Etude in vivo de la dégénérescence discale par IRM à 9,4 T: application à la validation de méthodes de réparation discale chez le lapin

In our society, back pain is a common pathology representing an important health problem in cost and constantly increasing.It is now widely accepted that the intervertebral disc (IVD) degeneration is the leading cause of back pain. This degeneration is a complex process characterized by structural and biochemical changes occurring in various tissues of the DIV.Today, only symptomatic treatments of back pain are available and there is no specific treatment for disc degeneration.Magnetic resonance imaging (MRI) is known as a non-invasive and completely non-traumatic technique of diagnosis in humans. MRI can characterize the morphology and physiology of a living from changes in the status of water in its tissues. Due to the composition of the IVD (mainly water) MRI is proving to be particularly suited to the study of healthy or degenerative IVD, and his regeneration under the evaluation of the effectiveness of a treatment.The objectives of this project were first to develop an in vivo MRI protocol of the IVD, in rabbit, able to differentiate healthy and pathological IVD and highlight various stages of disc degeneration. This protocol was then used to assess the effectiveness of new IVD repair techniques developed by the Abbott Spine company.In parallel with this work in rabbit, in vivo MRI of mice IVD has been developed in order to use genetically modified mice models of articular diseases and study their impact on IVD.Dans notre société, la lombalgie est une pathologie fréquente représentant un vrai problème de santé publique au coût important et en constante augmentation.Il est maintenant largement admis que la dégénérescence du disque intervertébral (DIV) est la principale cause de lombalgie. Cette dégénérescence est un processus complexe caractérisé par des changements biochimiques et structuraux intervenant dans les différents tissus du DIV. Aujourd'hui, seuls des traitements médicaux symptomatiques de la lombalgie sont disponibles et il n'existe pas de traitement spécifique de la dégénérescence discale.L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique reconnue comme un outil non invasif et totalement atraumatique de diagnostic chez l'homme. L'IRM permet de caractériser la morphologie et la physiologie d'un être vivant à partir des modifications de l'état de l'eau dans ses tissus. De part la composition du DIV (principalement de l'eau) l'IRM s'avère être particulièrement adaptée à l'étude du DIV sain ou dégénératif, ainsi qu'à sa régénération dans le cadre de l'évaluation de l'efficacité d'un traitement. Les objectifs de ce projet ont d'abord été de développer un protocole d'IRM in vivo du DIV chez le lapin, capable de différencier des DIV sains et pathologiques et de mettre en évidence différents stades de dégénérescence discale. Ce protocole a ensuite permis d'évaluer l'efficacité de nouvelles techniques de réparation discale développées par la société Abbott Spine SA.En parallèle de ce travail chez le lapin, l'IRM in vivo du DIV de souris a été développée, dans le but d'utiliser des modèles transgéniques de pathologies articulaires et d'étudier leur impact sur le DIV

Etude in vivo de la dégénérescence discale par IRM à 9,4 T (application à la validation de méthodes de réparation discale chez le lapin)

Dans notre société, la lombalgie est une pathologie fréquente représentant un vrai problème de santé publique au coût important et en constante augmentation. Il est maintenant largement admis que la dégénérescence du disque intervertébral (DIV) est la principale cause de lombalgie. Cette dégénérescence est un processus complexe caractérisé par des changements biochimiques et structuraux intervenant dans les différents tissus du DIV. Aujourd hui, seuls des traitements médicaux symptomatiques de la lombalgie sont disponibles et il n existe pas de traitement spécifique de la dégénérescence discale. L imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique reconnue comme un outil non invasif et totalement atraumatique de diagnostic chez l homme. L IRM permet de caractériser la morphologie et la physiologie d un être vivant à partir des modifications de l état de l eau dans ses tissus. De part la composition du DIV (principalement de l eau) l IRM s avère être particulièrement adaptée à l étude du DIV sain ou dégénératif, ainsi qu à sa régénération dans le cadre de l évaluation de l efficacité d un traitement. Les objectifs de ce projet ont d abord été de développer un protocole d IRM in vivo du DIV chez le lapin, capable de différencier des DIV sains et pathologiques et de mettre en évidence différents stades de dégénérescence discale. Ce protocole a ensuite permis d évaluer l efficacité de nouvelles techniques de réparation discale développées par la société Abbott Spine SA. En parallèle de ce travail chez le lapin, l IRM in vivo du DIV de souris a été développée, dans le but d utiliser des modèles transgéniques de pathologies articulaires et d étudier leur impact sur le DIV.ORLEANS-BU Sciences (452342104) / SudocSudocFranceF

Enquête sur la survenue d’intoxications après l’utilisation d’huiles essentielles, comparaison avec les données du CAP d’Angers (2017-2018)

National audienceObjectifs : Les médecines non conventionnelles ne sont pas dénuées de toxicité et il est pertinent d’établir un état des lieux des connaissances du grand public vis-à-vis des huiles essentielles. Il s’agit d’identifier le profil des victimes d’une intoxication, les voies d’administration et les symptômes ainsi que les huiles essentielles incriminées.Méthodes : Deux enquêtes, à destination du grand public et des professionnels de santé, ont été diffusées (janvier-mars 2019). En complément, les données du centre antipoison d’Angers sur la période 2017-2018 ont été analysées et comparées avec les données de notre enquête.Résultats : Nos enquêtes rassemblent 623 et 59 réponses. Les données du centre antipoison d’Angers recensent 741 intoxications. Les précautions d’emploi et les contre-indications des huiles essentielles sont peu connues puisque 5% des répondants les identifient correctement. Nos données mettent en évidence qu’une utilisation en mélange augmente le risque d’intoxication (p < 0,02). Les huiles essentielles les plus citées en cas d’intoxication sont l’Eucalyptus, le Tea tree et la Lavande. Les symptômes occasionnés concernent majoritairement une application cutanée (75%) et restent de courte durée et sans gravité. Lors d’une déclaration au centre antipoison d’Angers, ces mêmes huiles essentielles sont impliquées, la voie orale est majoritaire utilisée (70%) et les symptômes répertoriés pour 74% des intoxications concernent des douleurs oropharyngées, oculaires, abdominales et cutanées.Conclusion : La délivrance des huiles essentielles n’est pas anodine et les données obtenues tant à travers l’enquête que le traitement des données du centre antipoison d’Angers montrent qu’elles doivent être utilisées avec prudence

Développements de méthodes d'acquisition et de traitement du signal robustes aux défauts du champ magnétique pour la spectroscopie localisée par RMN

La spectroscopie localisée par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) a de nombreuses applications in vivo, car cette technique permet l'étude des métabolites endogènes. Cette thèse explore dans ce contexte diverses voies d'amélioration des données de spectroscopie. La première méthode présentée, est une méthode de correction de spectre mono-voxel. Une méthode de reconstruction pour l'imagerie spectroscopique s'appuyant sur la résolution d'un système d'équations linéaires au lieu de la transformation inverse de Fourier utilisée habituellement est ensuite proposée. Cette modification permet notamment la prise en compte des défauts du champ magnétique local. Enfin, une dernière méthode qui trouve son utilité lorsque le signal est trop faible pour permettre la quantification des signaux des métabolites ou lorsque les défauts du champ magnétique sont trop importants est développée puis validée par simulation et expérimentalement.The selection a small region within the body is a critical requirement for in vivo NMR spectroscopy. This thesis presents different methods to optimize this selection and avoid contamination with extraneous signals even in presence of static magnetic field inhomogeneities and radiofrequency pulses imperfections.The first method presented allows for correcting single-voxel spectrum.The second reconstruction method for spectroscopic imaging is based on solving a system of linear equations instead of the inverse Fourier transform usually used.This particular modification allows taking into account defects in the local magnetic field.The last method developedallows metabolites quantificationeven when the signal is weak or when themagnetic field defects are large.RENNES1-Bibl. électronique (352382106) / SudocSudocFranceF

Semi-nonnegative joint diagonalization by congruence and semi-nonnegative ICA

International audienceIn this paper, we focus on the Joint Diagonalization by Congruence (JDC) decomposition of a set of matrices, while imposing nonnegative constraints on the joint diagonalizer. The latter will be referred to the semi-nonnegative JDC fitting problem. This problem appears in semi-nonnegative Independent Component Analysis (ICA), say ICA involving nonnegative static mixtures, such as those encountered for instance in image processing and in magnetic resonance spectroscopy. In order to achieve the semi-nonnegative JDC decomposition, we propose two novel algorithms called ELS-ALSexp and CGexp, which optimize an unconstrained problem obtained by means of an exponential change of variable. The proposed methods are based on the line search strategy for which an analytic global plane search procedure has been considered. All derivatives have been jointly calculated in matrix form using the algebraic basis for matrix calculus and product operator properties. Our algorithms have been tested on synthetic arrays and the semi-nonnegative ICA problem is illustrated through simulations in magnetic resonance spectroscopy and in image processing. The numerical results show the benefit of using a priori information, such as nonnegativity

PBPK model of methotrexate in cerebrospinal fluid ventricles using a combined microdialysis and MRI acquisition

International audienceThe objective of the study was to evaluate the distribution of methotrexate (MTX) in cerebrospinal fluid (CSF) lateral ventricles and in cisterna magna after 3rd intraventricular CSF administration in a rabbit model.MTX or gadolinium chelate (Gd-DOTA) was administered in the 3rd ventricle with a local microdialysis to study the pharmacokinetics at the site of administration and with a simultaneous magnetic resonance imaging (MRI) acquisition in the 3rd ventricle, the lateral ventricles and in the cisterna magna. A specific CSF Physiologically Based Pharmacokinetic (PBPK) model was then extrapolated for MTX from Gd-DOTA data.The relative contribution of elimination and distribution processes to the overall disposition of MTX and Gd-DOTA in the 3rd ventricle was similar (i.e., around 60% for CLE and 40% for CLI) suggesting that Gd-DOTA was a suitable surrogate marker for MTX disposition in ventricular CSF. The PBPK predictions for MTX both in CSF of the 3rd ventricle and in plasma were in accordance with the in vivo results.The present study showed that the combination of local CSF microdialysis with MRI acquisition of the brain ventricles and a PBPK model could be a useful methodology to estimate the drug diffusion within CSF ventricles after direct brain CSF administration. Such a methodology would be of interest to clinicians for a rationale determination and optimization of drug dosing parameters in the treatment of leptomeningeal metastases

Suivi in vivo de nanomédecines par spectroscopie localisée de diffusion

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MRI methodological development of intervertebral disc degeneration: a rabbit in vivo study at 9.4 T.

International audienceIntervertebral disc (IVD) degeneration is a complex process characterized by biochemical and structural changes in both the nucleus pulposus and the anulus fibrosus. In this study, we were able to obtain in vivo magnetic resonance (MR) images of the rabbit spine, with several MR imaging (MRI) contrasts (rho, T(1) and T(2)). We quantified several parameters (T(2), apparent diffusion coefficient, disc height and area) to differentiate between healthy and degenerative IVDs and to characterize the degeneration process. To our knowledge, there has not been any previous in vivo study of rabbit IVDs at high-field MRI (9.4 T). A custom radio frequency (RF) coil for 9.4 T was designed to match rabbit IVD morphology, to study the degeneration in vivo on a model of human lumbar disease. Our new probe, a custom half-birdcage-type coil, obtains the necessary exploration depth while meeting the requirements for signal homogeneity and sensitivity of the study. This design addresses some of the difficulties with constructing RF coils at high field strengths

Effect of a vascular disruptive agent (DMXAA) on extracellular pH measured by 1H-MRS in a glioma model in mice.

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Comparison of liver steatosis quantification by magnetic resonance spectroscopy at 4.7 T and histology on ob/ob and db/db mice

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