SOUTENANCE DE THESE
11/02/2015
LEPRINCE Yann 11/02/15 CEA NEUROSPINE à 14H

SUJET : Sujet : Imagerie des couches corticales par résonance magnétique à 7 teslas.

Sous la direction de M : Cyril Poupon
Son directeur de recherches.
SOUTENANCE DE THESE AYANT POUR JURY :
(indiquer les noms par ordre alphabétique)
• Pierre-Louis Bazin
• Isabelle Bloch
• Olivier Coulon
• Chistophe Destrieux
• Denis Ducreux
• Cyril Poupon
• Denis Rivière

 

RESUME
Lors de cette thèse ont été développées des méthodes de traitement d'images qui permettent d'étudier la structure en couches du cortex cérébral, sur des images acquises par IRM en champ intense (7 teslas). L'optimisation des techniques d'acquisition de ces images a également été entreprise, chez l'animal in vivo puis post-mortem.

La structuration du cortex cérébral en couches architecturales est connue depuis la fin du 19e siècle, elle se trouve à la base des parcellisations architecturales classiques telles que celle proposée par Brodmann en 1909. L'étude de la cytoarchitecture est traditionnellement réalisée par microscopie sur des coupes histologiques, ce qui en limite l'application aux échantillons de tissu post-mortem. L'IRM à 7 teslas permet d'imager les couches corticales de façon non invasive, plus rapide, et moins coûteuse que l'histologie. En effet, les champs intenses rendent notamment visible le contraste de susceptibilité magnétique dû aux variations de la concentration en fer entre les couches.

Deux approches pour l'acquisition des images sont présentées, ainsi que les difficultés associées. La première est basée sur une reconstruction super-résolue à partir de coupes épaisses acquises dans des géométries différentes. Elle a été développée pour l'acquisition du cerveau entier d'un babouin anesthésié. La seconde consiste simplement en l'application d'une séquence d'imagerie tridimensionnelle sur un échantillon post-mortem, s'affranchissant ainsi des difficultés liées au mouvement.

La contribution principale de cette thèse réside dans le développement d'un couple de méthodes permettant d'extraire automatiquement, en tout point de la surface corticale, un profil d'intensités caractérisant l'architecture en couches. Étant donné que la courbure du cortex induit une modification de l'épaisseur des couches, ce phénomène a été modélisé pour que les profils extraits soient comparables en tout point du cortex.

La mise en œuvre de ces méthodes est présentée sur plusieurs pièces anatomiques. Ce travail permet d'envisager la caractérisation, voire la délimitation automatique des aires corticales en fonction de leur architecture, sur la base d'une acquisition applicable à plus grande échelle que l'histologie, voire de manière non invasive.