Vers la précision inframillimétrique en IRM en conditions stéréotaxiques : application au traitement par stimulation profonde de la maladie de Parkinson

par Carole Menuel

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Imagerie médicale

Sous la direction de Line Garnero et de Didier Dormont.


  • Résumé

    A l’heure actuelle, il y a un développement considérable des techniques de neurostimulation qui sont à l'origine d'une révolution thérapeutique dans le traitement de la maladie de Parkinson. Ces méthodes nécessitent une imagerie cérébrale très précise qui ne peut être obtenue qu'en IRM. Cependant, certains recourent encore à la ventriculographie à cause du risque de distorsions en IRM. Pour palier aux problèmes de distorsions sur les acquisitions stéréotaxiques pondérées en T1 et T2, nous avons développé une méthode d’analyse des distorsions à partir d’un fantôme dédié. L’acquisition T1 présente des distorsions de faibles amplitudes, homogènes dans tout le volume. Contrairement, l’analyse de l’acquisition T2 montre de sévères distorsions dans les trois directions de l’espace produisant un décalage de plusieurs voxel. A partir de cette analyse, nous avons établi une méthode de correction basée sur un volume de vecteurs de déplacement. La méthode de correction a réduit les distorsions inférieures au millimètre sur les acquisitions T2. La correction a été également appliquée sur une série d’acquisition de patients parkinsoniens. L’acquisition T1 (non distordue) a servi de volume de référence pour quantifier les résultats. Après recalage des images T2 sur le T1, nous avons mesuré différentes structures anatomiques et constaté que chacune des mesures effectuées après correction sur le T2 convergeaient vers celles obtenues en T1. Ainsi, la méthode de correction des distorsions permet de réduire significativement les distorsions sur les images du fantôme et des patients. Elle permettra de pouvoir repérer avec précision les structures anatomiques par recalage sur le T1.

  • Titre traduit

    Characterization and correction of distorsions in stereotactic MRI for bilateral subthalamic stimulation in Parkinson disease


  • Résumé

    High-frequency stimulation of the subthalamic nucleus (STN) is an effective method for treating refractory idiopathic Parkinson disease (PD). MRI in stereotactic conditions is used by many teams to perform pre-operative targeting of the STN. The goal of this study is to analyze and correct the geometric observed on MR acquisitions used for targeting of the STN. Dedicated phantom of known geometry was used. We calculated existing shifts between measured points and theoretically defined points on the same T1 and T2-weighted sequences used to target STN. A shifting volume was built to correct the distorsion. A quantitative study of the correction was carried out on the phantom images and acquisitions done in patients. To quantify the distortion corrections in patients, we evaluated different anatomical structure. Results show that the distortions are greater in T2 and weak in T1-weighted acquisitions, of the size order of one pixel. The geometric distortion was significantly reduced and smaller than pixel size after distortion correction. Study of the patient’s scans showed a good correspondence between anatomical structure in T1 (not distorted) and T2 corrected. The MR distortions observed on a T1-weighted acquisition remains very low, this confirms that this type of sequence can be used with stereotactic precision,. T2-weighted acquisition can be used to obtain measurement at the center part of the field of view but cannot be used directly for stereotactic targets determination. Correction of the geometrical distortion observed on the T2-weighted sequence can be obtained with our method and could be used to the stereotactic procedure.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-202

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)57
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