Etude du faisceau cortico-spinal en tractographie déterministe

par Romuald Seizeur

Thèse de doctorat en Médecine. Biologie et sciences de la santé

Sous la direction de Xavier Morandi et de Sylvain Prima.

Soutenue en 2011

à Rennes 1 , dans le cadre de École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes) .


  • Résumé

    L’IRM permet une étude des structures cérébrales in vivo. L’IRM du tenseur de diffusion permet l’étude des faisceaux de fibres, la tractographie en donne une visualisation graphique. Qu’il s’agisse des modèles de diffusion ou des algorithmes de tractographie, la validation anatomique est difficile à réaliser. Elle est un préalable nécessaire à la compréhension des images des pathologies du système nerveux. Nous avons étudié le faisceau cortico-spinal (FCS) en tractographie déterministe avec des algorithmes disponibles en routine clinique. Le FCS a un intérêt majeur, il véhicule la motricité volontaire. Son atteinte provoque un déficit moteur. Son étude en tractographie est rendue complexe par le nombre de croisements avec les autres faisceaux. Nous avons mené trois études sur le FCS après avoir obtenu les tractographies par quatre algorithmes déterministes avec deux régions d’intérêt dont l’une d’elles était segmentée à partir des données d’IRM fonctionnelles de la motricité de la main. La première étude a tenté une validation anatomique sur 15 droitiers. En réalisant une étude comparative par deux neuroradiologues des tractographies des FCS, nous avons déterminé l’algorithme donnant la meilleure concordance. La deuxième a étudié la fraction d’anisotropie, la diffusivité moyenne et le coefficient plan du tenseur pour chercher une asymétrie du FCS. La troisième a porté sur 15 droitiers et 10 gauchers. Nous avons cherché une influence de la latéralité des sujets étudiés sur les différents paramètres des FCS obtenus. La meilleure concordance entre les algorithmes étudiés ne met pas évidence celui qui est le plus robuste mathématiquement. Nous avons trouvé une asymétrie du FCS corrélée à l’indice de latéralité

  • Titre traduit

    Deterministic tractography of corticospinal tract


  • Résumé

    MRI allows brain structures study in vivo. Tensor diffusion imaging permits the study of white matter fibres; tractography provides a visualization of fibres bundles. Anatomic validation is challenging for diffusion models and tractography algorithms. This validation is necessary for images (from DTI and tractography) of nervous system pathologies understanding. We studied corticospinal tract (CST) with determinist tractography algorithms used in clinical routine. CST is the major tract of voluntary movement and its lesions can result in varying levels of palsy. The crossing fibre regions make the tractography study difficult. We performed three studies on CST tractography. Four deterministic algorithms were used. We used two regions of interest, one was segmented by anatomical knowledge, the second was segmented using functional MRI (hand motor activation). The first study (on 15 right-handed subjects) tried to evaluate tractography provided by algorithms via comparative analysis by expert neuroradiologists. The second study the fractional anisotropy, the mean diffusivity and the planar coefficient tensor to try to find a CST asymmetry. The third study was performed on 15 right-handed and 10 left-handed subjects. We tried to corroborate the asymmetry to laterality index. The concordance between expert neuroradiologists did not ranked first the mathematically most robust algorithm. The results showed an asymmetry correlated to the laterality index.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 125-138 (218 réf.). Glossaire.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 370050/2011/153/D
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