Thèse soutenue

Optimisation théorique et expérimentale de la technique IRM du transfert d’aimantation inhomogène pour l’imagerie de la myéline : application à la sclérose en plaques
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Auteur / Autrice : Samira Mchinda
Direction : Guillaume DuhamelOlivier Girard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Neurosciences
Date : Soutenance le 18/09/2019
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de résonance magnétique biologique et médicale (Marseille)
Fondation : Fondation pour l'aide à la recherche sur la sclérose en plaques (France)
Jury : Président / Présidente : Jean Pelletier
Examinateurs / Examinatrices : Olivier Girard, Jean Pelletier, Bruno Brochet, Patrice Péran, Hélène Ratiney
Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Brochet, Patrice Péran

Résumé

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La technique ihMT permet d’isoler de manière sélective le signal associé à certaines macromolécules en exploitant les processus de couplage dipolaire dont elles font l’objet, sur la base de leur durée de vie caractérisée par le temps de relaxation dipolaire, T1D. Les valeurs de T1D relativement longues dans les structures myélinisées permettent d’obtenir des images sélectives de la myéline. L’objectif de cette thèse est le développement de séquences IRM ihMT 3D optimisées en termes de sensibilité à la myéline, membrane essentielle à la conduction de l’influx nerveux, en vue d’une application en clinique. Pour cela, nous avons développé des modèles physiques (calculs numériques avec Matlab) basés sur la théorie de saturation des spins dans les solides, qui décrivent l’évolution du signal ihMT au cours du temps en fonction des paramètres tissulaires et de paramètres de séquences IRM cliniques réalistes. Nous avons avec l’appui du modèle implémenté une séquence ihMT 3D optimisée sur un scanner IRM 1,5T. Les paramètres optimaux ont permis d’aboutir à un protocole haute résolution du cerveau entier, qui présente une sensibilité accrue aux structures myélinisées. Puis nous avons étendu ce travail d’optimisation à 3T ; ce qui a permis d’obtenir un protocole hautement résolu du cerveau entier, sensible aux structures myélinisées et avec une sensibilité réduite aux inhomogénéités de champ B1. Afin de valider la technique ihMT comme biomarqueur de la myéline, nous avons appliqué la séquence optimisée à 1,5T sur une cohorte de patients atteints de SEP, et nous avons évalué sa capacité à suivre au cours du temps les processus de démyélinisation et de remyélinisation spontanées..