Mise en oeuvre de microantennes RMN en perspective d'étude in vivo de métabolites par spectroscopie

MR microcoils development for the in vivo study of metabolites by MR spectroscopy

• Auteur / Autrice : Nicoleta Baxan
• Direction : André Briguet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie biologique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métabolites

Protons

Imagerie par résonance magnétique

Spectroscopie

Résumé

Dans ce travail, on aborde le problème de l'utilisation de capteurs miniaturisée pour spectroscopie RMN, résonateurs réalisés par des techniques d'intégration de circuits, et créés dans la perspective d'implantation in vivo des ces sondes à des fins d'application pré clinique. Un vue d'ensemble sur l'utilisation des microantennes RMN dans le contexte actuel est effectuée au cours d'un premier chapitre, introductif et qui fixera également les objectifs du travail. Le chapitre II présente la mise enoeuvre d'une série de capteurs RMN de dimensions sub-millimétriques réalisés sur un support de verre. Elle comporte le détermination de leur sensibilité spatiale, envisagées par simulation puis effectuée de manière concrète par Imageriee RMN. Dans le cas des structures utilisées l'estimation de leur volume utile de détection est de 2 microlitres environ si le capteur est utilisé en réception uniquement. Le chapitre III comprend une évaluation des performances des microantennes "monovoxel", l'étude permet de valider l'utilisation de micro antennes réceptrices en mesurant la sensiblité accessible à cette technique. Les résultats permettent d'envisager des détections à la concentrationde métabolites du proton rencontrées in vivo. Le passage à l'expérimentation in vivo. Le passage à l'expérimention in vivo est préparé par le travail du chapitre IV qui présente notamment une voie possible pour l'implantation des microantennes au niveau cérébral chez le rat et il permet d'identifier les principales difficultés de ce type d'utilisation. Cette étude présente donc le concept et les performances d'une nouvelle génération de micro antennes pouvant fonctionner efficacement pour l'analyse locale de faibles volumes de biofluides et implantables in vivo

Considering the need to explore by MR spectroscopy small quantities of tissue, it is possible to create probes with a working volume compatible with such limitations. This work is centred on the research of efficient solutions to create implantable microsensors by microelectronic techniques especially for in vivo application in preclinical purposes. The first chapter of the theses is an overview on the MR microcoil utilisation on the international context. In the second chapter we describe the microcoil development, its spatial sensitivity estimated by simulation and further correlated by MRI enabling us to estimate the active volume close to 2 μl when the microcoil is used as receiver only. The third chapter is dedicated to the evaluation of microcoil performances in tremes of limit of detection. The presented results made possible to validate the use of microcoils associated with MR spectroscopy sequences based on monovoxel techniques and to measure the sensivity of the technique. The last chapter describes a possible pathway to the microcoil implantation on living tissues and also identifying the difficulties of this approach. The example presented here covers the rat brain explorarion. This study presents the concept and the performances of a new generation of microcoils making possible to validate their performances in MR spectroscopy and largely opening innovative possibilities of highly spatial resolved explorations