Mise en oeuvre d'une technique de cartographie du pH tissulaire par imagerie fluorescence

par Xavier Maréchal

Thèse de doctorat en Génie biomédical

Sous la direction de Serge Mordon.

Soutenue en 2000

à Compiègne .


  • Résumé

    En dépit des traitements thérapeutiques complexes et coûteux, la mortalité des états infectieux graves et notamment de l'état de choc septique reste élevée. Des travaux de la littérature, il apparaît que la détection précoce des évènements induits par l'hypoxie tissulaire, complication directe de ces états, pourrait être une alternative à l'établissement de l'état de choc et à ses complications les plus graves. Ces mêmes travaux ont permis d'identifier le territoire gastro-intestinal comme le canari de l'organisme et le pH intra muqueux (pHim) comme un paramètre clef d'appréciation de la souffrance tissulaire. Cependant, les techniques conventionnelles, tonométrie et microélectrodes ne permettent guère ce genre d'investigations en raison de résolutions spatiales et temporelles inadaptées. Parallèlement, les techniques optiques de fluorescence, techniques permettant la quantification de nombreux paramètres de manière non traumatique avec une sensibilité élevée ont connu un essor important dans le domaine biomédical. Ainsi, de nombreuses études présentent des techniques de détermination du pH par fluorescence et ce, dans une multitude de configurations. Ainsi et par rapport à la problématique posée et à l'avènement de ces techniques de fluorescence, l'idée du travail était de mettre en œuvre une technique de cartographie in vivo du pHim par imagerie de fluorescence. La mise en œuvre d'une technique nouvelle passe par deux étapes fondamentales : la caractérisation de la chaîne de mesure et la validation de cette technique par rapport à La réalisation de ces deux étapes nous a permis d'une part de mettre en œuvre cette technique de cartographie in vivo du pHim sur un modèle animal de rat, et d'autres par de valider cette technique par rapport à notre méthode de référence. Nous avons dès lors montré que la technique d'imagerie de fluorescence présentait des caractéristiques métrologiques très nettement supérieures aux techniques conventionnelles en terme de re��solution spatiale, de résolution temporelle, de reproductibilité et de précision. De plus, par la facilité de transposition de cette méthode à d'autres organes, d'autres paramètres et d'autres configurations (endoscopie), cette technique d'imagerie de fluorescence apparaît infectieux comme un atout majeur pour la détection des événements précoce induits par les états infectieux.

  • Titre traduit

    Setup of fluorescence imaging technique for tissue pH cartography


  • Résumé

    Actually, the mortality rate of septic shock stays important and tissue hypoxia is the major complication of this pathology. Referring literature, measurement of gastro intestinal intramucosal pH (pHim) has been recognized as an important factor in the detection of hypoxia induced dysfonctions. However, current pH measurements techniques are limited in terms of time and spatial resolutions. A major advance in accurate pH measurement was the development of the ratiometric fluorescent indicator dye, 2',7'-bis(carboxyethyl)-5,6-carboxyfluorescein (BCECF). Then, the aim of this study was to setup an in vivo pH measurement technique using BCECF fluorescence imaging. The setup of a new measurement technique is pertormed with two steps: the characterization of the instrumentation and the validation referring a gold standard. These two steps have allowed the setup of the in vivo cartography of pHim using fluorescence imaging and have allowed the validation referring a pH microelectrode. We have then show the feasibility of the intestinal pHim determination and that it is sensitive for in vivo pH determination. Moreover, this fluorescence technique presents a considerable improvement in resolutions compared to current pH measurements techniques. At last, easily transposable to endoscopic measurement, this technique is really interesting for clinical investigations and can be a great advance for early diagnosis of hypoxia induced dysfunction's.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (276 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 267 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2000 MAR 1274
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