Interactive segmentation based on component-trees

International audienceComponent-trees associate to a discrete grey-level image a descriptive data structure induced by the inclusion relation between the binary components obtained at successive level-sets. This article presents an original interactive segmen- tation methodology based on component-trees. It consists of the extraction of a subset of the image component-tree, enabling the generation of a binary object which fits at best (with respect to the grey-level structure of the image) a given binary target selected beforehand in the image. A proof of the algorithmic efficiency of this methodological scheme is proposed. Concrete application examples on magnetic resonance imaging (MRI) data emphasise its actual computational efficiency and its usefulness for interactive segmentation of real images

J Vis Exp

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are intensively and increasingly recruited in septic joints from the early phases of infection and the infiltration is supposed to regress once efficient removal of the pathogens is obtained. The ability to identify in vivo macrophage activity in an infected joint can therefore provide two main applications: early detection of acute synovitis and monitoring of therapy. In vivo noninvasive detection of macrophages can be performed with magnetic resonance imaging using iron nanoparticles such as ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO). After intravascular or intraarticular administration, USPIO are specifically phagocytized by activated macrophages, and, due to their magnetic properties, induce signal changes in tissues presenting macrophage infiltration. A quantitative evaluation of the infiltrate is feasible, as the area with signal loss (number of dark pixels) observed on gradient echo MR images after particles injection is correlated with the amount of iron within the tissue and therefore reflects the number of USPIO-loaded cells. We present here a protocol to perform macrophage imaging using USPIO-enhanced MR imaging in an animal model of septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo noninvasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy action

Pathologie des muscles paravertébraux lombaires (de la physiopathologie à l'imagerie.)

STRASBOURG-Medecine (674822101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Possibilités et apport de l'IRM morphologique et fonctionnelle dans les sections nerveuses périphériques (l'exemple original de la réparation chirurgicale par guide de repousse synthétique)

STRASBOURG-Medecine (674822101) / SudocSudocFranceF

Imagerie des métastases ménigées (apport de l'IRM)

STRASBOURG-Medecine (674822101) / SudocSudocFranceF

Etude de la substance blanche cérébrale de l'enfant par imagerie en tenseur de diffusion

L imagerie en tenseur de diffusion, ou DTI, est une application de l imagerie de diffusion qui permet de quantifier en chaque direction de l espace la diffusion des molécules d eau. Cette technique permet d obtenir la direction de fibres cérébrales en chaque voxel, et de reconstruire indirectement les faisceaux de substance blanche du cerveau en 3D par tractographie. Les paramètres scalaires du tenseur, la FA ou fraction d anisotropie, et l ADC ou coefficient apparent de diffusion, permettent d analyser la microstructure cérébrale de manière quantifiée. Les applications du DTI sont nombreuses, comme l étude du développement cérébral normal et des pathologies de la substance blanche.Nous avons tout d abord étudié le DTI chez le fœtus. Pour ce faire, une chaîne de traitement d images DTI fœtales, compilée dans un logiciel, Baby Brain Toolkit (BTK) (https://github.com/rousseau/fbrain), a été implémentée. Ce logiciel permet notamment de corriger les artéfacts de mouvements qui dégradent la qualité du DTI fœtal. BTK a été validé sur des cas normaux, puis a été appliqué à un modèle de malformation cérébrale. Nous avons aussi étudié un cas d infection à cytomégalovirus en DTI.Nous avons ensuite analysé l intérêt des paramètres scalaires DTI dans l étude d une leucodystrophie rare, le syndrome de Cockayne. Le DTI permet de diagnostiquer le syndrome de Cockayne, de distinguer ses sous-types cliniques, et d approcher sa physiopathologie. Nous avons ainsi montré qu il s agit d une pathologie hypomyélinisante primitive, suivie d une démyélinisation secondaire de bas grade.Diffusion tensor imaging (DTI) is a diffusion-weighted imaging application that allows water motion quantification in any direction. This technique determines brain fiber direction in each voxel, and reconstructs indirectly white matter fibers tracts in 3D with tractography. Scalar DTI parameters, such as fractional anisotropy (FA) and apparent diffusion coefficient (ADC), provide a quantitative analysis of brain microstructure. DTI applications are numerous, especially in the study of brain development and white matter pathologies.First, we studied DTI in the fetus. For this, we implemented a processing method for fetal DTI images, and compiled it in a software, Baby brain Toolkit (BTK) (https://github.com/rousseau/fbrain). BTK was validated on normal cases, and then applied to a brain malformation model. We also studied a case of cytomegalovirus infection with DTI.We then investigated the utility of scalar DTI parameters in a rare leukodystrophy, Cockayne syndrome. DTI allows to diagnose Cockayne syndrome, to distinguish between clinical subtypes, and to understand its pathophysiology. We showed that Cockayne syndrome was a primitive hypomyelinating disorder, followed by a low grade secondary demyelination.STRASBOURG-Bib.electronique 063 (674829902) / SudocSudocFranceF

Imagerie des nerfs périphériques : techniques et applications cliniques

Dans cet article, nous décrivons l’anatomie du plexus brachial et du plexus lombosacré, les différentes séquences et les protocoles utilisés en imagerie par résonance magnétique (IRM) et finalement les pathologies les plus fréquentes (inflammatoires, traumatiques, tumorales, etc.) des nerfs périphériques. L’imagerie, en particulier l’IRM, est devenue l’outil de référence pour le diagnostic des pathologies nerveuses périphériques. Les séquences neurographiques font partie intégrante des protocoles dédiés à l’imagerie des nerfs périphériques ; le tenseur de diffusion permet une approche de la structure intrinsèque normale et pathologique des nerfs périphériques, ce qui autorise une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques des différentes affections des nerfs périphériques et facilite la planification de certaines interventions chirurgicales. Enfin nous passons en revue les outils de recherche en imagerie concernant les nerfs périphériques comme par exemple les séquences de perfusion dynamique T1, la spectroscopie et les champs magnétiques très élevés

Dietemann J : Percutaneous vertebroplasty guided by a combination of CT and fluoroscopy. Am J Neuroradiol 15

Summary: We describe the technique of percutaneous vertebroplasty using methyl methacrylate. We injected under the guid· ance of CT and fluoroscopy a group of 10 patients with back pain caused by a variety of vertebral lesions including severe osteoporosis (n = 4), hemangiomas (n = 5) and metastasis (n = 1). Over varying periods of follow-up (ranging from 4 to 17 months) none of the injected vertebral bodies demonstrated compression. All patients had relief of back pain; none had complications related to the technique. We emphasize that the efficacy of this technique in preventing vertebral collapse could not be evaluated in this small sample; a well-controlled study would be required to determine the proper indications and efficacy of this treatment