Conception et caractérisation d'un outil de neuronavigation pour le rat

Le concept de navigation fait référence à tout procédé de guidage utilisé pour localiser et faire le suivi d'une position dans l'espace. Dans le cas de la neuronavigation (NN), il s'agit de décrire la position d'un outil dans le référentiel d'une image anatomique du cerveau d'un sujet. Ce mémoire décrit la conception d'un système de neuronavigation dédié au rat, financièrement abordable et utile en laboratoire. Ce type de dispositif apporte précision et répétabilité à des procédures qui requierent une grande dextérité. Ce projet a débuté avec la conception et la fabrication d'un transducteur cylindrique. Ce dernier peut former des images dans une géométrie similaire aux tranches axiales provenant de l'IRM. Malgré de bons résultats sur fantômes, aucun signal intéressant n'a pu être enregistré à partir du cerveau d'un animal. Ce transducteur a dû être mis de côté à cause de la faible qualité des images in vivo produites. Ensuite, un dispositif d'imagerie tridimensionnelle par fusion photoacoustique-ultrasons (PAUS) a été conçu. Les images ultrasonores provenant de ce dispositif ont servi à recaler un cliché IRM du cerveau d'un rat dans le référentiel du laboratoire. Le dispositif de NN est basé sur une fusion d'images échographiques et IRM. Le cliché IRM qui a été utilisé est une image moyenne provenant de plusieurs animaux, ce qui réduit encore les coûts liés à l'utilisation du dispositif de neuronavigation. En guise de comparaison, les appareils commerciaux nécessitent une image IRM propre à chaque sujet. Le coût du matériel composant ce dispositif ne dépassant pas dix mille dollars, il reste très abordable. Il a donc été possible de fusionner ces modalités d'imagerie pour prévoir la trajectoire d'une injection dans le cerveau. Pour valider la méthode, cette trajectoire est ensuite comparée à celle observée sur des coupes histologiques prélevées sur le tissu injecté. L'erreur associée au positionnement a été quantifiée : une erreur moyenne de 1.13mm, avec une erreur minimale de 500μm. Ces deux valeurs montrent le potentiel du dispositif présenté ici.