Dopamine Transporter and Reward Anticipation in a Dimensional Perspective : A Multimodal Brain Imaging Study

We would like to thank Christine Baron, Vincent Brulon, Stéphane LeHelleix, Stéphane Demphel, Claude Comtat, Frédéric Dollé, Philippe Gervais, and Renaud Maroy from the Service Hospitalier Frédéric Joliot for their efficient technical support and 11C radioligand preparation. They thank Marie Prat, Audrey Pepin, and Audrey Mabondo for their help in PET processing and Pr. Maria-Joao Santiago-Ribeiro and Dr Renaud de Beaurepaire for their involvement in the recruitment of participants.Peer reviewedPostprin

Improvements in the registration of multimodal medical imaging : application to intensity inhomogeneity and partial volume corrections

Alignment or registration of medical images has a relevant role on clinical diagnostic and treatment decisions as well as in research settings. With the advent of new technologies for multimodal imaging, robust registration of functional and anatomical information is still a challenge, particular in small-animal imaging given the lesser structural content of certain anatomical parts, such as the brain, than in humans. Besides, patient-dependent and acquisition artefacts affecting the images information content further complicate registration, as is the case of intensity inhomogeneities (IIH) showing in MRI and the partial volume effect (PVE) attached to PET imaging. Reference methods exist for accurate image registration but their performance is severely deteriorated in situations involving little images Overlap. While several approaches to IIH and PVE correction exist these methods still do not guarantee or rely on robust registration. This Thesis focuses on overcoming current limitations af registration to enable novel IIH and PVE correction methods.El registre d'imatges mèdiques té un paper rellevant en les decisions de diagnòstic i tractament clíniques així com en la recerca. Amb el desenvolupament de noves tecnologies d'imatge multimodal, el registre robust d'informació funcional i anatòmica és encara avui un repte, en particular, en imatge de petit animal amb un menor contingut estructural que en humans de certes parts anatòmiques com el cervell. A més, els artefactes induïts pel propi pacient i per la tècnica d'adquisició que afecten el contingut d'informació de les imatges complica encara més el procés de registre. És el cas de les inhomogeneïtats d'intensitat (IIH) que apareixen a les RM i de l'efecte de volum parcial (PVE) característic en PET. Tot i que existeixen mètodes de referència pel registre acurat d'imatges la seva eficàcia es veu greument minvada en casos de poc solapament entre les imatges. De la mateixa manera, també existeixen mètodes per la correcció d'IIH i de PVE però que no garanteixen o que requereixen un registre robust. Aquesta tesi es centra en superar aquestes limitacions sobre el registre per habilitar nous mètodes per la correcció d'IIH i de PVE

Quantification of atherosclerotic plaque in the elderly with positron emission tomography/computed tomography

L'athérosclérose est une maladie cardiovasculaire inflammatoire qui est devenue la première cause de morbidité et de mortalité dans les pays développés et parmi les principales causes d’invalidité au monde. Elle se caractérise par l’épaississement de la paroi vasculaire artérielle suite à l'accumulation de lipides et le dépôt d'autres substances au niveau de l’intima (endothélium) pour former la plaque d’athérome. Avec l'âge, cette plaque peut grossir, se calcifier et ainsi rétrécir le calibre de l'artère pour diminuer son débit et à un stade avancé de la maladie, elle peut se rompre et obstruer les petites artères dans n'importe quelle partie du corps causant des complications aigues, y compris la mort soudaine. L'objectif de cette thèse est de pouvoir détecter l'inflammation de la plaque athérosclérotique quantitativement avec la TEP/TDM dans le but de prévenir son détachement. Les mesures avec la TDM et la TEP avec le 18F-FDG ont été acquises chez des sujets humains âgés de 65 à 85 ans. Des analyses quantitatives ont été conduites sur les images de TDM en fonction de l'intensité et des étendues des calcifications, et sur les images de la TEP pour évaluer le métabolisme des plaques. L'effet des traitements par les statines a aussi été étudié. Au-delà la couverture de cette étude de façon détaillée au niveau physiologique en corrélant différents paramètres des plaques, et au niveau méthodologique en utilisant de nouvelles approches pour l'analyse pharmacocinétique, il en ressort principalement la suggestion de la détection de la vulnérabilité de la plaque artérielle par la TDM, plus disponible et moins coûteuse, en remplacement des analyses biochimiques, surtout la protéine C-réactive (CRP) considérée être la méthode standard.Abstract : Atherosclerosis is an inflammatory cardiovascular disease considered the leading cause of morbidity and mortality in developed countries and among the leading causes of disability worldwide. It is characterized by the thickening of the arterial vascular wall due to the accumulation of lipids and the deposition of other substances in the intima (endothelium) to form atheroma plaque. With age, this plaque can grow larger, calcify and thus narrow the size of the artery to decrease blood flow and at an advanced stage of the disease, it can rupture, be transported by blood and block the small arteries in any part of the body causing acute complications, including sudden death. The objective of this thesis was to be able to detect the inflammation of the atherosclerotic plaque quantitatively with PET/CT in order to prevent its detachment. Measurements with CT and PET with 18F-FDG were acquired in human subjects aged 65 to 85 years. Quantitative analyzes were performed on CT images based on the intensity and extent of calcifications, and on PET images to assess plaque metabolism. The effect of statin treatments has also been studied. Beyond the coverage of this study in a detailed manner at the physiological level by correlating different parameters of the plaques, and at the methodological level by using new approaches for pharmacokinetic analysis, it mainly emerges the suggestion for the detection of the vulnerability of the arterial plaque by CT alone, more available and less expensive, replacing biochemical analyzes, especially Creactive protein (CRP) considered to be the standard method

Deep learning in medical imaging and radiation therapy

Peer Reviewedhttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/146980/1/mp13264_am.pdfhttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/146980/2/mp13264.pd

Molecular Imaging

The present book gives an exceptional overview of molecular imaging. Practical approach represents the red thread through the whole book, covering at the same time detailed background information that goes very deep into molecular as well as cellular level. Ideas how molecular imaging will develop in the near future present a special delicacy. This should be of special interest as the contributors are members of leading research groups from all over the world