Добірка наукової літератури з теми "Imagerie accélérée – Dissertation universitaire"

Comprendre la dynamique et le comportement des mouvements gravitaires est essentiel dans l’anticipation de catastrophes naturelles et donc dans la protection des infrastructures et des personnes. Plusieurs techniques géodésiques apportent déjà des informations sur les champs de déplacement / déformation des pentes instables, techniques qui permettent d’analyser les propriétés géométriques des masses en mouvement et le comportement mécanique des pentes. En combinant des séries temporelles d’images optiques terrestres et ces techniques classiques, la quantité d’informations collectées est densifiée et répartie dans l’espace. Les capteurs passifs numériques sont de plus en plus utilisés pour la détection et la surveillance de mouvements gravitationnels. Ils fournissent à la fois des informations qualitatives, telles que la détection des changements de surface, et une caractérisation quantitative, telle que la quantification du déplacement du sol par des techniques de corrélation d’images. Notre approche consiste à analyser des séries chronologiques d’images terrestres provenant soit d’une seule caméra fixe, soit de caméras stéreoscopiques, ces dernières permettant d’obtenir des informations redondantes et complémentaires. Les séries temporelles sont traitées pour détecter les zones dans lesquelles le comportement cinématique est homogène. Les propriétés de la pente, telles que le volume de glissement et l’épaisseur de la masse en mouvement, font partie des résultats de l’analyse afin d’obtenir une vue d’ensemble aussi complète que possible. Ces travaux sont présentés au travers de l’analyse de quatre glissements de terrain situés dans les Alpes françaises. Ils interviennent dans le cadre d’une convention CIFRE/ANRT entre la société SAGE - Société Alpine de GEotechnique (Gières, France) et l’IPGS – Institut de Physique du Globe de Strasbourg / CNRS UMR 7516 (Strasbourg, France)
Understanding the dynamics and the behavior of gravitational slope movements is essential to anticipate catastrophic failures and thus to protect lives and infrastructures. Several geodetic techniques already bring some information on the displacement / deformation fields of the unstable slopes. These techniques allow the analysis of the geometrical properties of the moving masses and of the mechanical behavior of the slopes. By combining time series of passive terrestrial imagery and these classical techniques, the amount of collected information is densified and spatially distributed. Digital passive sensors are increasingly used for the detection and the monitoring of gravitational motion. They provide both qualitative information, such as the detection of surface changes, and a quantitative characterization, such as the quantification of the soil displacement by correlation techniques. Our approach consists in analyzing time series of terrestrial images from either a single fixed camera or pair-wise cameras, the latter to obtain redundant and additional information. The time series are processed to detect the areas in which the Kinematic behavior is homogeneous. The slope properties, such as the sliding volume and the thickness of the moving mass, are part of the analysis results to obtain an overview which is as complete as possible. This work is presented around the analysis of four landslides located in the French Alps. It is part of a CIFRE/ANRT agreement between the SAGE Society - Société Alpine de Géotechnique (Gières, France) and the IPGS - Institut de Physique du Globe de Strasbourg / CNRS UMR 7516 (Strasbourg, France)

L'étude porte sur la morphogenèse du pancréas depuis l'apparition des premières cellules des deux bourgeons pancréatiques, dorsal et ventral, et ce dès le stade 12 du développement embryonnaire, jusqu'à la formation du pancréas définitif au stade 23 qui correspond à la fin de la période embryonnaire à la Sème semaine post-ovulatoire. Cette étude est effectuée à partir de coupes embryonnaires sériées de 45 spécimens, comprenant 9 embryons humains et 36 embryons de rat. Après acquisition des images microphotogràphiques des coupes, les reconstructions tridimensionnelles sont réalisées pour chaque stade du développement, avec le logiciel informatique:MRI Object Modeling Workbench, développé par le CNRS de Montpellier (département CRBM de l'équipe P. Travo, V. Baecker) La dynamique du développement, la fusion des deux bourgeons pancréatiques et les phénomènes de rotation sont observés clairement. La connaissance des étapes au cours de la morphogenèse du pancréas en reconstnlction tridimensionnelle apporte des éléments pour la démarche diagnostique et la prise en charge thérapeutique des diverses affections de cet organe qui trouvent leur origine au cours de la période embryonnaire. La simi1itude du suivi de la morphogenèse du pancréas chez l'homme et chez le rat, montre que l'embryon de rat offre un bon modèle expérimental
The study based on the morphogenesis of the pancreas since the appearance of the first ceIls in both pancreatic buds, dorsal and ventral, and right from stage 12 of the embryonic deveiopment, to the final formation of the pancreas at stage 23 which corresponds to the end of the embryonic period during the Sth post-ovulatory week. This study was performed using seriai embryonic sections of 45 specimens, including 9 human embryos and 36 embryos of rats. After the acquisition of micro photographie images of the. Sections, three-dimensional reconstructions were performed for each stage of development, with the :MRI computer software Object 1v1odeling Workbench, developed by the CNRS in Montpellier (Department :MERC-CNRS team Travo P. , VLBaecker). . The dynamics of development, the fusion of the two pancreatic buds and the phenomena of rotation were clearly observed. The knowledge of the stages during the morphogenesis of the three-dimensional reconstruction of the pancreas provides elements for the diagnostic approach and the therapeutic management of various diseases of the body, which oecur during the embryonic period. The similarity of the morphogenesis of the pancreas in humans and rats shows that the rat embryo provides a good experimentaI model

La dysplasie cérébelleuse est une anomalie du développement tissulaire intéressant principalement le cervelet et résultant en une anomalie focale ou diffuse de son architecture macroscopique et microscopique. Plusieurs travaux antérieurs ont bien documenté sa caractérisation morphologique à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Cependant, le retentissement de cette malformation, parfois associée à d'autres anomalies développementales du système nerveux central (SNC), sur le développement et le fonctionnement cognitifs est mal connu et peu documenté. Dans le but d'étudier les corrélations anatomo-fonctionnelles de cette pathologie constitutionnelle du cervelet, par le biais de l'approche des altérations neuropsychologiques, génétiques et, fonctionnelles associées, ainsi que par l'approche neuroanatomique, nous avons dirigé nos travaux dans quatre axes principaux et sur trois types de population distinctes. Le premier axe a concerné l'évaluation du profil neuropsychologique et du suivi chez dix enfants porteurs d'une dysplasie cérébelleuse isolée (DCI). Nous avons pu observer chez ces enfants une grande diversité de l'expression neuropsychologique de la DCI, depuis l'efficience normale jusqu'au retard mental sévère, sans corrélation avec le degré de dysplasie. D'autre part, au cours du suivi de ces enfants, nous avons observé une hétérogénéité d'évolution à caractère imprédictible, avec l'émergence des certaines fonctions dans l'axe du langage notamment. Le deuxième axe a porté sur l'investigation fonctionnelle du SNC par l'étude de la consommation cérébrale du fluorodeoxyglucose par Tomographie à émission de positons (TEP-FDG) chez six enfants porteurs d'une DCI. Les résultats ont montré, au sein du cervelet, un aspect normal dans les dysplasies mineures (limitées au vermis), un hypométabolisme des zones dysplasiques (corrélé à l'extension anatomique), et un isométabolisme au cortex dans les hétérotopies. Toutefois, ces anomalies de captation du glucose n'étaient pas corrélées au dysfonctionnement cognitif. Le troisième axe était d'approcher les corrélations génétiques, dans l'hypothèse d'un lien physiopathologique embryologique entre le cerveau et le cervelet, dans les dysplasies cérébelleuses associées (DCA) aux Lissencéphalies (cerveaux lisses). La caractérisation génétique relativement bien définie des Lissencéphalies nous a permis d'identifier des gènes de la migration neuronale et axonale (RELN et VLDRL) comme étant significativement associés aux dysplasies cérébelleuses, en dehors des dystrophies musculaires congénitales impliquant les gènes de la O-glycosylation. Le quatrième axe a été de rechercher chez des volontaires sains les marqueurs neuroanatomiques potentiels des altérations cognitives dans les dysplasies cérébelleuses, partant de l'hypothèse selon laquelle, une malformation isolée du cervelet induirait des anomalies anatomiques détectables en imagerie par tenseur de diffusion (DTI), sur les voies de projections cérébello-corticales, vraisemblablement impliquées dans la contribution du cervelet au développement et à l'exécution des fonctions supérieures. Ce travail nous a permis d'individualiser et de quantifier les projections cérébello-corticales préfrontales et pariétales chez tous les sujets sains. Ainsi, nos travaux nous ont permis: (i) de mieux établir les anomalies neuropsychologiques propres aux DCI et leur caractère hétérogène, tant au diagnostic qu'à l'évolution, (ii) de corréler la dysplasie cérébelleuse à des anomalies de la consommation cérébrale du glucose et par conséquent de son fonctionnement, (iii) de suggérer d'axer chez ces patients la recherche d'anomalies génétiques sous-jacentes vers les gènes impliqués dans la migration neuronale et axonale, et enfin, (iv) d'obtenir des marqueurs neuroanatomiques que nous pourrons appliquer aux patients pour étudier la possibilité de l'altération des vois de projections cérébello-corticales. De nombreuses perspectives d'imagerie avancée anatomique et fonctionnelle du SNC appliquées aux dysplasies cérébelleuses ont été ainsi ouvertes.

La tomographie par émission de positons au 18F-Fluorodésoxyglucose (TEP au 18F-FDG) est une technique d’imagerie permettant de quantifier le métabolisme glycolytique cérébral. L’objectif de nos travaux de thèse était d’essayer de caractériser au mieux les modifications cérébrales liées au vieillissement, y compris la partie possiblement liée à des dysfonctions vasculaires, grâce à une analyse quantitative tridimensionnelle voxel-à-voxel des images de TEP au 18F-FDG. Nos travaux montrent, tout d’abord, qu’il existe un intérêt pratique à utiliser un logiciel de normalisation spatial particulier (BM : Block Matching) pour l’analyse quantitative cérébrale, au moins pour la fabrication de modèles anatomiques (« template ») adaptés à chaque population étudiée. Cet intérêt a été tout d’abord montré pour localiser des foyers épileptiques temporaux, puis pour quantifier l’impact de l’âge sur le métabolisme cérébral (détermination plus précise des aires cérébrales affectées). Avec cette méthode, il est possible d’observer une diminution du métabolisme cérébral tout au long de la vie, en particulier dans certaines aires frontales. Nous avons essayé de déterminer la composante du vieillissement cérébral qui est possiblement liée à une dysfonction vasculaire et qui serait donc susceptible d’être traitée ou prévenue par des thérapeutiques vasculaires appropriées. Dans ce domaine de recherche, nous avons pu montrer que les anomalies micro-vasculaires de la substance blanche, appelées leucoaraïose, étaient associées à une diminution du métabolisme de la substance grise, en particulier au niveau frontal. Cet effet était indépendant de l’effet spécifique de l’âge et du phénomène d’atrophie corticale. Enfin, dans une population de patients âgés et à forte prévalence d’hypertension artérielle, nous avons montré que la pression artérielle était étroitement corrélée au remodelage métabolique cérébral, en particulier lorsque cette pression est mesurée au niveau central et lorsque l’on tient compte de la pression différentielle, avec alors une valeur seuil de 50 mmHg. Le vieillissement cérébral global et l’accélération qui peut être liée à des facteurs vasculaires sont des données qui peuvent être estimées en TEP au 18F-FDG, avec une méthode d’analyse quantitative voxel-à-voxel adaptée. Cette identification pourrait peut-être guider la prescription de traitements vasculaires appropriés et aussi, aider à différencier ces atteintes liées à l’âge ou d’origine vasculaire des autres maladies cérébrales
18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (18F-FDG PET) is a brain-imaging technique allowing brain glycolytic metabolism to be quantified. The aim of this doctoral thesis work was to try to better characterize the aging-related changes in brain metabolism, including the part with a possible vascular origin, thanks to a three-dimensional voxel-based quantitative analysis of 18F-FDG PET images. Our work shows firstly that there is a clear advantage to use a particular spatial normalization software (BM: Block Matching) for the brain quantitative analysis, at least for the providing of templates adapted to each study population. This advantage was shown, initially, for the localization of temporal epileptic foci and thereafter, for quantifying the age-related changes in brain metabolism (enhanced determination of the involved brain areas). With this method, a decrease in brain metabolism could be documented throughout the life especially within certain frontal areas. In addition, we tried to determine the component of cerebral aging, which might be of a vascular origin and thus, susceptible to be treated or prevented by vascular treatments. In this research field, we have shown that microvascular abnormalities, setting within white-matter and called leukoaraiosis, were associated with a decrease in the grey-matter metabolism, in particular within certain frontal areas. This effect was independent of the inherent effect of age and of cortical atrophy. Finally, in a population of older patients with a high prevalence of hypertension, we showed that the blood pressure level was correlated to a brain metabolic remodeling, especially when this pressure was measured at central level and when considering the pulse pressure and a threshold value of 50 mmHg. The global cerebral aging and its acceleration in relation to vascular factors may be assessed by 18F-FDG PET when using an adapted voxel-based quantitative method. This assessment could potentially be useful for the monitoring of vascular treatments and for differentiating the aging- and vascular-related metabolic changes to those corresponding to brain diseases of other origins

Des études épidémiologiques ont mis en évidence une association entre les concentrations en particules atmosphériques (PM) et les admissions hospitalières voire la mortalité liée à l’exacerbation de l’asthme et de la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Alors que le rôle des PM inhalées dans l’exacerbation voire l’initiation de ces pathologies est avéré, les mécanismes physiopathologiques sous-jacents sont encore peu connus. Les effets sanitaires décrits semblent être particulièrement causés par les particules les plus fines, du fait de leur capacité de migration dans le poumon profond où la clairance est moins efficace. Alors que plusieurs études expérimentales se sont intéressées à différents aspects de la toxicité des particules fines (PM2.5), peu de données sont disponibles sur la fraction ultrafine PM0.1, plus importante en nombre de particules, et dont la réactivité de surface accroit leur réactivité chimique. Dans cette étude, des cellules épithéliales bronchiques, provenant d’individus sains, de patients asthmatiques ou atteints de BPCO, ont été différenciées in vitro pour reconstituer des modèles d’épithélia ciliés et sécrétoires in vitro. Ces modèles ont été utilisés pour étudier les voies de signalisations moléculaires, les modifications épigénétiques et la sécrétion de cytokines induites par l’exposition à la fraction fine et ultrafine des PM. De plus, les mitochondries sont des sources majeures d’espèces réactives de l’oxygène endogènes via leur métabolisme oxydatif, et agissent comme des senseurs de dérèglements homéostasiques précoces. Ces organites pourraient jouer un rôle clef dans le maintien du stress oxydant et de l’inflammation induits par les PM, notamment dans le cas de l’initiation/exacerbation des bronchopneumopathies chroniques. Dans ce contexte, des cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2B) ont été exposées à de faibles doses de PM pour caractériser les altérations de la fonction et de la dynamique mitochondriales à un stade sub-apoptotique. Les résultats mis en évidence dans cette étude devraient contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes en cause dans l’initiation et/ou l’exacerbation de bronchopneumopathies chroniques induites par les PM
Epidemiological studies have highlighted an association between ambient particulate matter (PM) level and hospital admissions or even mortality related with exacerbation of asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). While the role of inhaled PM in exacerbating these pathologies has been reported, pathophysiological mechanisms initiating and maintaining airway inflammation are not yet well understood. Reported health issues seems to be mostly caused by finest particles, due to their ability to diffuse deeply in the lungs, where clearance is less effective. Although numerous experimental studies demonstrated the toxicity of fine particles (PM2.5), mainly through oxidative stress-induced airway inflammation, only few studies have paid close attention to the ultrafine fraction (PM0.1), which attains new properties at nanometric scale. Because of its high specific surface area, PM0.1 is likely to be more biologically reactive. In this study, in vitro assays were conducted, exposing differentiated models of human bronchial epithelial cells (HBEC), from healthy, asthmatic and COPD-diseased donors, to one or three low dose of PM0.18-2.5 and PM0.18. Cytotoxicity, extracellular secretion of proinflammatory mediators and gene expression were studied. Furthermore, mitochondrion is a major endogenous source of reactive oxygen species (ROS) through oxidative metabolism, and coordinate many cell survival signaling processes. In this context, alterations in mitochondrial dynamic and function might play a key role in maintaining PM-induced oxidative stress and inflammation within lung cells, especially in case of chronic lung diseases initiation and/or exacerbation. Human bronchial epithelial BEAS-2B cells were also acutely or repeatedly exposed to low doses of fine (PM0.18-2.5) or ultrafine (PM0.18) particles, in order to characterize mitochondrial dynamic and function without massive cell death. Results highlighted in this study should contribute to a better understanding of the mechanisms governing the initiation and/or exacerbation of chronic airway lung diseases induced by air pollution-derived fine and ultra-fine PM

L’IRM à 1,5T ou 3T de la prostate est l’imagerie la plus performante pour la détection du cancer de prostate. Nous avons travaillé à des modèles expérimentaux ex vivo d’IRM haute résolution à 7T permettant d’améliorer la résolution spatiale et la détection tumorale.La première partie de ce travail a porté sur la mise au point de protocoles d’analyse IRM de tissus prostatiques ex vivo à 7T. Des coupes de tissus de pièces opératoires et cadavériques avec et sans cancer ont été étudiées. Les données obtenues ont permis de définir des paramètres de séquence en turbo spin-echo pour obtenir des images avec résolution spatiale de 60 X 60 X 90 μm3. Cette résolution permettait d’identifier à l’imagerie IRM 7T des caractéristiques tissulaires comparables à celles obtenues par analyse histo-pathologique (X2).La seconde partie de ce travail a porté sur l’étude par IRM 7T de glandes prostatiques entières chez 18 patients opérés pour cancer de prostate. En utilisant les protocoles d’acquisition mis au point dans la première étude, l’imagerie a comporté des séquences T2, à la plus haute résolution de 130 X130 X195 μm3 et de diffusion avec cartographie ADC. Les résultats étaient interprétés par deux relecteurs en aveugle pour évaluer la qualité et la détection tumorale. La haute résolution spatiale des images, comparée à celle obtenue par analyse histo-pathologique, était jugée comme bonne avec une concordance inter-relecteur élevée. Une étude de corrélationanatomo-imagerie pour la détection du cancer avec analyse par secteur a montré une sensibilité de 70%, une spécificité de 80%, une valeur prédictive positive de 79% et une valeur prédictive négative de 72%.Ces résultats ont permis de mesurer la résolution de l’imagerie IRM à 7T ex vivo et son intérêt pour la détection du cancer. Une sémiologie IRM 7T du tissu prostatique doit être décrite. Ces résultats serviront de base à la translation future de l’imagerie actuelle vers l’IRM 7T in vivo chez l’homme
Prostate MRI at 1.5T or 3T is the best imaging modality for tumor detection. Weinvestigated high resolution MRI at 7T on prostate specimen tissue to improve spatialresolution and prostate cancer detection.First part of experiments consisted of setting up new imaging protocol with 7T MRI onex vivo prostatic tissue. Imaging was carried out on all or part of specimen from radicalprostatectomy of patients or prostate harvested from deceased organ donors.Collected data resulted in new protocol parameters for fast spin echo needed to yielda spatial resolution of 60 X 60 X 90 μm3. High spatial resolution imaging was used toidentify relevant morphological structures for characterization of the prostate gland andtumor as compared to histology.Second part of work was done with whole gland imaging at 7T of radical prostatectomyspecimens of patients. Imaging protocol was based on the outcomes from the first partof experiments and consisted in T2W with high resolution of 130 X130 X195 μm3,diffusion and ADC map. Two independent and blinded reviewers were in charge ofimaging quality assessment and tumor detection. Overall quality was great with goodagreement between the two reviewers. Correlation study for prostate cancer detectionwith the corresponding H&E was of 70%, 80%, 79% and 72% for sensitivity, specificity,positive predictive value and negative predictive value, respectively.We measured the resolution of 7T MRI of ex vivo prostatic tissue, and it’s benefits intumor detection. New semiology should be designed at 7T to improve theunderstanding of prostatic tissue in further experiments. In future, these findings canbe extrapolated to carry out in 7T MRI of in vivo prostate gland

La distribution des médicaments du sang vers les tissus, où ils exercent leurs effets pharmacologiques et/ou toxiques, implique souvent des transporteurs qui régulent leur passage membranaire. Les transporteurs Organic Anion-Transporting Polypeptide (OATP), avec d’autres systèmes de transporteurs hépatocytaires, participent à l’élimination hépatique de nombreux médicaments. Certains OATPs ont été retrouvés dans d’autres organes où leurs répercussions pharmacocinétiques restent mal connues.L’objectif de ce travail a été de développer des approches d’imagerie originales permettant de mesurer sélectivement l’importance du transport OATP à l’interface sang-tissu. Tout d’abord, nous avons utilisé la [99mTc]mébrofénine, un radiopharmaceutique classiquement utilisé pour la scintigraphie hépatobiliaire. Chez le rat, nous avons validé un protocole d’inhibition pharmacologique ciblé, réalisable chez l’Homme, permettant de distinguer l’activité OATP sinusoïdale de l’activité d’excrétion biliaire, de manière non-invasive.Nous avons ensuite optimisé les méthodes d’analyse des images dynamiques TEP (tomographie par émission de positons) issues d’une nouvelle sonde substrat OATP, le [11C]glyburide, utilisée pour la première fois chez l’Homme. Une approche d’acquisition corps-entier dynamique nous a permis de quantifier l’activité OATP dans les tissus hépatiques et extra-hépatiques chez le primate puis chez l’Homme.L’imagerie translationnelle ouvre des perspectives d’études pharmacocinétiques originales, jusqu’alors inenvisageables chez l’Homme. Le développement de radiopharmaceutiques dédiés à la mesure de l’activité des transporteurs et l’optimisation de l’analyse des données d’imagerie qui en sont issues permettent d’en apprécier les répercussions fonctionnelles sur les étapes de distribution et d’élimination
Drug distribution from blood to tissues, where pharmacological and/or toxic effects occur, often involves transporters that control their passage across biological membranes. Organic-Anion Transporting Polypeptides (OATP), among other hepatocyte transporters, mediate the hepatic elimination of many drugs. Some OATPs are expressed in other organs where their impact for pharmacokinetics is unclear.The aim of this work was to develop original imaging methods to selectively measure the OATP-mediated transport at the blood-tissue interface. First, we used [99mTc]mebrofenin, a radiopharmaceutical routinely used for hepatobiliary scintigraphy. In rats, we validated a targeted pharmacological inhibition protocol, feasible in Humans, allowing to study the sinusoidal OATP activity apart from biliary excretion,in a non-invasive way.Then we optimized the analysis methods of PET (positron emission tomography) kinetics obtained using the new OATP-substrate probe [11C]glyburide, used for the first time in Humans. A whole-body dynamic acquisition method enabled quantitative determination of OATP function in the liver and other tissues in primate and in Humans.Translational imaging offers novel perspectives for original pharmacokinetic studies, that could not be envisioned in humans so far. Thanks to the development of radiopharmaceuticals to measure drug transporters activity and to the optimization of imaging data analysis, it is possible to study their functional impact on drug distribution and elimination at the tissue level in humans

La chirurgie est le seul traitement potentiellement curatif des tumeurs neuroendocrines de l’intestin grêle (TNE-IG). Cette thèse issue d’un travail collaboratif s’intéresse au travers de trois articles originaux à la prise en charge chirurgicale de la ou des tumeur(s) primitive(s) et des métastases mésentériques des TNE-IG.Le premier article propose une classification des adénopathies mésentériques métastatiques, établie sur l’imagerie préopératoire, ayant pour but de mieux en définir la résécabilité. Ce travail montre également l’absence de corrélation entre la longueur d’intestin grêle réséqué et le nombre de ganglions analysés.La deuxième étude met en évidence deux facteurs, visibles sur l’imagerie morphologique initiale, associée à une TNE-IG symptomatique. Ces facteurs sont la présence : (i) d’une tumeur primitive visible et/ou (ii) d’une masse métastatique englobant les vaisseaux mésentériques sur plus de 180°. Ce travail nous conduit à proposer la résection de la maladie locale en présence d’un de ces facteurs, même s’il existe des métastases hépatiques non résécables.Enfin, dans la troisième étude, nous avons colligé les résultats des réinterventions après une première chirurgie non-optimale pour TNE-IG. Cette stratégie de prise en charge proposée par quelques experts semble inconstamment réalisée (surtout si aucune tumeur résiduelle n’est visible à l’imagerie) et n’a jamais fait l’objet de publication. Du tissu tumoral résiduel a été retrouvé chez 95% des malades réopérés, et a permis chez ces malades une longue rémission voire une guérison.Ces trois travaux permettent de tracer de nombreuses pistes pour de futurs travaux multicentriques
Surgery is the only potentially curative treatment for neuroendocrine tumors of the small intestine (SiNET). This thesis, resulting from a collaborative work, focuses on the surgical management of the primary tumor(s) and mesenteric metastases of SiNET through three original articles.The first article proposes a classification of metastatic mesenteric lymph nodes, based on preoperative imaging, in order to better define their resectability. This work also shows the lack of correlation between the length of resected small intestine and the number of nodes analyzed.The second study highlights two factors, visible on the initial morphological imaging, associated with symptomatic TNE-IG. These factors are the presence of: (i) a visible primary tumor and/or (ii) a metastatic mass contact >180° with superior mesenteric. This work leads us to propose local tumor resection in the presence of one of these two signs, even in presence of unresectable liver metastases.Finally, in the third study, we collected the results of repeat resection after an initial sub-optimal resection for TNE-IG. This management strategy proposed by some experts seems inconsistently implemented (especially if no residual tumor is visible on imaging) and has never been published. Tumor remnants were found in 95% of the patients who underwent repeat resection. Remission was obtained in more than half of the cases.These three studies provide numerous leads for future multi-center work

Chez l’enfant, la chirurgie éveillée avec cartographie corticale et sous corticale per opératoire(CECCSC) est peu réalisée et très peu décrite dans littérature. Il s’agit cependant de la technique de référence pour optimiser la résection chirurgicale d’une tumeur sustentorielle située en zone « éloquente ». Le pronostic vital et fonctionnel de ces enfants est en effet intimement lié à la qualité de l’exérèse chirurgicale. Le fil rouge de ma thèse a donc été de transférer la CECCSC de l’adulte à l’enfant. Le premier travail de cette thèse a été d’étudier, à travers notre expérience clinique, la faisabilité de cette procédure chez les enfants. Nous avons montré que la CECCSC était réalisable dans cette population avec un bon résultat fonctionnel et radiologique. Certaines spécificités doivent cependant être prises en compte notamment en ce qui concerne le conditionnement de l’enfant.Le deuxième travail a été d’évaluer en collaboration avec les pédopsychiatres, l’impact psychologique, de ce type d’intervention chez l’enfant. Nous avons constaté que le vécu avait été bon pour tous les patients. Nous n’avons pas retrouvé d’état de stress post-traumatique après la chirurgie. Le troisième objectif a été d’évaluer l’IRM fonctionnelle (IRMf) de repos chez l’enfant en préopératoire. Nous avons pu montrer non seulement sa corrélation avec l’électrostimulation per opératoire mais aussi sa supériorité par rapport à l’IRMf d’activation en termes de sensibilité et de spécificité quant à la localisation des aires du langage. En effet l’IRMf de repos nous a permis d’isoler les réseaux attentionnels des réseaux du langage qui interfèrent avec les résultats de l’IRMf d’activation
Intraoperative cortical and subcortical direct stimulation surgery while awake (CSCSSA) is rarely used to operate in functional areas of the brain in children. Only small series have been published regarding children. However, this procedure is considered to be a gold standard for identifying and preserving the eloquent cortical and subcortical sites. Indeed the child’s survival and the quality of life depend on the quality of the tumor resection. The unifying idea of my thesis was the transfer of the CSCSSA from adults to children.The first work of this thesis was to study the feasibility of the CSCSSA in children through our clinical experience. We also showed that CSCSSA could be applied in children in a safe way with good clinical and radiological results. Some precautions should also be observed, notably concerning the preparation of these young patients. The second step of this thesis was to evaluate the psychological impact of this kind of procedure in children, thanks to the cooperation of the child psychiatrists. The child’s experience was good in every case. None of our patients presented symptoms of post-traumatic stress disorder after the surgery. The third objective was to evaluate the use of resting state functional MRI (rsfMRI) in children for the preoperative planning. We demonstrated not only the strong correlation between rsfMRI and brain electrical mapping, but also the superiority in terms of sensibility and specificity of rsfMRI compared to task based functional MRI. Indeed rsfMRI allowed us to isolate the attentional networks, which interfere with the results of task based functional MRI

Les traumatismes crâniens les plus sévères peuvent altérer les communications entre des régions cérébrales distantes et conduire à des désordres chroniques de la conscience. Il a été rapporté que la Stimulation Cérébrale Profonde (SCP) du Thalamus module l'éveil et améliore le comportement des patients en état de conscience minimale. Cependant, il n'existe aucune démonstration évidente des mécanismes cérébraux pour la restauration spécifique et causale de l˅accès conscient, i.e. la prise de conscience, par la stimulation électrique. Dans cette étude, nous dressons l'hypothèse que la stimulation thalamique spécifique pourrait restaurer à la fois la vigilance et la prise de conscience à travers la restauration de l'activité thalamo-corticale et de la réorganisation des dynamiques corticales subséquentes.Nous avons créé une installation expérimentale qui combine la SCP et l'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle 'IRMf' chez le Primate Non-Humain (PNH) et appliqué une anesthésie finement contrôlée pour supprimer la conscience. Nous avons enregistré l'activité cérébrale du cerveau entier et développé un module de pré-traitement des images, Pypreclin, pour résoudre le problème d'artéfact lié à l'électrode. Sous sédation profonde, la stimulation électrique du noyau Centro-Median du Thalamus (CMT) a induit une forte vigilance de façon binaire. Lorsque la SCP du CMT a été déclenchée, le signal IRMf mesuré a augmenté dans les cortex préfrontal, pariétal et cingulaire, pour retourner progressivement à la valeur de référence quelques secondes après que le stimulateur a été éteint. De plus, la SCP du CMT a conduit à une reconfiguration des dynamiques corticales des états de repos en diminuant la similarité entre fonction et structure, précédemment décrite comme signature de la conscience. Enfin, la SCP du CMT a rétabli une vaste réponse hiérarchique à la régularité auditive globale qui était interrompuesous anesthésie générale. Ainsi, la SCP du CMT a restauré les deux dimensions principales de la conscience que sont l˅éveil et le contenu conscient, ouvrant la voie vers une application thérapeutique chez les patients atteint de désordres chroniques de la conscience
Severe brain injuries may lead to the disruption of long-range inter-region brain communications resulting in chronic Disorders of Consciousness (DoC). Electrical Deep Brain Stimulation (DBS) of the Thalamus has been reported to modulate arousal and ameliorate behavior in Minimally Conscious State (MCS) patients. However, there is no clear demonstration of the cerebral mechanisms for the specific and causal restoration of conscious access, i.e. awareness, with DBS. Here we hypothesized that specific thalamic DBS might restore both arousal and awareness through the restoration of thalamo-cortical activity and the subsequent reorganization of cortical dynamics. We first designed an experimental set-up combining DBS and functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) in Non-Human Primate (NHP) and applied finely tuned anesthesia to suppress consciousness. We recorded whole brain activity and developed a preprocessing pipeline, Pypreclin, to tackle the electrode-induced artifact. During deep sedation, Centro-Median Thalamic (CMT) DBS robustly induced arousal in an ON-OFF fashion. When CMT DBS was switched ON, fMRI signal increased in prefrontal, parietal and cingulate cortices, and gradually returned to baseline seconds after the stimulator was turned OFF. Moreover, CMT DBS led to a reconfiguration of Resting State cortical dynamics bydecreasing the function-structure similarity, previously described as a consciousness signature. Finally, CMT DBS restored a broad hierarchical response to global auditory regularities that was disrupted under general anesthesia. Thus, CMT DBS restored the two main dimensions of consciousness, i.e. arousal and awareness, paving the way to its therapeutical translation in patients with chronic DoC