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Multi-parametric Magnetic Resonance Imaging : methods and tools for clinical practice
No full textL’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une application majeure de la physique quantique accessible à l’échelle macroscopique. Elle permet, dans le cadre de son utilisation en santé, d’imager les organes internes d’un patient en fournissant des contrastes paramétrables en fonction de la localisation et/ou de la pathologie étudiée. Il est possible de passer de ces images résolues et contrastées à une imagerie quantitative, et donc à une caractérisation tissulaire précise. Dans la pratique clinique néanmoins, l’IRM quantitative, n’est que marginalement utilisée. Cela vient principalement du fait que ces méthodes de caractérisation tissulaire prennent un temps précieux à la fois lors de l’acquisition, mais également pour le post-traitement nécessaire à l’extraction des paramètres quantitatifs. Néanmoins, l’information plus riche et synthétique extraite fera, à terme, gagner un temps précieux au praticien. L’objectif de ces travaux de thèse est donc de proposer une mise en oeuvre de méthodes de quantification qui ne nécessitent pas le recours à des agents de contrastes dont l’utilisation peut être contre-indiquée. Ces méthodes comprennent notamment la quantification des temps de relaxation caractéristiques des tissus, de leurs différentes composantes comme la fraction de graisse, mais également de leurs paramètres de diffusion et de perfusion. Les méthodes de quantification proposées dans ce travail de thèse seront confrontées aux contraintes cliniques et des outils permettant une extraction plus simple et rapide des biomarqueurs quantifiés sont proposés. Ces méthodes sont illustrées ici dans des localisations anatomiques de la plus à la moins contraignante, allant de l’imagerie thoracique à celle du poignet en passant par le rachis lombaire.Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a core application of quantum physics available at the macroscopic scale. This modality, in its field of medical application, is used to image the internal organs of a patient by acquiring different customizable contrasts depending on the localization and/or the pathology of interest. From these spatially resolved and contrasted images, it is possible to access quantitative imaging and therefore precise tissue characterization. In clinical routine, however, quantitative MRI is hardly used. This fact is mainly due to the time required for, on the one hand, longer data acquisition and, on the other hand, the post-processing necessary to extract the quantitative parameters of these acquisitions. However, the additional, complete and synthetic information from quantitative MRI could ultimately save physicians time. The aim of this PhD work was to propose an implementation of quantification methods that do not require the use of contrast agents, their use being sometimes contraindicated. The methods presented allow the quantification of the relaxation times of tissues, as well as their other characteristics such as the proton density fat fraction, their diffusion and perfusion parameters. The quantification methods proposed in this thesis took into account the clinical constraints and tools allowing a simpler and faster extraction of quantified biomarkers were developed. These methods have been applied in anatomical locations ranging from the most to the least demanding, namely in thoracic, lumbar and wrist imaging
Value of CT attenuation value of the bronchial wall in assessing inflammation and remodelling of the airways
No full textL’inflammation et le remodelage des voies aériennes sont des processus pathologiques de signification pronostique différente qui caractérisent la plupart des maladies obstructives bronchiques, asthme et bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) notamment. L’examen histologique de l’inflammation et du remodelage requiert un geste biopsique invasif qui est rarement réalisé en routine. Le développement de méthodes d’évaluation non invasives autoriserait un phénotypage plus précis des patients et le développement de thérapeutiques ciblées. Les progrès de la tomodensitométrie (TDM) ont favorisé l’essor d’une imagerie quantitative permettant des mesures morphométriques des lumières et parois bronchiques. Ces paramètres morphométriques sont corrélés aux indices fonctionnels d’obstruction mais leur manque de standardisation limite leur utilisation en routine. Nous avons étudié chez l’homme et le petit animal des paramètres TDM basés non pas sur la morphométrie mais sur la densitométrie de la paroi bronchique. Nos résultats dans l’asthme et la BPCO indiquent que l’atténuation pariétale bronchique possède une valeur diagnostique au moins équivalente à celle des paramètres morphométriques, est mieux corrélée aux indices d’obstruction fonctionnelle, et pourrait être un marqueur du remodelage dans l’asthme. Chez la souris asthmatique, les paramètres d’atténuation péribronchique extraits d’image de micro-TDM sont aussi corrélés au remodelage histologique. Le concept d’atténuation pariétale bronchique est donc prometteur pour l’étude non invasive du remodelage même si des étapes supplémentaires de validation sont nécessaires pour s’assurer de la reproductibilité des méthodes.Asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are frequent conditions characterized by two main pathological changes: bronchial inflammation and remodelling. Pathological examination requires invasive biopsy, which is rarely performed in routine. Therefore there is a great interest in developing non-invasive methods that would lead to more precise phenotyping of patients and the development of new targeted treatments. Computed tomography (CT) can provide a quantitative morphometry-based analysis of the airways. These morphometric parameters have been shown to correlate with functional obstruction but are poorly used in routine practice due to their lack of standardisation. The aim of our studies was to investigate the value of CT attenuation-based parameters in humans and animals. In asthma and COPD, we have shown that the wall attenuation value had diagnostic performances comparable to those of morphometric parameters, correlated better with functional obstructive indexes, and could be a marker of remodelling in asthma. In asthmatic mice, peribronchial attenuation values extracted from respiratory-gated micro-CT images correlate with remodeling. Therefore, the concept of bronchial wall attenuation seems to be promising for assessing non-invasively airways remodeling. Further studies are required to ensure the full reproducibility of these methods
Value of CT attenuation value of the bronchial wall in assessing inflammation and remodelling of the airways
No full textL’inflammation et le remodelage des voies aériennes sont des processus pathologiques de signification pronostique différente qui caractérisent la plupart des maladies obstructives bronchiques, asthme et bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) notamment. L’examen histologique de l’inflammation et du remodelage requiert un geste biopsique invasif qui est rarement réalisé en routine. Le développement de méthodes d’évaluation non invasives autoriserait un phénotypage plus précis des patients et le développement de thérapeutiques ciblées. Les progrès de la tomodensitométrie (TDM) ont favorisé l’essor d’une imagerie quantitative permettant des mesures morphométriques des lumières et parois bronchiques. Ces paramètres morphométriques sont corrélés aux indices fonctionnels d’obstruction mais leur manque de standardisation limite leur utilisation en routine. Nous avons étudié chez l’homme et le petit animal des paramètres TDM basés non pas sur la morphométrie mais sur la densitométrie de la paroi bronchique. Nos résultats dans l’asthme et la BPCO indiquent que l’atténuation pariétale bronchique possède une valeur diagnostique au moins équivalente à celle des paramètres morphométriques, est mieux corrélée aux indices d’obstruction fonctionnelle, et pourrait être un marqueur du remodelage dans l’asthme. Chez la souris asthmatique, les paramètres d’atténuation péribronchique extraits d’image de micro-TDM sont aussi corrélés au remodelage histologique. Le concept d’atténuation pariétale bronchique est donc prometteur pour l’étude non invasive du remodelage même si des étapes supplémentaires de validation sont nécessaires pour s’assurer de la reproductibilité des méthodes.Asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are frequent conditions characterized by two main pathological changes: bronchial inflammation and remodelling. Pathological examination requires invasive biopsy, which is rarely performed in routine. Therefore there is a great interest in developing non-invasive methods that would lead to more precise phenotyping of patients and the development of new targeted treatments. Computed tomography (CT) can provide a quantitative morphometry-based analysis of the airways. These morphometric parameters have been shown to correlate with functional obstruction but are poorly used in routine practice due to their lack of standardisation. The aim of our studies was to investigate the value of CT attenuation-based parameters in humans and animals. In asthma and COPD, we have shown that the wall attenuation value had diagnostic performances comparable to those of morphometric parameters, correlated better with functional obstructive indexes, and could be a marker of remodelling in asthma. In asthmatic mice, peribronchial attenuation values extracted from respiratory-gated micro-CT images correlate with remodeling. Therefore, the concept of bronchial wall attenuation seems to be promising for assessing non-invasively airways remodeling. Further studies are required to ensure the full reproducibility of these methods
La bronchiolite oblitérante du transplanté pulmonaire (recherche de facteurs prédictifs par analyse densitométrique quantitative du parenchyme pulmonaire en scanner)
No full textOBJECTIF : Rechercher s'il existe des critères scanographiques quantitatifs plus précoces que les EFR pour le dépistage de la bronchiolite oblitérante (BO) du transplanté pulmonaire. MATERIEL ET METHODES : Chez 16 patients greffés pulmonaires, nous avons analysé rétrospectivement 59 scanners réalisés au stade de BO potentielle (correspondant à une chute minime du VEMS, entre 80 et 90 % de la valeur théorique attendue). L'analyse quantitative du parenchyme pulmonaire a été réalisée avec le logiciel "Lung Parenchyma Analysis". A partir de chaque examen scanographique, 139 paramètres quantitatifs ont été extraits. Pour chacun de ces paramètres, nous avons recherché des différences entre le stade de BO potentielle non évolutive et le stade de BO potentielle précédant de peu le passage en BO avérée. RESULTATS : L'analyse globale réalisée sur 16 patients n'a pas permis de retrouver des différences entre les groupes. L'analyse pairée réalisée sur 7 patients a montré des différences significatives entre les deux stades pour les 4 paramètres suivants : l'écart-type des ensités totales en expiration, et le pourcentage de voxels en expiration compris entre [-950 ; -860 HU], et [-950 ; 770 HU]. CONCLUSION : L'analyse quantitative densitométrique des scanners de suivi des patients au stade de BO potentielle est susceptible de prédire l'évolution vers une BO avérée plus précocement que les EFR. Ces résultats demandent néammoins à être confirmés par des études portant sur un plus grand nombre de patients.BORDEAUX2-BU Santé (330632101) / SudocSudocFranceF
Etude de l'atténuation scanographique de la paroi bronchique dans l'imagerie de l'inflammation et du remodelage des voies aériennes
No full textL inflammation et le remodelage des voies aériennes sont des processus pathologiques de signification pronostique différente qui caractérisent la plupart des maladies obstructives bronchiques, asthme et bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) notamment. L examen histologique de l inflammation et du remodelage requiert un geste biopsique invasif qui est rarement réalisé en routine. Le développement de méthodes d évaluation non invasives autoriserait un phénotypage plus précis des patients et le développement de thérapeutiques ciblées. Les progrès de la tomodensitométrie (TDM) ont favorisé l essor d une imagerie quantitative permettant des mesures morphométriques des lumières et parois bronchiques. Ces paramètres morphométriques sont corrélés aux indices fonctionnels d obstruction mais leur manque de standardisation limite leur utilisation en routine. Nous avons étudié chez l homme et le petit animal des paramètres TDM basés non pas sur la morphométrie mais sur la densitométrie de la paroi bronchique. Nos résultats dans l asthme et la BPCO indiquent que l atténuation pariétale bronchique possède une valeur diagnostique au moins équivalente à celle des paramètres morphométriques, est mieux corrélée aux indices d obstruction fonctionnelle, et pourrait être un marqueur du remodelage dans l asthme. Chez la souris asthmatique, les paramètres d atténuation péribronchique extraits d image de micro-TDM sont aussi corrélés au remodelage histologique. Le concept d atténuation pariétale bronchique est donc prometteur pour l étude non invasive du remodelage même si des étapes supplémentaires de validation sont nécessaires pour s assurer de la reproductibilité des méthodes.Asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are frequent conditions characterized by two main pathological changes: bronchial inflammation and remodelling. Pathological examination requires invasive biopsy, which is rarely performed in routine. Therefore there is a great interest in developing non-invasive methods that would lead to more precise phenotyping of patients and the development of new targeted treatments. Computed tomography (CT) can provide a quantitative morphometry-based analysis of the airways. These morphometric parameters have been shown to correlate with functional obstruction but are poorly used in routine practice due to their lack of standardisation. The aim of our studies was to investigate the value of CT attenuation-based parameters in humans and animals. In asthma and COPD, we have shown that the wall attenuation value had diagnostic performances comparable to those of morphometric parameters, correlated better with functional obstructive indexes, and could be a marker of remodelling in asthma. In asthmatic mice, peribronchial attenuation values extracted from respiratory-gated micro-CT images correlate with remodeling. Therefore, the concept of bronchial wall attenuation seems to be promising for assessing non-invasively airways remodeling. Further studies are required to ensure the full reproducibility of these methods.BORDEAUX2-Bib. électronique (335229905) / SudocSudocFranceF
Intérêt de l'angioscanner thoracique double énergie dans le diagnostic d'hypertension pulmonaire post-embolique (comparaison avec la scintigraphie pulmonaire chez 40 patients porteurs d'une hypertension pulmonaire)
No full textOBJECTIF : Déterminer la valeur diagnostique de l'angioscanner thoracique en double énergie (cartographie perfusionnelle et angiographie) pour détecter une hypertension pulmonaire post-embolique (HTPPE) par rapport à la scintigraphie pulmonaire de perfusion (méthode de référence). MATERIEL ET METHODE : Analyse rétrospective des scintigraphies pulmonaires, angioscanners, et cartographies perfusionnelles issues du scanner double énergie, chez 40 patients explorés pour hypertension pulmonaire confirmée par cathétérisme droit. L'analyse a été réalisée par patient, par lobe, et par segment, pour chaque modalité. La scintigraphie et le scanner de perfusion évaluaient la présence et la localisation de défects perfusionnels non concordants avec des anomalies de la ventilation. Le seuil d'un déficit segmentaire était requis pour affirmer le diagnostic d'HTPPE. L'angioscanner était considéré comme positif si un des signes suivants était présent : thrombus marginé, sténose, amputation, rétraction vasculaire, "bands" ou webs". RESULTATS : Quinze patients ont été diagnostiqués HTPPE en scintigraphie et 25 non-HTPPE. Le scanner de perfusion et l'angioscanner ont correctement identifié tous les patients HTPPE, et porté à tort le diagnostic d'HTPPE chez 2 patients. Le scanner de perfusion présentait une sensibilité et une spécificité respectivement de 100 % ET 92 % par patient, 83 % et 92 % par lobe, et 66 % et 91 % par segment. L'angioscanner avait des valeurs de sensibilité et spécificité de 100 % et 92 % par patient, 66 % et 94 % par lobe, et 63 % et 93 % par segment. CONCLUSION : L'angioscanner thoracique en double énergie est une méthode sensible et spécifique pourdétecter l'HTPPE. Il combine en un seul examen des informations fonctionnelles (perfusion pulmonaire) pertinentes pour le diagnostic positif d'HTPPE, et des informations morphologiques de haute résolution (angioscanner) essentielles pour poser l'indication chirurgicale.BORDEAUX2-BU Santé (330632101) / SudocSudocFranceF
Three‐dimensional assessment of lung tissue density using a clinical ultrashort echo time at 3 tesla: A feasibility study in healthy subjects
No full textMise au point d'une technique d'angio-IRM des artères pulmonaires chez le petit animal
No full textBORDEAUX2-BU Santé (330632101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF
L’indice de masse corporelle et la circonférence brachiale sont prédictifs d’une masse maigre abaissée chez les patients avec fibrose pulmonaire idiopathique : une étude transversale dans un centre de référence pour maladies rares
No full textRemerciements : AirBretagne: prêt du bioimpédancemètre Conflits d’intérêts : S. Jouneau: Aucun conflit à déclarer, K. Mallorie: Aucun conflit à déclarer, C. Rousseau : Aucun conflit à déclarer, M. Lederlin : Aucun conflit à déclarer, F. Llamas-Guttierez: Aucun conflit à déclarer, B. De Latour : Aucun conflit à déclarer, S. Guillot : Aucun conflit à déclarer, L. Vernhet : Aucun conflit à déclarer, B. Desrues: Aucun conflit à déclarer, R. Thibault A un conflit avec : Fresenius-Kabi, Air de Bretagne, est consultant chez Fresenius-Kabi, Lactalis, Shire. Consuting ou conférences rémunérées:Aguettant, Baxter, BBraun, Nestlé, NutriciaRemerciements : AirBretagne: prêt du bioimpédancemètreConflits d’intérêts : S. Jouneau: Aucun conflit à déclarer, K. Mallorie: Aucun conflit à déclarer, C. Rousseau : Aucun conflit à déclarer, M. Lederlin : Aucun conflit à déclarer, F. Llamas-Guttierez: Aucun conflit à déclarer, B. De Latour : Aucun conflit à déclarer, S. Guillot : Aucun conflit à déclarer, L. Vernhet : Aucun conflit à déclarer, B. Desrues: Aucun conflit à déclarer, R. Thibault A un conflit avec : Fresenius-Kabi, Air de Bretagne, est consultant chez Fresenius-Kabi, Lactalis, Shire. Consuting ou conférences rémunérées:Aguettant, Baxter, BBraun, Nestlé, NutriciaNational audienceIntroduction et but de l’étude : La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie pulmonaire rare qui se complique d’insuffisance respiratoire chronique de sombre pronostic. Au contraire de la broncho-pneumopathie chronique obstructive, peu de données existent sur la dénutrition. Objectifs: déterminer i) la prévalence de la dénutrition, ii) les paramètres nutritionnels prédictifs d’une diminution de masse maigre mesurée par bioimpédancemétrie (Quadscan, Bodystat LTD, Royaume Uni); iii) les caractéristiques cliniques notamment pulmonaires des patients ayant une diminution de masse maigre. Matériel et méthodes : Les patients ont été consécutivement recrutés dans un centre de référence régional. L’indice de masse maigre (IMM) a été calculé: masse maigre (kg)/(taille (m)2; la dénutrition définie par IMMRésultats et Analyse statistique : 81 patients ont été inclus (âge moy., 74.4±8.6 ans, 88% hommes, IMC moy. 25,9±6,1, capacité pulmonaire totale (% prédite), 81.4±20.2, coefficient de diffusion du CO (% prédite), 42.3±15.4. La prévalence de la dénutrition était de 28% (23/81). Les meilleures AUCs pour prédire un IMM abaissé étaient celles de l’IMC et de la CB: 0.91 [intervalle de confiance (IC) 95%, 0,84‒0,97]; 0,85 [0,76‒0,94], respectivement. Sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positive et négative d’un IMCConclusion : Un tiers des patients FPI sont dénutris. L’IMC et la CB sont de forts prédicteurs de diminution de masse maigre. Leur mesure systématique doit être proposée en pratique
L’indice de masse corporelle et la circonférence brachiale sont prédictifs d’une masse maigre abaissée chez les patients avec fibrose pulmonaire idiopathique : une étude transversale dans un centre de référence pour maladies rares
No full textRemerciements : AirBretagne: prêt du bioimpédancemètre Conflits d’intérêts : S. Jouneau: Aucun conflit à déclarer, K. Mallorie: Aucun conflit à déclarer, C. Rousseau : Aucun conflit à déclarer, M. Lederlin : Aucun conflit à déclarer, F. Llamas-Guttierez: Aucun conflit à déclarer, B. De Latour : Aucun conflit à déclarer, S. Guillot : Aucun conflit à déclarer, L. Vernhet : Aucun conflit à déclarer, B. Desrues: Aucun conflit à déclarer, R. Thibault A un conflit avec : Fresenius-Kabi, Air de Bretagne, est consultant chez Fresenius-Kabi, Lactalis, Shire. Consuting ou conférences rémunérées:Aguettant, Baxter, BBraun, Nestlé, NutriciaRemerciements : AirBretagne: prêt du bioimpédancemètreConflits d’intérêts : S. Jouneau: Aucun conflit à déclarer, K. Mallorie: Aucun conflit à déclarer, C. Rousseau : Aucun conflit à déclarer, M. Lederlin : Aucun conflit à déclarer, F. Llamas-Guttierez: Aucun conflit à déclarer, B. De Latour : Aucun conflit à déclarer, S. Guillot : Aucun conflit à déclarer, L. Vernhet : Aucun conflit à déclarer, B. Desrues: Aucun conflit à déclarer, R. Thibault A un conflit avec : Fresenius-Kabi, Air de Bretagne, est consultant chez Fresenius-Kabi, Lactalis, Shire. Consuting ou conférences rémunérées:Aguettant, Baxter, BBraun, Nestlé, NutriciaNational audienceIntroduction et but de l’étude : La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie pulmonaire rare qui se complique d’insuffisance respiratoire chronique de sombre pronostic. Au contraire de la broncho-pneumopathie chronique obstructive, peu de données existent sur la dénutrition. Objectifs: déterminer i) la prévalence de la dénutrition, ii) les paramètres nutritionnels prédictifs d’une diminution de masse maigre mesurée par bioimpédancemétrie (Quadscan, Bodystat LTD, Royaume Uni); iii) les caractéristiques cliniques notamment pulmonaires des patients ayant une diminution de masse maigre. Matériel et méthodes : Les patients ont été consécutivement recrutés dans un centre de référence régional. L’indice de masse maigre (IMM) a été calculé: masse maigre (kg)/(taille (m)2; la dénutrition définie par IMMRésultats et Analyse statistique : 81 patients ont été inclus (âge moy., 74.4±8.6 ans, 88% hommes, IMC moy. 25,9±6,1, capacité pulmonaire totale (% prédite), 81.4±20.2, coefficient de diffusion du CO (% prédite), 42.3±15.4. La prévalence de la dénutrition était de 28% (23/81). Les meilleures AUCs pour prédire un IMM abaissé étaient celles de l’IMC et de la CB: 0.91 [intervalle de confiance (IC) 95%, 0,84‒0,97]; 0,85 [0,76‒0,94], respectivement. Sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positive et négative d’un IMCConclusion : Un tiers des patients FPI sont dénutris. L’IMC et la CB sont de forts prédicteurs de diminution de masse maigre. Leur mesure systématique doit être proposée en pratique
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