraux et applications cliniques

Spectroscopie par Résonance Magnétique : Étude des variations diurnes des mesures de concentrations de métabolites cérébraux et applications cliniques

Il s’agit en fait du principe de résonance magnétique nucléaire (RMN) qui repose en fait sur le couplage entre le moment magnétique du noyau des atomes et le champ magnétique externe. Le principe de RMN sera largement assis par les travaux de Felix Bloch et Edward Mills Purcell en 1946 : pour le premier, il s’agissait des équations dites de Bloch et d’une expérience permettant de détecter les émissions RF de protons excités (41) ; pour le second, il s’agissait d’étudier les mécanismes de relaxation du spin du proton dans les solides (42). Ils recevront d’ailleurs le prix Nobel de physique en 1952 pour leurs travaux. À ce jour, les champs RF sont toujours utilisés pour exciter les spins tant pour la RMN que pour l'IRM. Jusqu’au début des années 1970, la RMN a connu de nombreux développements, surtout en spectroscopie. C’est en 1969 que Raymond Vahan Damadian a eu l’idée d’employer la RMN au sein du domaine « médical ». Il a en effet monté une étude, chez le rat, utilisant la spectroscopie RMN pour montrer la possibilité de différencier des tumeurs en termes de malignité ou bénignité uniquement grâce à cette technique d’imagerie (43).
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Caractérisation des protéines intrinsèquement désordonnées par résonance magnétique nucléaire

Caractérisation des protéines intrinsèquement désordonnées par résonance magnétique nucléaire

Introduction Ce travail de thèse intervient donc quelques années après la reconnaissance des protéines désordonnées par la communauté scientifique. Cette thèse multidisciplinaire met en jeu des connaissances de physique, de spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, de biologie, de chimie et d’informatique. Elle s’oriente sur la simulation numérique des protéines désordonnées à partir des connaissances actuelles de l’état déplié. La formulation théorique des propriétés des protéines étant à l’heure actuelle limitée, la description la plus adéquate a recours à la modélisation numérique. Le modèle adopté est une description par ensemble explicite de structures en échange traduisant le caractère flexible du système étudié. Ce modèle abandonne toute descrip- tion biologique et adopte une vision physico-chimique, les protéines sont considérées comme des hétéro-polymères constitués d’éléments, les acides aminés, possédant des propriétés physiques et chimiques particulières. Nous pouvons distinguer l’information locale décrite par les angles dièdres (φ,ψ) traduisant l’orientation des plans peptidiques les uns par rapport aux autres de l’information à moyenne et longue portée traduisant les distances entre résidus. L’objet de cette thèse est donc de proposer un modèle viable permettant de caractériser quantitativement l’échantillonnage local et les interactions à longue portée présentes au sein des protéines désordonnées.
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Segmentation par classification floue :application à l’imagerie par résonance magnétique

Segmentation par classification floue :application à l’imagerie par résonance magnétique

Ils ont pour conséquence la dispersion du signal : image floue de la structure en mouvement. I.5.2 Le bruit Comme tout dispositif de mesure physique, les données sont entachées de bruit. Il provient à la fois du patient (agitation thermique des protons à l’origine d’émissions parasites) et de la chaine de mesure (convertisseurs analogique-numérique, antenne, etc). La perturbation par le bruit est généralement quantifiée par le rapport signal sur bruit (RSB), fonction de l’amplitude du signal observé par rapport à l’importance de la variation du bruit. Ce rapport, et donc la qualité de l’image, peut être amélioré en considérant différentes antennes, un champ magnétique ⃗⃗⃗⃗ plus intense, une matrice de résolution moins fine, ou encore une multiplication des mesures. Néanmoins, il restera toujours un bruit dans l’image reconstruite finale. On peut considérer que le bruit dans l’image suit une distribution Ricienne qui, avec un rapport signal sur bruit su_sant (typiquement RSB > 3), peut être approximé par un bruit gaussien .
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Imagerie des couches corticales par résonance magnétique à  7 teslas

Imagerie des couches corticales par résonance magnétique à 7 teslas

fréquence de Larmor. La relaxation résultante est alors approximée par une loi exponentielle de constante de temps T 2 ∗ . M xy (t) = M xy (t = 0) e − t/T 2 ∗ ( .) Pour annuler l’e ffet des hétérogénéités de champ et accéder à T 2 , il faut utiliser une technique appelée écho de spin, introduite au § .. Les causes des hétérogénéités de champ sont multiples, mais on peut en distinguer deux types. Les hétérogénéités microscopiques, dues notamment à des variations locales de susceptibilité magnétique, sont utiles à la caractérisation des tissus car elles en traduisent une caractéristique intrinsèque. En revanche, les hétérogénéités macrosco- piques peuvent être dues au champ induit à distance par l’aimantation de n’importe quelle partie de l’objet étudié, dépendant ainsi de la géométrie macroscopique de l’échantillon. Ces hétérogénéités macro- scopiques ne sont pas utiles à la caractérisation des tissus, et sont à l’origine d’artéfacts pouvant aller jusqu’à la disparition du signal par déphasage intra-voxel (voir figures .(a) et (b)).
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Imagerie cellulaire par résonance magnétique rehaussée au manganèse (CelMEMRI)

Imagerie cellulaire par résonance magnétique rehaussée au manganèse (CelMEMRI)

L’utilisation du Fluorinert™ a permis d’améliorer l’uniformité du champ de l’antenne sur les bords car la susceptibilité magnétique de la solution est proche de celle du cuivre. J’ai fait 4 ou 5 tours de fil de cuivre selon l’antenne. Les spires étaient séparées entre elles de la valeur du diamètre du fil utilisé. Cette dimension est souvent utilisée dans les articles scientifiques cf. [5], [18] qui expliquent la construction d’antennes ; en effet elle permet d’obtenir des antennes assez longues avec un nombre de spires faible et une bonne homogénéité. Deux paramètres de la bobine nous ont permis d’obtenir facilement la résonance à 730 MHz : le premier est la longueur du fil, un fil court permet d’augmenter la fréquence de résonance car l’inductance diminue. On diminue alors la section de l’antenne de quelques millimètres, ou on diminue le nombre de spires. En changeant le nombre de spires, on change la longueur de la bobine. Le deuxième paramètre est le diamètre du fil. Un fil de plus grand diamètre permet
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Détection optique de la résonance magnétique nucléaire du mercure 201

Détection optique de la résonance magnétique nucléaire du mercure 201

polarisée d’une source lumineuse émettant la raie 2 537 Å et contenant soit de l’isotope 198 (qui excite la composante hyperfine 3/2 de 201Hg) soit de l’isotope 204 (qui excite la composante hyper- fine 5/2 de 201Hg). Sur une fréquence de résonance de 10 kilocycles par seconde, la résonance, détec- tée par changement de l’état de polarisation de la lumière de résonance optique, se situe

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Développement d'antennes RF pour l'imagerie du rat en résonance magnétique

Développement d'antennes RF pour l'imagerie du rat en résonance magnétique

Le présent mémoire porte sur la conception et le développement de deux antennes RF utilisées en imagerie par résonance magnétique. Ces antennes ont pour but de guider le futur développement d’une plateforme d’imagerie multi-animal qui servira les cher- cheurs du nouveau CRCHUM. Plus spécifiquement, ces antennes ont été conçues pour l’imagerie du proton à 1.5T. La première utilise une birdcage de type lowpass pour la partie émettrice et utilise 8 éléments de surface pour la partie réceptrice. La seconde an- tenne est une birdcage de type lowpass polarisée circulairement qui est utilisée à la fois pour l’émission et pour la réception. Cette dernière a présenté de bonnes performances, générant des images avec un SNR élevé et avec une bonne homogénéité, la rendant une bonne candidate pour la future plateforme. La première a présenté quelques problèmes au niveau de la désyntonisation de la birdcage et du couplage entre les éléments. Dans le cas où ces problèmes venaient à être surmontés, cette antenne aurait l’avantage de pou- voir utiliser des techniques d’imagerie parallèle et possiblement d’avoir un SNR plus élevé.
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Application de la compression à la tractographie en imagerie par résonance magnétique de diffusion

Application de la compression à la tractographie en imagerie par résonance magnétique de diffusion

Abréviations 3D Trois Dimensions 4D Quatre Dimensions ADC Coefficient Apparent de Diffusion Apparent Diffusion Coefficient CC Corps Calleux Corpus Callosum CHUS Centre Hospitalier Univer[r]

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Imagerie par résonance magnétique du transport et de la rétention des colloïdes dans les sols

Imagerie par résonance magnétique du transport et de la rétention des colloïdes dans les sols

De nombreuses études s’appliquent à comprendre les mécanismes de transport et de réten- tion des colloïdes dans les sols. Les expériences traditionnelles de transport se font par l’injec- tion d’un pulse de solution bien caractérisée dans un milieu poreux (lui aussi bien caractérisé) en conditions saturées ou bien sous une simulation de pluie. Les effluents sont échantillon- nés à une période régulière et analysés. L’évolution des variables d’intérêt (concentration en particules, en ions, pH, etc.) en fonction du temps ou du volume élué sont représentées par les "courbes de percée". Celles-ci sont utilisées pour comprendre les mécanismes ayant lieu à l’intérieur du milieu poreux. Cette approche n’offre pas un accès direct aux mécanismes car elle se fait par déduction ; le sol est une boite noire. L’ouverture de cette dernière peut se faire par des méthodes destructrices, c’est-à-dire l’extraction du matériau poreux en fin d’ex- périence afin de déterminer les concentrations en colloïdes dans chaque tranche d’échantillon. Des techniques de visualisation peuvent être utilisées pour réaliser cette ouverture sans détruire l’échantillon. Certaines permettent de déterminer la répartition finale des particules, et d’autres de mesurer les évolutions de concentration en fonction du temps et de l’espace. En particulier, l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) offre un suivi dynamique 1D
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Recherche de marqueurs de l'hépatite C en imagerie et spectroscopie par résonance magnétique

Recherche de marqueurs de l'hépatite C en imagerie et spectroscopie par résonance magnétique

Dans cette étude, nous avons pu développer une séquence qui permet d’obtenir des images pondérées par diffusion de façon optimale pour le foie c’est-à- dire avec une valeur de TE faible [r]

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Fabrication des films microstructurés et leurs caractéristiques en spectroscopie de résonance des plasmons de surface

Fabrication des films microstructurés et leurs caractéristiques en spectroscopie de résonance des plasmons de surface

Chapitre 5 Vers l’intégration du SPR à la microscopie à force atomique (AFM) 5.1 Introduction Dans les chapitres 2 et 3, l’étude des microtriangles a prouvé qu’ils sont actifs en SPR et que leur sensibilité peut être du même ordre de grandeur que celle des films continus. À partir de ces dimensions, l’idée de développer un instrument SPR miniaturisé aux pointes des cantilevier de microscopie à force atomique (AFM) a été explorée. Ainsi, la sensibilité chimique de la spectroscopie SPR pourrait être exploitée de manière localisée dans un environnement biologique. L’AFM est déjà une méthode d’analyse bien développée pour imager l’aspect physique de matériel biologique. Particulièrement, la spectroscopie de force a démontré le potentiel d’utiliser des réactions biologiques intégrées à la surface des leviers AFM. Afin de pouvoir montrer l’intégrabilité du SPR aux pointes AFM, il est nécessaire de caractériser les propriétés optiques des pointes revêtues d’or pour déterminer la présence d’un plasmon de surface. Cette section vise donc à présenter le potentiel d’imagerie plasmonique des pointes de levier AFM couvertes d’or. Les résultats exposés servent à supporter les diverses orientations que pourrait prendre le projet pour l’intégration d’un capteur SPR à des pointes AFM pour en faire des nano/micro biocapteurs.
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Élargissement et déplacement des raies de résonance magnétique causés par une excitation optique

Élargissement et déplacement des raies de résonance magnétique causés par une excitation optique

du pompage optique comme un processus de relaxation dans l’état fondamental ; la possibilité d’une conservation partielle de la cohérence au cours du cycle de pompage ; la prévision de certains déplacements des raies de résonance magnétique sous l’influence de l’excitation optique ; l’expres- sion des signaux de détection optique à partir des éléments de la matrice densité dans l’état fonda-

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Combinaison de l’électro-encéphalographie et de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pour le neurofeedback

Combinaison de l’électro-encéphalographie et de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pour le neurofeedback

“Physiological origin of low-frequency drift in blood oxygen lcyci dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI).” In: Magnetic Resonance in Medicine 61.4, pp. “A method [r]

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Prédire la réponse placebo grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Prédire la réponse placebo grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Cette analyse a également per- mis d’observer d’autres phénomènes particuliers ; par exemple, un effet secondaire inédit de la duloxétine : le traitement semble en effet interférer n[r]

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Dispositif de stimulation olfactive pour l'investion en imagerie par résonance magnétique fonctionelle

Dispositif de stimulation olfactive pour l'investion en imagerie par résonance magnétique fonctionelle

Résumé L’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) a connu un grand essor ces deux dernières décennies. En effet, l’arrivée sur le marché d’IRM de haute résolution (5 Teslas et dernièrement 7 Teslas) a permis l’étude des méca- nismes cérébraux. Le travail de recherche de cette thèse s’inscrit dans ce contexte. Il s’agit de développer une instrumentation pour des études objectives du compor- tement cérébral sous l’effet de stimuli. Nous nous sommes intéressés à l’étude de l’olfaction. Nous avons conçu et réalisé un stimulateur olfactif à six canaux, syn- chronisable avec la respiration et contrôlable par ordinateur. L’originalité de notre travail réside en la modularité de notre appareil, qui en fait un dispositif adaptable aux besoins des études. Nous proposons une approche innovante pour modifier l’in- tensité des stimulations délivrées : la Modulation de Largeur d’Impulsion (MLI). Cet appareil a été utilisé dans plusieurs études en IRMf. L’efficacité de la MLI est mise en évidence dans une étude psychophysique décrite dans ce manuscrit.
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Fiberweb : visualisation et interaction dans le web en imagerie par résonance magnétique de diffusion

Fiberweb : visualisation et interaction dans le web en imagerie par résonance magnétique de diffusion

Le cerveau est l’un des organes les plus complexes du corps humain et c’est égale- ment l’un des plus importants (figure 1 ). Il est l’équivalent d’un ordinateur biologique, tout en étant plus versatile que cette machine. Composé de plusieurs milliards de neu- rones, le cerveau est un organe qui possède toujours de nombreux mystères. Il était donc tout naturel que l’être humain se soit décidé à en connaître plus à son sujet. L’une des méthodes employée afin d’explorer le cerveau est la dissection (figure 1 ). Cependant, c’est une technique qui ne peut être pratiquée sur une personne vivante. Grâce à l’imagerie par résonance magnétique (IRM), il est possible de le disséquer virtuellement. On prend tout d’abord des données d’IRM de diffusion (IRMd). Ces données nous permettent de faire de la tractographie afin de recréer un tractogramme, c’est-à-dire une reconstruction des fibres du cerveau. Par la suite, on peut utiliser des boîtes de sélection et d’exclusion de fibres afin de faire la dissection virtuelle. On peut en voir un exemple tiré de Catani et al. [ 8 ] à la figure 1 . Il existe plusieurs logiciels permettant de faire ce type de dissection, comme le FiberNavigator [ 58 ] ou MI-Brain [ 31 ].
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