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Diffusion imaging and tractography of the spinal cord in healthy subjects : development of an atlas of the human medullary white matter, in vivo
No full textL’anatomie de la substance blanche de la moelle spinale telle que nous la connaissons aujourd’hui repose sur une combinaison de données provenant de modèles animaux et d'études chez l’humain basées sur la physiopathologie, l’électrophysiologie et l’histologie post-mortem. Elle n’a néanmoins jamais été décrite in vivo chez l’homme. Basée sur l’IRM de diffusion, la tractographie de la moelle spinale connaît un essor important depuis plus d’une décennie, permettant l’étude in vivo de son organisation de micro architecturale. L’objectif de ce travail était d’utiliser la technologie de tractographie médullaire afin de différencier les faisceaux spinaux et de créer, in vivo, un atlas de la substance blanche médullaire humaine, pouvant être secondairement utilisé en clinique pour les patients atteints de pathologies médico-chirurgicales de la moelle spinale. Ce manuscrit présente l’état de l’art de la tractographie médullaire tout en détaillant les paramètres d’acquisition permettant d’obtenir un rendu tractographie de bonne qualité. La qualité de rendu tractographique étant également dépendante des étapes de post traitement, un pipeline précis de correction des distorsions est défini. Une approche full tractography est proposée afin de supprimer les étapes opérateur dépendantes, permettant ainsi une utilisation plus aisée en routine clinique. Par ailleurs, l’organisation micro architecturale de la moelle spinale en imagerie de diffusion à haute résolution angulaire (HARDI) est décrite, et un atlas des régions d’intérêt (ROI) des faisceaux de projection est défini de manière extrêmement précise en s’appuyant sur la ligne commissure antérieure - commissure postérieure. Un processus de fusion entre les images de diffusion de l’étage cérébral et médullaire est ensuite réalisé, créant ainsi une continuité des fibres nerveuses du cortex jusqu’à la moelle spinale, et permettant de différencier, à l’échelle individuelle, les faisceaux spinaux selon la méthodologie des ROI précédemment décrite. D’autre part, un processus de recalage et de fusion des images de diffusion de la moelle spinale est réalisé afin de produire un atlas de la substance blanche médullaire, représentatif de la population étudiée. Enfin, l’entièreté de ce pipeline est illustrée dans une activité de soin courant (tumeur médullaire), louant l’intérêt de l’utilisation de la tractographie médullaire en routine clinique.The anatomy of the white matter of the spinal cord, as we know it today, is based on a combination of data from animal models and human studies grounded in pathophysiology, electrophysiology, and post-mortem histology. However, it has never been described in vivo in humans. Based on diffusion MRI, spinal cord tractography has seen significant growth for over a decade, enabling the in vivo study of its microarchitectural organization. The objective of this work was to use spinal cord tractography technology to differentiate spinal tracts and to create, in vivo, an atlas of the human spinal cord white matter, which could later be used in clinical settings for patients with medical and surgical spinal cord pathologies. This manuscript presents the state of the art in spinal cord tractography while detailing the acquisition parameters necessary to obtain a high-quality tractography rendering. Since the quality of tractography rendering also depends on post-processing steps, a precise pipeline for distortion correction is defined. A full tractography approach is proposed to eliminate operator-dependent steps, thus allowing easier use in clinical routine. Additionally, the microarchitectural organization of the spinal cord in high angular resolution diffusion imaging (HARDI) is described, and an atlas of regions of interest (ROI) of the projection tracts is defined with precision, based on the anterior commissure - posterior commissure line. A process of stitching diffusion images of the brain and spinal cord is then carried out, creating a continuity of nerve fibers from the cortex to the spinal cord, and allowing differentiation of spinal tracts on an individual level using the previously described ROI methodology. Moreover, a process of registration and fusion of spinal cord diffusion images is performed to produce an atlas of spinal cord white matter, representative of the studied population. Finally, this entire pipeline is illustrated in a routine care activity (spinal cord tumor), highlighting the relevance of using spinal cord tractography in clinical practice
Tractographie des nerfs crâniens : état de l’art, développement et application en chirurgie des tumeurs de la base du crâne.
No full textTractography is a recent imaging tool that uses the diffusion signal from the magnetic resonance imaging to detect the preferential orientation of water molecules within the tissues and particularly along white fibers of the brain. This technique has caught the attention of the scientific community describing non-invasively the in vivo white matter architecture. Nonetheless, its application to fiber crossing areas or small-scale structures, such as cranial nerves, remains inaccurate. New methods are being developed for both the acquisition and post-processing steps, but the angular and spatial resolution is still insufficient. The objective of this work is the application of the technique of tractography to cranial nerves and in the clinical setting for the detection of their trajectory in case of skull base tumors. After reminding the basics to understand each step involved in tractography, I present the current state-ofthe- art for application to cranial nerves. From 21 selected studies, I report all parameters of acquisition and tracking, the algorithms of reconstruction, the design of the regions of interest, and filtering methods. I then develop a dedicated tractography pipeline and show its value for surgical management through a 62 case series of various skull base tumors and two clinical images. Finally, I propose a new full-tractography approach that can reconstruct cranial nerves in their whole anatomical environment with or without tumor, which could be used in the clinical routine, notably for presurgical planning, aiming to improve the functional outcome of patients.Apparue à la fin des années 1990, la tractographie utilise le signal diffusion de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour détecter l’orientation préférentielle des molécules d’eau et reconstruire l’architecture des tissus biologiques, notamment celle des fibres blanches intra cérébrales. Cette technique a suscité l’engouement de la communauté scientifique en permettant, pour la première fois, l’étude in vivo non invasive des structures anatomiques, et en particulier celle du cerveau. Néanmoins, la description de la trajectoire des fibres blanches reste imprécise dans les zones de croisement de fibres et pour les structures de petite taille comme les nerfs crâniens. De multiples méthodes sont développées aux différentes étapes d’acquisition et de post-traitement mais la résolution spatiale et angulaire reste encore insuffisante. L’objectif de ce travail est l’application de la technique de tractographie aux nerfs crâniens et sa validation clinique pour la détection de leur trajectoire en cas de tumeurs de la base du crâne. Après avoir rappelé les notions fondamentales nécessaires à la compréhension de chaque étape de la tractographie, je présente l’ « état de l’art » dans le cas particulier des nerfs crâniens. A partir de 21 études de la littérature scientifique, je détaille tous les paramètres d’acquisition et de tracking, les algorithmes de reconstruction, le design des régions d’intérêt et le filtrage. Puis, je développe mon propre pipeline de tractographie et montre son impact potentiel sur la prise en charge chirurgicale à travers une série de 62 cas de tumeurs variées de la base du crâne et 2 vignettes cliniques illustratives. Enfin, je propose une nouvelle approche, la full-tractography, qui reconstruit les nerfs crâniens dans leur environnement anatomique complet avec ou sans tumeur, pour une exportation en routine clinique notamment lors du planning pré-chirurgical, dans le but d’améliorer le résultat fonctionnel pour les patients
Tractographie des nerfs crâniens : état de l’art, développement et application en chirurgie des tumeurs de la base du crâne.
No full textTractography is a recent imaging tool that uses the diffusion signal from the magnetic resonance imaging to detect the preferential orientation of water molecules within the tissues and particularly along white fibers of the brain. This technique has caught the attention of the scientific community describing non-invasively the in vivo white matter architecture. Nonetheless, its application to fiber crossing areas or small-scale structures, such as cranial nerves, remains inaccurate. New methods are being developed for both the acquisition and post-processing steps, but the angular and spatial resolution is still insufficient. The objective of this work is the application of the technique of tractography to cranial nerves and in the clinical setting for the detection of their trajectory in case of skull base tumors. After reminding the basics to understand each step involved in tractography, I present the current state-ofthe- art for application to cranial nerves. From 21 selected studies, I report all parameters of acquisition and tracking, the algorithms of reconstruction, the design of the regions of interest, and filtering methods. I then develop a dedicated tractography pipeline and show its value for surgical management through a 62 case series of various skull base tumors and two clinical images. Finally, I propose a new full-tractography approach that can reconstruct cranial nerves in their whole anatomical environment with or without tumor, which could be used in the clinical routine, notably for presurgical planning, aiming to improve the functional outcome of patients.Apparue à la fin des années 1990, la tractographie utilise le signal diffusion de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour détecter l’orientation préférentielle des molécules d’eau et reconstruire l’architecture des tissus biologiques, notamment celle des fibres blanches intra cérébrales. Cette technique a suscité l’engouement de la communauté scientifique en permettant, pour la première fois, l’étude in vivo non invasive des structures anatomiques, et en particulier celle du cerveau. Néanmoins, la description de la trajectoire des fibres blanches reste imprécise dans les zones de croisement de fibres et pour les structures de petite taille comme les nerfs crâniens. De multiples méthodes sont développées aux différentes étapes d’acquisition et de post-traitement mais la résolution spatiale et angulaire reste encore insuffisante. L’objectif de ce travail est l’application de la technique de tractographie aux nerfs crâniens et sa validation clinique pour la détection de leur trajectoire en cas de tumeurs de la base du crâne. Après avoir rappelé les notions fondamentales nécessaires à la compréhension de chaque étape de la tractographie, je présente l’ « état de l’art » dans le cas particulier des nerfs crâniens. A partir de 21 études de la littérature scientifique, je détaille tous les paramètres d’acquisition et de tracking, les algorithmes de reconstruction, le design des régions d’intérêt et le filtrage. Puis, je développe mon propre pipeline de tractographie et montre son impact potentiel sur la prise en charge chirurgicale à travers une série de 62 cas de tumeurs variées de la base du crâne et 2 vignettes cliniques illustratives. Enfin, je propose une nouvelle approche, la full-tractography, qui reconstruit les nerfs crâniens dans leur environnement anatomique complet avec ou sans tumeur, pour une exportation en routine clinique notamment lors du planning pré-chirurgical, dans le but d’améliorer le résultat fonctionnel pour les patients
Tractographie des nerfs crâniens : état de l'art, développement et application en chirurgie des tumeurs de la base du crâne
No full textTractography is a recent imaging tool that used the diffusion signal from the magnetic resonance imaging (MRI) to detect the preferential orientation of water molecules within the tissues and particularly along white fibers of the brain. This technique has caught the attention of the scientific community describing non-invasively the in vivo white matter architecture. Nonetheless, its application to fiber crossing areas or to small-scale structures, such as cranial nerves, remains inaccurate. New methods are being developed for both the acquisition and post-processing steps to provide a higher angular and spatial resolution imaging, and improve the reconstruction of fibers. In the clinical setting, the detection of the trajectory of the cranial nerves displaced by skull base tumors could be a relevant asset for the surgical strategy and the functional outcome. After reminding the basics to understand each step involved in tractography, we present the current state-of-the-art for application to cranial nerves. From 21 selected studies, we report all parameters of acquisition and tracking, algorithms of reconstruction, the design of the regions of interest, and filtering. We then develop our tractography pipeline and show its value for the surgical management through a 62 case series of various skull base tumors and two clinical images. Finally, we propose a new full-tractography approach that could be implemented in routine, notably for presurgical planningApparue à la fin des années 1990, la tractographie utilise le signal diffusion de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour détecter l’orientation préférentielle des molécules d’eau et reconstruire l’architecture des tissus biologiques, notamment celle des fibres blanches intra cérébrales. Cette technique a suscité l’engouement de la communauté scientifique en permettant, pour la première fois, l’étude in vivo non invasive des structures anatomiques, et en particulier celle du cerveau. Néanmoins, la description de la trajectoire des fibres blanches reste imprécise dans les zones de croisement de fibres et pour les faisceaux de petite taille comme les nerfs crâniens. De multiples méthodes sont développées aux différents étapes d’acquisition et de post-traitement afin d’améliorer la résolution spatiale et angulaire et augmenter la précision de la reconstruction des fibres. En pratique clinique, la détection de la trajectoire des nerfs crâniens déplacés au contact des tumeurs de la base du crâne pourrait apporter une aide significative dans la stratégie chirurgicale et améliorer le résultat fonctionnel pour les patients.Après avoir rappelé les notions fondamentales nécessaires à la compréhension de chaque étape de la tractographie, nous en présentons l’ « état de l’art » dans le cas particulier des nerfs crâniens. A partir de 21 études de la littérature scientifique, nous détaillons tous les paramètres d’acquisition et de tracking, les algorithmes de reconstruction, le design des régions d’intérêt et le filtrage. Puis, nous développons notre propre pipeline de tractographie et montrons son impact sur la prise en charge chirurgicale à travers une série de 62 cas de tumeurs variées de la base du crâne et 2 vignettes cliniques illustratives. Enfin, nous proposons une nouvelle approche, la full-tractography, avec une utilisation potentielle en routine clinique, notamment lors du planning pré-chirurgica
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Etude anatomique tridimensionnelle comparée de l'approche endoscopique endonasale trans-sphénoïdale étendue versus la pétrectomie antérieure (apport pour la prise en charge des tumeurs de la région pétro-clivale)
No full textAborder les tumeurs de la région pétro-clivale reste un challenge chirurgical pour parvenir à une exérèse optimale dans cette région profonde de la base du crâne au contact de nombreux éléments vasculaires et nerveux. Des approches micro-chirurgicales postérieures rétro et/ou pré-sigmoïdienne ont été décrites mais elles n'offrent qu'un accès profond au travers du rideau des nerfs crâniens avec écartement du cervelet. Les approches latérales transpétreuses notamment la pétrectomie antérieure ont élargi les possibilités d'accès à la région pétro-clivale mais avec un risque pour les structures intra-pétreuses et un champ opératoire étroit surcroisant également les nerfs crâniens. Plus récemment, l'apparition de l'endoscopie a ouvert une nouvelle voie antérieure grâce à l'approche trans-sphénoïdale et ses extensions. Nous avons réalisé une étude anatomique comparative tridimensionnelle entre l'approche endonasale endoscopique étendue et la pétrectomie antérieure micro-chirurgicale. A l'aide de nos travaux, de notre expérience chirurgicale et des données de la littérature, nous apportons des éléments de décision pour la prise en charge chirurgicale des tumeurs de la région pétro-clivale. Matériel et méthodes -Cinq têtes de cadavres frais ont été prélevées et préparées au formaldéhyde. Une injection de laJex ,coloré a été réalisée dans les artères et veines du cou. Une pétrectomie antérieure et une approche endoscopique en'a:onasale étendue controlatérale ont été réalisés sur chaque spécimen. L'anatomie chirurgicale a été précisément détaillée et photographiée étape par étape pour chacune des deux approches. Puis, la voûte crânienne et l'encéphale ont été retirés à l'exclusion de tous les nerfs crâniens, des artères du cercle artériel anastomotique de la base du cerveau et de la moelle allongée fin de visualiser l'espace de travail offert. Des reconstructions tridimensionnelles ont également été réalisées grâce à la tomodensitométrie cérébrale post-procédure. Enfin, l'ensemble des images ont été traitées pour offrir une vision tridimensionnelle stéréoscopique. La pétrectomie antérieure offre un accès direct étroit supéro-latéral à la région pétro-clivale limité par le sinus pétreux inférieur et le nerf VI -en bas -le clivus -en avant -le tronc cérébral et le réseau vertébro-basilaire en dedans le méat acoustique interne (MAI) en arrière-et le nerf V, le nerf IV puis le lobe temporal en haut. Cette approche peut découvrir le cavum de Meckel et le sinus caverneux et s'étendre à toute la fosse crânienne moyenne, à la région rétro-chiasmatique et aux citernes péri-mésencéphaliques. Toutefois, l'axe de travail est d'emblée entravé par le nerf trijumeau et elle ne permet pas un contrôle satisfaisant d'une extension tumorale inférieure vers le foramen jugularis, antérieure vers le clivus ou postérieure en arrière du MAI. Après reconstruction 3D, on mesure l'ouverture osseuse jusqu'à 23x13x14 mm. L'approche endoscopique endonasale trans-sphénoïdale classique permet un accès aisé à l'ensemble du clivus. Néanmoins, l'abord de l'apex pétreux reste délicat car il est situé juste en arrière de la portion para-clivale et pétreuse de l'artère carotide interne (ACI). Plusieurs variantes peuvent être décrites : l'abord médian trans-clival rétro-carotidien contourne l'ACI en dedans au contact du nerf VI. L'abord inférieur trans-ptérygoïde sous-carotidien nécessite un fraisage large du complexe sphéno-ptérygoïdien le long du nerf vidien puis sous l'ACI intra-pétreuse pouvant sacrifier la trompe auditive d'Eustache et donnant accès au foramen jugularis. Enfin, l'abord latéral latéro-carotidien contoume l'ACI para-clivale pour accéder à l'apex pétreux si un processus tumoral ouvre le passage à travers le cavum de Meckel. On peut découvrir les régions sellaire, supra-sellaire et latéro-sellaire si nécessaire. Ainsi, par une ouverture ostéo-durale "à façon" cette approche expose l'ensemble du clivus, l'ACI, l'artère basilaire, les nerfs II à VIII et peut s'étendre vers la ligne médiane. Cependant, si l'axe de travail épargne les nerfs crâniens, il nécessite un contournement dangereux de l'ACI, un fraisage prolongé pour le passage trans-ptérygoïde et un défaut de contrôle d'une extension tumorale rétro-carotidienne ou postérieure en arrière du MAI. Par ailleurs, la morbidité ORL et surtout le risque de fistule de liquide cérébro-spinal sont importants pour les approches endonasale endoscopiques de la base du crâne. Après reconstruction 3D, on mesure l'ouverture osseuse jusqu'à 21.5x34.5x2 mm pour un abord unilatéral. A partir de nos travaux, de l'expérience du service et des données de la littérature, il nous semble que ces deux voies d'abord ne doivent pas être opposées mais apparaissent plutôt complémentaires. Le choix de l'approche chirurgicale d'une tumeur pétro-clivale va dépendre du diagnostic histologique supposé, de sa consistance, de sa morphologie et de l'objectif chirurgical radical ou non. Ainsi, les tumeurs extradurales (chondrosarcomes, chordomes) ou kystes (cholestéatomes) pourront bénéficier de cette nouvelle approche antérieure endonasale endoscopique. Par contre, les tumeurs intra durales (méningiomes) nécessitant une exérèse radicale seront préférentiellement abordées par une pétrectomie antérieure, surtout en cas d'extension tumorale vers la fosse temporale ou à travers l'incisure tentorielle. Enfin, l'état général du patient, le caractère évolutif ou invalidant des symptômes et le statut auditif orienteront vers une approche plus ou moins invasive. En somme, le neurochirurgien de la base du crâne doit pouvoir inclure ces deux voies dans son arsenal thérapeutique pour proposer une approche chirurgicale optimale adaptée à l'objectif chirurgical, aux caractéristiques tumorales et au patientLYON1-BU Santé (693882101) / SudocSudocFranceF
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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