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    Spectroscopie cérébrale en IRM:: analyse de données et applications de recontructions par le Technicien en radiologie médicale : travail de Bachelor

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    Objectif : Nous avons étudié la spectroscopie cérébrale en IRM qui est un outil de diagnostic utilisé pour déterminer la nature d’une lésion cérébrale. Le but de notre étude est de comparer les données récoltées chez trente-huit patients atteints de pathologies cérébrales diverses (tumoral et non-tumoral). D’après les valeurs obtenues par le logiciel de reconstruction Siemens, nous avons analysé les valeurs afin de déterminer si la technique permet de différencier les lésions de type tumoral de non-tumoral. Nous avons également étudié les différences observées entre les valeurs obtenues avec les logiciels de reconstruction Siemens et LCmodel. Ce dernier est un programme considéré comme référence et n’est utilisé que par les personnes formées. En dernier point, nous déterminerons s’il est possible que les techniciens en radiologie médicale puissent réaliser en autonomie les reconstructions spectroscopiques sur le logiciel Siemens

    Chemotherapie von Hirntumoren bei Erwachsenen

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    Zusammenfassung: Die Chemotherapie hat sich zu einer wesentlichen Säule der Hirntumortherapie entwickelt. Ihr Stellenwert in der Therapie der Gliome ist nicht mehr nur auf die Rezidivtherapie beschränkt. Die Chemotherapie mit Temozolomid ist heute Standard in der Primärtherapie des Glioblastoms. Zur Optimierung der Chemotherapie werden derzeit zahlreiche große Studien durchgeführt, die sich auf den Nachweis einer Methylierung der Promoterregion des MGMT-Gens und eines Verlusts genetischen Materials auf den Chromosomenabschnitten 1p und 19q stützen. Außerhalb solcher Studien wird die Chemotherapie sowohl als Zusatztherapie als auch als Alternative zur Strahlentherapie vor allem bei anaplastischen oligodendroglialen Tumoren und niedriggradigen Gliomen eingesetzt. Primäre Lymphome des Zentralnervensystems sind vermutlich die einzigen Hirntumoren, die mit alleiniger Chemotherapie kurativ behandelt werden können. Bei Hirnmetastasen folgen die Konzepte für die Chemotherapie der für den jeweiligen Primärtumor indizierten Chemotherapie. Zudem werden Strategien der kombinierten Radiochemotherapie mit Temozolomid und mit Topotecan verfolgt. Bei der Meningeosis neoplastica werden je nach Ausbreitungsmuster der Tumorerkrankung Strahlentherapie, systemische Chemotherapie und intrathekale Chemotherapie kombinier

    Gliomes de bas grade et plasticité cérébrale : Implications fondamentales et cliniques

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    La plasticité cérébrale post-lésionnelle (PCPL) décrit l’ensemble des processus permettant au système nerveux central de se réorganiser après une atteinte physique. Depuis l’influent travail de Broca et la prise de pouvoir des modèles « localisationnistes », il est largement admis que la PCPL est limitée, voire impossible, au sein des aires fonctionnelles majeures, dites éloquentes. Pourtant, depuis quelques années, de nouvelles données issues de la chirurgie des gliomes infiltrants de bas-grade (GIBG) sont venues bousculer ce dogme. Il apparaît en effet de plus en plus clairement que des excisions cérébrales massives peuvent être intégralement compensées, pour ne laisser place à aucun déficit fonctionnel détectable. Des techniques d’imagerie pré- et post-chirurgicales, ainsi que des procédures de stimulation peropératoire, permettent de suivre la nature et la cinétique de ces compensations. Celles-ci débutent avant la chirurgie, en réaction à l’invasion tumorale, et se consolident pendant et après la procédure opératoire. Les mécanismes de la compensation pré- et post-lésionnelle impliquent les aires périlésionnelles, les structures cérébrales ipsilatérales distantes et les homologues controlatéraux des zones réséquées. De tels résultats ont d’évidentes implications fondamentales et cliniques, et ouvrent d’importantes perspectives pour la compréhension de la dynamique cérébrale et des phénomènes de plasticité.Post-lesional plasticity (PLP) describes the processes that reorganize cerebral connections after an injury. Since Broca’s influential contribution and the common endorsement of “localisationist” models of brain physiology, it has been widely admitted that PLP was limited, not to say impossible in the so-called “eloquent areas”. However, recent observations associated with the surgical treatments of low grade gliomas have called this dogma into question. Indeed, more and more evidence suggest that large cerebral resections can be compensated so efficiently that no functional deficits can be detected after the surgery. Pre and post surgical investigations based on imaging techniques, as well as intra-surgical investigations involving electrical stimulations, allow to track the nature and the temporal characteristics of these compensations. Compensatory reactions begin before the operation, in response to the tumoral growth. They remain active during and after the surgery. These compensations can involve the perilesional adjacent areas, the distant ipsilateral cerebral structures and the homologous contra-lateral regions. When considered together these results have obvious fundamental and clinical implications. They open new perspectives for understanding cerebral dynamics and the process of brain plasticity

    Spécificité de la transformation sarcomateuse de la maladie de Recklinghaussen : a propos de deux cas et revue de la littérature

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    5 à 10% des patients atteints de neurofibromatose de type 1 (NF1) développent des tumeurs malignes des gaines des nerfs périphériques  (Malignant peripheral nerve sheath tumor: MPNST) contre 0.001% dans la population générale. A travers deux observations et une revue de la littérature nous discuterons la spécificité de la transformation sarcomateuse au cours de la neurofibromatose de type 1.Key words: Maladie de Recklinghausen, transformation sarcomateuse, neurofibromatose de type

    Untersuchungen zum Spektralen Online-Monitoring der interstitiellen photodynamischen Therapie an malignen Gliomen

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    Die am häufigsten auftretenden Primärtumore im Gehirn sind Gliome, von denen 66% als maligne einzustufen sind. Die malignen Gliome sind mit einer schlechten Prognose für das Gesamtüberleben (overall survival, OS) verbunden. Bei bestmöglicher Therapie ist das mediane Gesamtüberleben bei WHO2016-Grad III etwa 2 Jahre und bei WHO2016-Grad IV 15-22 Monate. Die Standardtherapie des malignen Glioms besteht in fluoreszenzgestützter Resektion mit anschließender Radiochemotherapie. Wenn durch das maligne Gliom eloquente Gehirnareale betroffen sind, ist eine Resektion entweder nur teilweise oder gar nicht möglich. Für solche Fälle sind zusätzliche innovative Therapieformen notwendig. Ein selektiver Therapieansatz zur Behandlung von malignen Gliomen, der sich in der Zulassungsphase und klinisch-technischen Entwicklung befindet, ist die interstitielle photodynamische Therapie (iPDT). Bei dieser wird durch die Interaktion von Licht mit einem Photosensibilisator in Anwesenheit von intrazellulärem Sauerstoff eine phototoxische Reaktion initiiert. Bei der iPDT auf Basis von 5-Aminolävulinsäure (5-ALA) wird 5-ALA als Prodrug oral verabreicht und im Rahmen der Hämbiosynthese zum Photosensibilisator Protoporphyrin IX (PpIX) metabolisiert. Tumorspezifische Besonderheiten (z.B. defekte Blut-Hirn-Schranke, Metabolismus) führen zu einer transient-selektiven Anreicherung von PpIX. Durch Anregung des PpIXs mittels Licht entstehen durch einen Energieübertrag Sauerstoffmoleküle im Singulett-Zustand (1O2) und weitere reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Diese oxidieren in der Zelle befindliche Makromoleküle, wodurch der Zelltod durch Apoptose und Nekrose eingeleitet wird. Die Bestrahlung wird mit Laserlicht durchgeführt, welches über zylindrische Lichtdiffusoren appliziert wird (Wellenlänge 635 nm, Leistung 200 mW/cm Diffusorlänge; Dauer 60 min). Hierzu werden Lichtdiffusoren im Rahmen eines stereotaktischen Eingriffs im Tumorvolumen positioniert. Deren Anzahl und Lage werden anhand der Größe, Form und Lokalisation des Tumors individuell festgelegt. Zur Kontrolle der Anreicherung des Photosensibilisators im Zielgewebe, sowie zur Beurteilung der Bestrahlung wurde als Erweiterung der iPDT das Spektrale Online-Monitoring (SOM) entwickelt. Im Zuge des SOM kann das Übersprechen des Lichtes im Gewebe zwischen 2 Lichtdiffusoren vor und nach der iPDT-Bestrahlung mit einer geeigneten Detektionseinheit gemessen werden. So können intraoperativ zwischen den jeweiligen Lichtdiffusorpaaren einerseits die Intensität der PpIX-Fluoreszenz und andererseits die Intensität des transmittierten Laserlichtes nachgewiesen und ausgewertet werden. In der vorliegenden Dissertationsschrift wurden erstmalig klinische Datensätze von iPDT-Heilversuchen mit SOM-Datenerhebung analysiert und auch mit MRT-Daten (prä- und post-iPDT), sowie mit iPDT-induzierten Effekten in Zusammenhang gebracht. Die retrospektiv analysierten iPDT-Behandlungen umfassten Heilversuche an malignen Gliom-Rezidiven und De-novo malignen Gliomen. Es wurden 47 iPDT-Heilversuche (44 mit vollständig auswertbarem klinischen Datensatz) an nicht resezierbaren malignen Gliom-Rezidiven retrospektiv analysiert und vielversprechende iPDT-Behandlungsergebnisse festgestellt. Der mediane Zeitraum nach iPDT bis zum Wiederauftreten eines Rezidivs (progression-free survival, PFS) betrug 7,1 Monate. Das mediane Gesamtüberleben nach iPDT (post-recurrence survival, PRS) betrug 13,0 Monate. Ein Gesamtüberleben von mind. 2 Jahren wurde bei 25% der Patienten beobachtet. Die Hypothese eines Zusammenhanges zwischen SOM-Daten und dem Ansprechen auf die iPDT konnte an den Patienten mit erhobenen SOM-Daten (n = 18/47) überprüft werden. Es zeigte sich, dass das Vorhandensein sowohl von PpIX-Fluoreszenz vor iPDT-Bestrahlung als auch von detektierbarer Lichttransmission des Laserlichtes nach iPDT-Bestrahlung mit einem längeren Überleben assoziiert werden kann. Des Weiteren wurden 11 iPDT-Heilversuche an nicht resezierbaren De-novo malignen Gliomen in dieser Arbeit retrospektiv analysiert bezüglich der erhobenen SOM- und MRT-Daten (T1-Bildgebung mit/ohne Kontrastmittel). Die posttherapeutische T1-Bildgebung ohne Kontrastmittel zeigt in allen Fällen Gewebevolumina mit intrinsischer T1-Hyperintensität, welche üblicherweise mit der Anwesenheit von Methämoglobin (MetHb) in Verbindung gebracht wird. Diese Gewebevolumina waren kleiner als 4 cm³ (Median 0,79 cm3) und in ihrer Größe vergleichbar mit stillen Hämorrhagien nach Tumorbiopsien. Im Allgemeinen wird eine mit MetHb-Bildung assoziierte T1-Hyperintensität erst nach 48 h in der subakuten Phase einer Hämorrhagie im MRT erwartet. Die Hypothese, dass ein Zusammenhang zwischen der Lokalisation intrinsischer T1-Hyperintensität und im SOM ersichtlichen Änderungen des transmittierten Therapielichts bzw. der optischen Absorption besteht, konnte durch dreidimensionale Analysen bestätigt werden (p = 0,003). Das frühe Auftreten eines MetHb-Signals im MRT (Median: 26 h nach iPDT) kann auch als Indikator einer durch die iPDT geförderten von MetHb aus Hämoglobin angesehen werden. Dies steht im Einklang mit Labor- und Tierversuchen, bei denen ebenfalls eine MetHb Entstehung in Verbindung mit der PDT-Bestrahlung beobachtet wurde. Weiterhin wurden im Rahmen dieser Dissertation In-vitro-Untersuchungen unter der Hypothese, dass eine Temperaturabhängigkeit optischer Gewebeeigenschaften besteht, durchgeführt. Diese zeigen, dass die Oxidation von Hämoglobin zu MetHb auch durch eine Temperaturerhöhung des Hämoglobins von 36°C auf 41°C (Autooxidation) initiiert werden kann, nicht nur durch PDT-induzierte Prozesse. Die im Rahmen dieser Dissertation erstmalig durchgeführten Analysen von iPDT-Behandlungsdaten, klinischer Bildgebung und SOM-Daten tragen zum Verständnis der iPDT-induzierten Prozesse bei und ermöglichen einen erweiterten Einblick hinsichtlich iPDT-induzierter Reaktionen und Effekte im Behandlungsvolumen. Die angewendeten Analyse-Verfahren können zur Etablierung einer Methode zur In-vivo-Bestimmung von optischen Gewebeeigenschaften des Gehirns anhand der SOM-Daten weiterentwickelt werden, welche in der Folge zu einem individualisierten Behandlungskonzept der iPDT ausgearbeitet werden kann. Wenngleich der klinisch-prognostische Wert der SOM-Daten weiterhin Gegenstand intensiver Untersuchungen und Diskussionen bleiben sollte, können aus den SOM-Daten (Fluoreszenz- und Transmissionssignal) bereits unmittelbar wichtige Informationen über die Lichtverteilung im Behandlungsvolumen abgeleitet und in zukünftige lichtdosimetrische Konzepte integriert werden

    Endothéline-1, angiotensine II et cancer

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    L’endothéline-1 (ET-1) et l’angiotensine II (AngII) sont des peptides vasoactifs, mais aussi mitogènes et pro-angiogéniques. Tous deux exercent leurs actions par l’intermédiaire de récepteurs couplés aux protéines G : ETA-R et ETB-R pour ET-1 ; AT1R et AT2R pour AngII. L’expression des composants des systèmes ET-1 et AngII dans diverses tumeurs présente généralement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : surexpression du peptide et/ou du récepteur, modification du sous-type de récepteur exprimé et localisation nucléaire du récepteur. ET-1 et AngII agissent sur les différentes étapes de la progression tumorale, et l’utilisation d’antagonistes spécifiques de leurs récepteurs, ou d’inhibiteurs de leur synthèse, est efficace pour ralentir la croissance tumorale in vitro et in vivo dans différents modèles animaux. Des essais cliniques utilisant des antagonistes d’ETA-R donnent des résultats encourageants pour le traitement antitumoral, et une approche similaire ayant pour objectif de bloquer ETB-R ou AT1R est envisageable. De plus, une thérapie combinée ciblant les deux systèmes, ET-1 et AngII, pourrait se révéler bénéfique pour le traitement de tumeurs fortement angiogéniques.Endothelin-1 (ET-1) and angiotensin II (AngII), two potent vasoactive peptides involved in the regulation of cardiovascular homeostasis, also induce mitogenic and pro-angiogenic responses in vitro and in vivo. Both peptides are produced by cleavage of inactive precursors by metalloproteases (endothelin-converting enzyme and angiotensin-converting enzyme, respectively) and activate two subtypes of membrane receptors (ETA-R and ETB-R for ET-1, AT1R and AT2R for AngII) that all belong to the superfamily of G-protein coupled receptors. There is increasing evidence that ETA-R, ETB-R and AT1R are expressed in a variety of cancer cells and tissues, and may play a role on tumor growth, angiogenesis and invasion in vivo. This review summarizes the similarities and differences between the ET-1 and AngII systems with regard to their reported effects on various aspects of cancer. In addition to being expressed on vascular endothelium, ET-1 and AngII receptors participate in tumor angiogenesis through the production of the angiogenic factor VEGF. Furthermore, recent clinical studies indicate that a selective ETA-R antagonist has beneficial effects in prostate cancer, suggesting that a similar approach using ETB-R and AT1R blockers might be envisioned. Experimental data presented here suggest that a combined therapy targeting both ET-1 and AngII systems may prove valuable for future treatments of highly angiogenic tumors
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