| Imagerie multi-paramétrique par résonance magnétique : outils et méthodes non-invasives pour la pratique clinique (Multi-parametric Magnetic Resonance Imaging: methods and tools for clinical practice) Marage, Louis - (2020-12-02) / Universite de Rennes 1 - Imagerie multi-paramétrique par résonance magnétique : outils et méthodes non-invasives pour la pratique clinique
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Langue : Français, Anglais Directeur(s) de thèse: Saint-Jalmes, Hervé; Lederlin, Mathieu Discipline : Analyse et traitement de l'information et des images medicales Laboratoire : Laboratoire de Traitement du Signal et de l'Image Ecole Doctorale : Biologie-Santé Classification : Médecine et santé Mots-clés : IRM, Quantitative, Radiologie, Imagerie, Musculo-squelettique, Thorax, Rachis, Moelle Osseuse, UTE, Dixon
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Résumé : L’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. Abstract : 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. | |||