IRM de diffusion de haute résolution

High resolution diffusion MRI

• Auteur / Autrice : Carlos Contreras Meca
• Direction : Denis Le Bihan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Imagerie médicale
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Cerveau

Résumé

L'IRM de diffusion permet de caractériser la structure dynamique des tissus biologiques à l'échelon microscopique. L'objectif de cette thèse a été de développer des outils méthodologiques pour étudier les différences microstructurales du cortex '' in vivo '' chez l'homme. Un ajustement biexponentiel de la diffusion a été privilégié étant donnée sa sensibilité pour decrire le signal de diffusion. Une technique SENSE a été implémentée sur une séquence de diffusion à 1. 5T et nous avons conçu et développé une bobine parallèle basée sur le concept d'acquisition localisée. En parallèle, nous avons développé une méthode statistique pour déterminer la significativité du signal par rapport au bruit, ainsi que des ajustements du signal avec l'hypothèse de bruit ricien. Ces développements ont étés intégrés dans un logiciel présentant une plateforme graphique. Des différences subtiles, mais significatives, dans les paramètres de diffusion d'aires corticales, notamment dans les aires temporales et pariétales ont été observées. Si les résultats ont souligné la sensitivité au bruit à 1. 5T et 3T, l'IRM de diffusion se apparaît comme technique prometteuse pour l'étude de la cyto-architectonie corticale.

Diffusion MRI allows characterizing the dynamical structure of biological tissue at the microscopic level. The purpose of this thesis was the development of methodological tools to study the micro-structural differences of cortex, in vivo in human. A bi-exponential fit was used for its sensibility to describe the diffusion signal. SENSE technique was implemented at 1. 5T and a phase array coil was designed for localized acquisition. We have also developed a statistical method to determine the significance of signal and correction schemes to fit rician distributed data. These developments were integrated on a graphical platform. Subtle, but significant, differences in diffusion parameters were found in cortical areas, namely between temporal and frontal and parietal areas. Although the results have shown important sensibility to noise at 1. 5 and 3\unit{T}, diffusion MRI appears as a promising technique for the study of cortical cyto-architecture.