IRM et Database des images IRM cérébrales

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C'est quoi l'IRM et la liste des Databases des images IRM cerebrales.

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  • IRM et Database des images IRM crbrales

    ALJI Mohamed

    LaRIT - facult des sciences - Universit Ibn Tofail

    2 janvier 2014

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  • Plan

    1 Imagerie par rsonance magntique - IRMHistoire de lIRMDfinitionLes images IRMPrincipe

    2 Bases de donnes de limagerie mdicaleImages synthtiquesImages relles

    3 Questions :

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  • Plan

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    3 Questions :

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  • Histoire

    IRM a t dcouverte par deux physiciens en 1947 :Felix BlochEdward Mills Purcell

    Les premieres images cliniques ont t obtenues en 1977.

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  • Plan

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    3 Questions :

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  • Dfinition de lIRM

    Limagerie par rsonance magntique (IRM) est une techniquedimagerie mdicale utilise en radiologie pour tudier lanatomieet les fonctions du corps, permettant dobtenir des vues 2D (et parreconstruction dobtenir des vues 3D) du tissu mou telque lecerveau avec une rsolution en contraste leve.

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  • Les appareils de mesure IRM

    (a) Achieva 3T Philips (b) Panorama HFO Philips

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    3 Questions :

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  • 3 plans : axiale, sagittale, et coronale.

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  • Multiples tranches/slices axiales

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  • Les mesures des images IRM

    En modifiant les paramtres dacquisition IRM :le temps de rptition entre deux excitations par ondeelectromagntiquele temps dcho, temps entre le signal dexcitation et larception de lcho

    lutilisateur peut modifier la pondration de limage entre : T1, T2ou DP. Cela permet de caractriser les diffrents composants ducerveau, par exemple : en pondration T1, la substance blancheapparat plus claire que la substance grise et le liquidecphalo-rachidien, situ entre la substance grise et los apparat luinettement plus fonc.

    Il est possible dadministrer au patient un produit de contrastepour caractriser lanomalie : Gadolinium.

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    3 Questions :

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  • Principe de lIRM - 1

    LIRM utilise les proprits magntiques de lhydrogen et lesondes de frquence radio (il ny a pas de radiation).A savoir lhydrogne est prsent en abondance dans leau(70% du corps humain) et la graisse.Lhydrogene (1 proton et 1 lectron) se comporte comme unebarre aimante tournant sur son axe avec un ple nord et unsud. Ils sont orients de faon alatoire.

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  • Principe de lIRM - 2

    Lorsque le patient est plac dans lappareil de mesure IRM, ilsubit un champ magntique statique intense souvent entre 1.5et 3T (le champ magntique de la terre est environ 40 T ).les hydrogenes salignent uniformment parallle ouanti-parallle et crent un vecteur magntique ~M suivant laxeZ .

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  • Principe de lIRM - 3

    En ralit, les hydrognes connaissent une prcession. Elletourne autour de leur axe principal comme une toupie.

    Quand on ajoute au champ magntique une nergie sousforme donde lectromagntique, le vecteur magntique ~M sedvie. la frquence de londe est particulire.

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  • Principe de lIRM - 4

    Lorsque la source de londe lectromagntique est coupe, levecteur magntique retourne son tat de repos.

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  • Principe de lIRM - 5

    Quand la source de londe lectromagntique est teinte, letissu se relaxe avec diffrente vitesse :

    Le temps ncessaire pour le vecteur magntique de retourner son tat de repos longitidunale est appel relaxation T1.Le temps ncessaire pour le spin? axiale de retourner sontat de repos transversale est appel relaxation T2.

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  • Principe de lIRM - 6

    Le mouvement de relaxation des hydrogenes provoque unsignal lectrique quon capture par des bobines rceptrices.Lintensit du signal ru est reporte sur un chelle de gris etles images IRM sont construites. Le retour au repos cre unsignal diffrent suivant la nature du tissu (eau, graisse, ... ).

    References :Berger, A. (2002). How does it work ? Magnetic resonance imaging.British Medical Journal, 324, 35.Lightbox Radiology Education, introduction to the physics ofMagnetic Resonance Imaging (MRI)

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  • BrainWeb

    BrainWeb est une base de donnes dimages synthtiques ducerveau (normal seulement), ralises avec un simulateur dimagesIRM. Les images sont prsentes avec plusieurs paramtres :

    modalit (T1,T2,DP)paisseur entre la succession de priseprise coronale, axiale ou sagitaleniveau de bruitniveaux dintensit non-uniforme

    Format des images IRM : MINC, raw ou rawbhttp://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesBrainWeb/

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  • TumorSim

    TumorSim est un logiciel de simulation multi-plateforme (windowset linux seulement) qui gnre pathologique verit terrain sur desdonnes en bonne sant.

    http://www.nitrc.org/projects/tumorsim/

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  • MNI BITE : the Montreal Neurological Institutes BrainImages of Tumors for Evaluation database

    Lobjectif de cette base de donnes est de partager des imagesmdicales in vivo de patients atteints de tumeurs du cerveau pourfaciliter le dveloppement et la validation de nouveaux algorithmesde traitement dimage.

    Le format des images mdicales est MINC.http://www.bic.mni.mcgill.ca/Services/ServicesBITE

    Paper : Online database of clinical MR and ultrasound images ofbrain tumors.

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  • TCIA : The Cancer Imaging Archive

    TCIA est un service rendu pour la communaut des chercheurs. Iloffre, en accs libre et en tlchargement, une galerie dimagesmdicales de diffrent cancers dont les tumeurs crbrales.

    https://public.cancerimagingarchive.net/ncia/

    Contact, ils ont confirm le problme de tlchargement.

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  • BraTS : Multimodal Brain Tumor Segmentation Challenge

    Un challenge annuel des meilleures mthodes de segmentationautomatique des tumeurs crbrales. Il met disposition desdonnes dimages mdicales en format .mha. .

    http://www2.imm.dtu.dk/projects/BRATS2012/data.html

    Le principe est simple : le participant doit valuer les performancesde segmentation sur les donnes dapprentissage fournis, etsoumettre un bref document dcrivant les rsultats et la mthodede segmentation utilise.

    https://vsd.unibe.ch/WebSite/BRATS/Start2013

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  • IBSR* : the Internet Brain Segmentation Repository

    IBSR est disponible par lorganisation NITRC. Les imagesmdicales IRM sont de 256x256 en format .img, ayant subi aucunfiltre. Plusieurs cas dIRM de cerveau sont fournis avec les rsultatsde la segmentation manuelle.

    IBSRv2.0 : 18 patients, en pondration T1 avec segmentation.plusieurs scans dune patiente ayant une tumeur, IRM enpondration T1 avec Gadolinium....

    http://www.nitrc.org/projects/ibsr

    "The MR brain data sets and their manual segmentations were providedby the Center for Morphometric Analysis at Massachusetts GeneralHospital and are available at www.cma.mgh.harvard.edu/ibsr/".

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  • IBSR : the Internet Brain Segmentation Repository

    Lide : je dispose des images IRM de cerveau normal avec lessegmentations manuelles, que jutiliserai comme donnes devalidation des mthodes automatiques de segmentation. Le testsera effectu sur les cas dimages IRM de tumeurs crbrales.

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  • MIPAV

    Un outil de traitement de limage mdicale, danalyse et devisualisation des images mdicales crit en java doncmultiplateforme.

    http://mipav.cit.nih.gov/index.php

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    3 Questions :

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  • Questions :

    1 Est-ce quon devrait faire une extraction de lencphale ?extraction du contenu de la boite cranienne ? skull-stripping ?

    2 Les images IRM crbrales de 245x245 suffisent ? risque deleffet volume partiel ?

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    Questions :