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méthode 2 > cours 7 > Flashcards

cours 7 Flashcards

1
Q

quel est le principe physique et physiologique derrière l’IRM de diffusion ?

A

on s’intéresse à la manière dont l’eau se diffuse dans le cerveau

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Q

selon quel mouvement se déplace l’eau dans le cerveau ?

A

le mouvement Brownien

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3
Q

que nous permet de connaitre la diffusion de l’eau dans le cerveau ?

A

en examinant comment l’eau se diffuse on peut en apprendre sur les propriétés de la microstructures des fibres de matière blanche

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4
Q

comment s’explique le mouvement Brownien de diffusion de l’eau dans le cerveau ?

A

les molécules d’eau entrent en collision avec la molécule de colorant dans des directions aléatoires et vont suivre un processus de marche aléatoire

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5
Q

quels sont les 2 types de diffusions en IRMd ?

A
  • milieu isotrope
  • milieu anisotrope
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6
Q

qu’est-ce que la diffusion dans un milieu isotrope ?

A

le déplacement de l’eau dans un milieu qui a des caractéristiques similaires dans toutes les directions

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7
Q

qu’est-ce que la diffusion dans un milieu anisotrope ?

A

diffusion des molécules d’eau plus rapidement dans une direction donnée

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8
Q

quel nuage de point ressort d’un mouvement de diffusion en milieu isotrope ?

A

molécules se répartissent approximativement dans une sphère (ballon soccer)

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9
Q

quel nuage de point ressort d’un mouvement de diffusion en milieu anisotrope ?

A

molécules se répartissent selon une forme allongée qui ressemble à une ellipse (ballon rugby)

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10
Q

quel est le lien entre la différence de vitesse et la forme du nuage de point en diffusion anisotrope ?

A

plus la différence de vitesse de diffusion sur x grandit par rapport aux autres directions y et z, plus la forme de l’ellipse s’allonge

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11
Q

quel est l’impact des axones sur la diffusion de l’eau ?

A

ils viennent contraindre la diffusion de l’eau donc les molécules d’eau ne peuvent pas se déplacer librement dans toutes les directions

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12
Q

quel sera le profil de diffusion de l’eau due à la contrainte des axones ?

A

profil de diffusion suit alors une forme anisotrope

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13
Q

le coefficient de diffusion sera plus élevé dans quelle direction suite à la contrainte des axones ?

A

l’eau diffuse plus facilement dans la direction parallèle aux fibres donc le coefficient de diffusion sera plus élevé dans la direction parallèle

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14
Q

que pouvons-nous faire si nous savons comment l’eau est diffuse ?

A

il est possible de détermine la configuration des axones puisque le phénomène de diffusion dépend de la structure du tissu

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15
Q

quel est le principe derrière les images en IRMd ?

A

la structure des différents tissus va faire varier le phénomène de diffusion ce qui permet de les reconnaitre

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16
Q

comment sont obtenues les images d’acquisition en IRMd ?

A

on va prendre des images selon plusieurs orientations de gradients.

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17
Q

quelles sont les pondérations des images en IRMd ?

A

pondérée en T2 avec une pondération additionnelle qui correspond à la diffusion de l’eau dans la direction du gradient appliqué

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18
Q

comment fonctionne l’acquisition d’image IRMd ?

A

pour chaque voxel, on va prendre des mesures dans différentes directions de gradient qui vont nous dire si l’eau a beaucoup diffusé dans cette direction la ou pas

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19
Q

que nous permettent de savoir les volumes IRMd ?

A

la valeur en un voxel nous dit si notre point bleu (terminaisons) est loin ou pas du point rouge (origine de marche aléatoire)

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20
Q

qu’est-ce qu’un tenseur de diffusion ?

A

la diffusion des molécules d’eau au cours du temps peut se visualiser comme un nuage de points estimable grâce au modèle Gaussien

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21
Q

comment est utilisé le modèle Gaussien en IRMd ?

A

on utilise les différentes valeurs de diffusion obtenues pour chaque direction d’acquisition pour estimer la forme du ballon dans chaque voxel

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22
Q

que nous indique les différentes directions de diffusion ?

A
  • si la diffusion est plus grande selon une certaine direction = ballon rugby
  • si la diffusion est semblable dans toutes les directions d’acquisition = ballon soccer
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23
Q

qu’est-ce qu’un modèle de tenseur ?

A

permet d’approximer la forme du ballon avec différents paramètres

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24
Q

quels sont les 2 paramètres importants dans le modèle du tenseur ?

A
  1. directions principales diffusion : e1/e2/e3
  2. valeurs de diffusion associées aux directions: λ1 ≥ λ2 ≥ λ3
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25
Q

qu’est-ce que l’imagerie par tenseurs de diffusion (DTI) ?

A

images pondérées en T2*

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26
Q

comment utilisons-nous la DTI en IRMd?

A

avec 6 images ou plus, on peut estimer un tenseur de diffusion

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27
Q

quels sont les 6 paramètres nécessaires pour estimer la forme du tenseur (ballon) en DTI ?

A

xy, xz, yz, -xy, -xz, y-z

28
Q

les images DTI sont formées grâce à quoi ?

A

on a les 6 paramètres nécessaires pour chaque voxels, donc on va créer des volumes cérébraux où la valeur de chaque voxel est un tenseur

29
Q

pourquoi y a-t’il des couleurs sur les cartes en IRMd ?

A

la couleur de chaque tenseur code pour la direction principale de diffusion, ainsi que l’anisotropie fractionnelle de chaque tenseur

30
Q

que veut dire la brillance d’un tenseur sur les cartes en IRMd ?

A

les tenseurs plus brillants sont fortement anisotropes donc la direction principale de diffusion est nettement plus forte que les directions transversales

31
Q

à partir de quelles 2 mesures pouvons nous résumer certaines caractéristiques importantes des tenseurs ?

A
  1. cartes d’anisotropie fonctionnelle
  2. cartes de diffusivité moyenne
32
Q

quelles sont les 3 cartes principales dérivées de tenseurs en IRMd?

A
  1. cartes d’anisotropie fonctionnelle
  2. cartes de diffusivité moyenne
  3. cartes direction principale du tenseur
33
Q

qu’est-ce qu’une carte d’anisotropie fonctionnelle en IRMd (FA) ?

A

carte qui permet de mesurer le degré d’anisotropie d’un phénomène de diffusion en prenant des valeurs entre 0 et 1

34
Q

que veut dire une valeur de 0 dans une carte d’anisotropie fonctionnelle en IRMd ?

A

indique une diffusion isotrope, tenseurs en forme de sphère/ballon soccer

35
Q

que veut dire une valeur de 1 dans une carte d’anisotropie fonctionnelle en IRMd ?

A

indique une diffusion fortement anisotrope, tenseurs en forme d’ellipse/ ballon rugby

36
Q

ou retrouvons-nous majoritairement les fortes valeurs des cartes d’anisotropie fractionnelle (FA) ?

A

dans la matière blanche

37
Q

qu’est-ce qu’une carte de diffusivité moyenne en IRMd (MD) ?

A

nous indique à quel point il y a de la diffusion à l’intérieur d’un voxel

38
Q

ou retrouvons-nous majoritairement les fortes moyennes des carte de diffusivité moyenne (MD) ?

A

dans le liquide céphalo-rachidien, car les molécules d’eau sont très peu contraintes

39
Q

quelle est la formule permettant les cartes de diffusivité moyenne en IRMd (MD) ?

A

moyenne λ = (λ1 ≥ λ2 ≥ λ3) / 3

40
Q

qu’est-ce qu’une carte de direction principale du tenseur ?

A

on va coder chaque axe avec une couleur et pour une direction donnée on va mélanger les trois couleur pour connaitre leur proportion correspondante

41
Q

quelles sont les couleurs utilisées dans les cartes de direction principale du tenseur ?

A

axe x: rouge
axe y: vert
axe z: bleu

42
Q

qu’est-ce que la tractographie ?

A

outil qui permet de tracer le chemin des fibres de la matière blanche in vivo

43
Q

quelles sont les 2 sous-types de tractographie ?

A
  1. tractographie steamline déterministe
  2. tractographie probabiliste
44
Q

qu’est-ce la tractographie steamline déterministe ?

A

permet de reconstruire les fibres de MB en partant d’un point de départ choisi et se déplaçant dans la direction principale de diffusion et arrêter lorsqu’on arrive à la MG

45
Q

que permet la tractographie steamline déterministe ?

A

elle permet de reconstruire les fibres et à l’aide d’un logiciel on va voir les directions principales du chemin

46
Q

qu’est-ce que la tractographie probabiliste ?

A

comme la tractographie déterministe mais on va considérer en plus une incertitude sur la direction des fibres de MB

47
Q

comment fonctionne la tractographie probabiliste ?

A

au lieu de reconstruire une seule fibre associée à un point de la MB elle va en reconstruire plusieurs qui seront toute légèrement différente

48
Q

qu’est-ce que le croisement de fibres ?

A

limite d’imagerie par tenseurs due aux croisements de fibres

49
Q

comment s’explique l’erreur de croisement de fibres ?

A
  • lorsque ++ fibres se croisent, le tenseur de diffusion apparait isotrope même s’il y a des fibres présentes dans le voxel
  • l’algorithme de reconstruction ne saura pas quelle direction suivre
50
Q

qu’est-ce que l’imagerie de diffusion à haute résolution ?

A

il s’agit d’une technique pour résoudre le problème de croisement de fibres en estimant plusieurs tenseurs pour un même voxel

51
Q

en quoi consiste l’imagerie de diffusion à haute résolution ?

A

Au lieu de faire une séquence DTI, on va faire une séquence DTW et effectuer l’acquisition des données sur de nombreuses directions (30-60) en utilisant une séquence HARDI

52
Q

quelle est la différence entre séquence DTI et séquence DTW en imagerie de diffusion à haute résolution ?

A

la séquence DTW est plus longue (10-30 mins) que la DTI (3-4 mins)

53
Q

qu’est-ce qu’une fODF?

A

fonction de distribution des orientations de fibres

54
Q

à quoi sert la fODF ?

A

dans une séquence HARDI, la fODF peut être estimer quand on à des croisements de fibres et ainsi reconstruire les images des fibres qui se croisent

55
Q

qu’est-ce qui fait varier la forme et le nombre de fibre sur une image suite à une fODF ?

A

les paramètres choisit pour la méthode de reconstruction

56
Q

quel est le point positif d’utiliser dODF dans une séquence HARDI au lieu du DTI ?

A

nous permet d’estimer plusieurs tenseurs à l’intérieur d’un voxel et donc de surpasser certaines limites du tenseur de diffusion (DTI)

57
Q

quelles sont les zones visibles en fonction de l’anisotropie suite à une reconstruction d’image en dODF ?

A
  • faible anisotropie : dans ces zones on observe plusieurs directions comme des petits ballons dans chaque voxel
  • forte isotrope : une direction principale dans les fibres les + importantes
58
Q

quels sont les faisceaux de fibres connu permettant de fournir des à priori ?

A
  1. les radiations optiques (OR)
  2. faisceau arqué (AF)
  3. faisceau occipital vertical (VOF)
59
Q

le fait de fournir des à priori aux algorithmes de tractographie permet quoi ?

A

de limiter les faux positifs

60
Q

les fait d’utiliser des algorithmes de tractographie permet quoi ?

A

de limiter le faux négatifs

61
Q

qu’est-ce qu’une reconstruction systématique des fibres en IRMd ?

A

images par algorithme où tout est tracé

62
Q

qu’est-ce qu’une dissection virtuelle des fibres en IRMd ?

A

on va sélectionner seulement quelques paquets de fibres et les présenter sur la figure

63
Q

qu’est-ce que la tractométrie ?

A

faire une série de mesure le long de la fibre pour calculer la valeur moyenne d’anisotropie fonctionnelle ou tout autre métrique

64
Q

comment augmenter la précision spatiale des images en IRMd?

A

on va découper la fibre en segments

65
Q

si nous voulons faire des comparaisons en IRMd on va recaler selon quoi ?

A

recalage entre individus se fait via l’identification de faisceaux de fibres plutôt que par une méthode de déformation non-linéaire

66
Q

devons-nous faire des étapes de prétraitement en IRMd ?

A

oui, étapes de recalage et de débruitage pour préparer les données avant d’estimer les tenseur et ou faire la tractographie

67
Q

quelle est la principale étape de traitement en IRMd ?

A

il est nécessaire de sélectionner un masque de la MB qui contient les points de départ pour la reconstruction de fibres obtenu par seuillage d’une carte de FA

méthode 2 (10 decks)

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