<  Back to the Polytechnique Montréal portal

Quantification de la microstructure de la moelle épinière humaine par IRM et application chez des patients avec sclérose en plaques

Tanguy Duval

Ph.D. thesis (2017)

Open Access document in PolyPublie
[img]
Preview
Open Access to the full text of this document
Terms of Use: All rights reserved
Download (36MB)
Show abstract
Hide abstract

Abstract

Degenerative pathologies of the spinal cord are still difficult to diagnose today, leavingpatients in a state of constant suffering and constant doubt about their future. MagneticResonance Imaging (MRI) can gather quantitative information about the white mattermicrostructure by playing on the phase and relaxation of the spins. Using a unique MRIsystem capable of magnetic gradients of r@@mT/m, the “Connectom scanner”, we showedthat neuronal fibers (axons) density and diameter can be measured in the human spinalcord in vivo using diffusion MRI. Although very informative, this method only provides apartial description of the tissue and no direct information about the myelin sheath thatsurrounds the axons is extracted. The myelin sheath improves the speed and frequency ofaction potentials that are transmitted through the axons, and an alteration of myelinintegrity leads to paralysis in diseases such as multiple sclerosis. Our collaborators at McGillUniversity proposed to combine the diffusion technique with quantitative myelin imagingtechnique in order to measure the thickness of the myelin sheath. In this thesis, I developedquantitative MRI techniques in the spinal cord, I validated these methods using large-scalehistology, and I applied them on patients with multiple sclerosis.

Résumé

Les pathologies degeneratives de la moelle epiniere sont encore aujourd'hui maldiagnostiquees et laissent les patients dans un etat de souffrance et de doute. L'imagerie parresonance magnetique (IRM) permet d'obtenir des informations quantitatives sur lamicrostructure de la matiere blanche. Nous avons demontre la faisabilité d'estimer ladensite et le diametre des axones dans la moelle epiniere humaine en utilisant une IRMunique au monde installee a Boston, le "scanner Connectom", capable d'atteindre desgradients de champ magnetique de r@@mT/m. Cependant cette methode ne donne qu'uneinformation partielle de la microstructure de la matiere blanche et ne tient pas compte dela gaine de myeline entourant les axones. Cette gaine de myeline permet d'assurer unebonne conductivite des axones et peut degenerer dans certaines pathologies comme lasclerose en plaques. Nos collaborateurs de l'université McGill ont proposé de combinercette technique avec l'IRM quantitative de la myeline afin de mesurer son g-ratio, ou ratiodu diametre interne sur externe de la myeline. Durant cette these, j'ai mis en place lestechniques d'IRM de la microstructure, j'ai valide ces methodes en utilisant l'histologie alarge champ de vue, puis je les ai appliquees chez des patients avec sclerose en plaques pourune application clinique.
Department: Institut de génie biomédical
Program: Génie biomédical
Academic/Research Directors: Julien Cohen-Adad, Eric C. Klawiter
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/2871/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 23 Feb 2018 13:14
Last Modified: 12 Nov 2022 11:28
Cite in APA 7: Duval, T. (2017). Quantification de la microstructure de la moelle épinière humaine par IRM et application chez des patients avec sclérose en plaques [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/2871/

Statistics

Total downloads

Downloads per month in the last year

Origin of downloads

Repository Staff Only

View Item View Item