Nouvelles techniques d'imagerie

Représentation d'un cerveau de souris et de son système vasculaire à partir de données acquises en tomographie à rayons X par contraste de phase. Cette technique utilise les rayons X pour réaliser une "histologie virtuelle", et obtenir une image en trois dimensions avec un contraste élevé et une résolution isotrope de l'ordre du micromètre. L'organe a été scanné à l'aide de rayons X produits par une source de lumière synchrotron (un grand accélérateur de particules), qui offre à la fois un flux…

Flux vectoriel obtenu par imagerie ultrasonore en synthèse d'ouverture : données de simulation numérique des écoulements de sang dans une bifurcation carotidienne. Une image similaire a remporté le défi en estimation du flux par imagerie ultrasonore en synthèse d'ouverture, lors du congrès IEEE International Ultrasonics Symposium 2018 à Kobe, Japon.

Cerveau de souris observé en tomographie à rayons X par contraste de phase. Cette technique utilise les rayons X pour réaliser une "histologie virtuelle", et obtenir une image en trois dimensions avec un contraste élevé et une résolution isotrope de l'ordre du micromètre. L'organe a été scanné à l'aide de rayons X produits par une source de lumière synchrotron (un grand accélérateur de particules), qui offre à la fois un flux et une cohérence du faisceau de rayons X élevés, impossible à obtenir…

Tractographie de l'imagerie par résonance magnétique de diffusion du cerveau humain vivant. L’IRM de diffusion permet de reconstruire et étudier les connexions cérébrales chez l’être humain vivant. Véritables "autoroutes du cerveau", elles permettent les échanges d’informations entre les régions cérébrales. Elles sont indispensables au fonctionnement cognitif, qui nécessite d’associer le travail de régions distantes pour penser, réfléchir, se souvenir et interagir avec son environnement de…

Cœur de souris observé en tomographie à rayons X par contraste de phase. Cette technique utilise les rayons X pour réaliser une "histologie virtuelle", et obtenir une image en trois dimensions avec un contraste élevé et une résolution isotrope de l'ordre du micromètre. L'organe a été scanné à l'aide de rayons X produits par une source de lumière synchrotron (un grand accélérateur de particules), qui offre à la fois un flux et une cohérence du faisceau de rayons X élevés, impossible à obtenir…

Rein de souris observé en tomographie à rayons X par contraste de phase. Cette technique utilise les rayons X pour réaliser une "histologie virtuelle", et obtenir une image en trois dimensions avec un contraste élevé et une résolution isotrope de l'ordre du micromètre. L'organe a été scanné à l'aide de rayons X produits par une source de lumière synchrotron (un grand accélérateur de particules), qui offre à la fois un flux et une cohérence du faisceau de rayons X élevés, impossible à obtenir…

Examen de neuroimagerie avec l'échographe numérique 3D à super résolution de la start-up Resolve Stroke. Cette technologie d’imagerie médicale permet de visualiser les vaisseaux en 3D de façon sûre pour le patient. L’un de ses atouts est la résolution de l’image, dix fois supérieure à celle d’une échographie Doppler. Cette avancée s’appuie sur les travaux du Laboratoire d’imagerie biomédicale (LIB) qui ont permis de dépasser la barrière de la diffraction pour l'échographie. Elle rend possible l…

Simulation d’un examen d’imagerie de la thyroïde avec un fantôme anthropomorphique, lors de l’évaluation de la caméra ambulatoire Thidos. Cette caméra détecte le rayonnement gamma émis par les radioisotopes (isotopes radioactifs) utilisés en radiothérapie, directement au lit du patient, pour contrôler la dose délivrée. L’irathérapie utilise l’iode radioactif pour traiter certaines maladies de la thyroïde. Le patient reçoit un médicament radiopharmaceutique composé d’iode 131 capable de cibler…

Echographie ultrasonore intravasculaire (IVUS) sur un fantôme d'artère coronaire. Elle permet de détecter et de caractériser les propriétés mécaniques des hétérogénéités pariétales au sein d'une région "lésée", simulant une plaque d'athérome. La rupture de plaque est responsable de l'accident vasculaire et de l'infarctus du myocarde. Ce fantôme est placé dans un circuit hydraulique pulsatile reproduisant les conditions d'écoulement sanguin et la pression physiologique existante durant le cycle…

L'IRM fonctionnelle permet de visualiser les zones du cerveau actives pendant une tâche de représentation spatiale (mesure par IRM).

L’IRM de diffusion est une modalité d’IRM qui permet d’estimer la direction de diffusion des molécules d’eau, ce qui donne une indication sur la direction principale des fibres nerveuses.

Modélisation de la surface du cortex à partir d'une image IRM. Sur cette image, la triangulation (réseau de triangles) est visible. Les chercheurs modélisent le cortex cérébral afin d'en comprendre la variabilité normale. Sa géométrie (ses plis) permet d'extraire des marqueurs fonctionnels ou développementaux, dont ils étudient la variabilité. Ainsi, il est possible de déterminer des intervalles de variations normaux et ensuite détecter des anormalités liées à des pathologies, qui serviront de…

L’Électroencéphalographie (EEG) mesure l’activité électrique du cerveau. L’équipe Empenn de l'Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (IRISA) utilise cette modalité, couplée à l’IRM, pour élaborer des protocoles de neurofeedback. Il s’agit de montrer à un sujet un stimulus relié, en temps réel, à son activité cérébrale. L’équipe Empenn étudie l’apport de ces protocoles à la rééducation motrice après un accident vasculaire cérébral (AVC), ainsi qu’au traitement de la…

Voici l’une des toutes premières images d’un œil de souris et de ses vaisseaux dans leur organisation naturelle. Cette prouesse est rendue possible grâce à une nouvelle application d’une technique d’imagerie : la transparisation. Une série de solvants organiques a été utilisée pour rendre l’œil transparent. Ici, seuls sont visibles les vaisseaux sanguins, marqués par immunofluorescence et apparaissant en violet ; en blanc, on aperçoit le cristallin. Ces petits vaisseaux violets, dit hyaloïdiens…

Trajectoires simulées des récepteurs membranaires dans une dendrite, le prolongement d'un neurone. Les récepteurs alternent entre des périodes de diffusion libre rapide dans la dendrite (traces rouges) et un mouvement confiné à l’intérieur des synapses qui sont les lieux de communication entre neurones (traces bleues). Cette image a été générée à l'aide de FluoSim, un logiciel créé au sein de l’équipe Molécules d’adhérence cellulaire dans l’assemblage synaptique de l’IINS. Il permet de simuler…

Reconstruction 3D d’un cyste d’une centaine de micromètres de diamètre formé à partir de cellules souches cultivées dans une capsule d’alginate avec la technologie d’encapsulation développée par la start-up TreeFrog Therapeutics. Cette image a été acquise grâce à la technologie de microscopie de fluorescence à feuillet de lumière « soSPIM », développée au sein de l’équipe Imagerie Quantitative de la Cellule à l’IINS, en collaboration avec le Mechanobiology Institute à Singapour. Cette…

Visualisation du résultat d'une détection et du suivi d'une structure intestinale de type polype, dans une vidéo acquise en vidéocolonoscopie optique. Sur l’écran, au centre de l’image la détection automatique d’une structure de type polype au niveau du colon, au moyen d’un algorithme dédié.

Vidéocapsule de l’intestin grêle de deuxième génération, ingérée pour acquérir des images vidéo au cours du transit. Les images seront transmises à l'équipe médicale par un réseau d’antennes radiofréquence (RF).

Datalogger (boîtier blanc) dans lequel sont stockées les images acquises par une vidéocapsule intestinale (au centre) au cours du transit, et captées par un réseau d'antennes radiofréquence (RF) (bas de l'image). Un algorithme dédié permet la détection automatique d’une structure de type polype au niveau du colon, visible sur l’écran à l’arrière-plan. Sous l'écran se trouve une plateforme de calcul embarqué reconfigurable sur laquelle a été implanté l’algorithme de détection pour un traitement…

Visualisation de la progression d’un produit de contraste dans l’arbre vasculaire cérébral, synthétisée à partir de données d’imagerie interventionnelle produites dans le traitement d’un AVC (accident vasculaire cérébral) ischémique (occlusion d’une artère par un thrombus). La séquence d’images initiale est traitée pour séparer les différentes phases physiologiques de la perfusion cérébrale : en vert et jaune la circulation artérielle, en rouge la perfusion parenchymateuse (circulation dans les…

Positionnement automatique d’une mini-caméra utilisée par un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. Cette technique permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications pour le patient mais comporte des spécificités pour le chirurgien, notamment pour la gestion de la caméra. Lors d…

Test de manipulation d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie du cholestéatome, une tumeur de l’oreille moyenne, sur un fantôme anatomique. Un mini-robot de type endoscope actif (en noir) possède deux mobilités adaptées à ce type de chirurgie. Il est situé à l’extrémité d’un bras porteur (non visible) et l’opérateur le manipule via un joystick de téléopération. C’est l’une des deux manières d’utiliser le système. Par rapport à une opération réalisée à la main, ce système pour la…

Opérateur déterminant la raideur d’échantillons cachés derrière un rideau, aidé par un robot d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. La cœlioscopie permet d’intervenir sur les organes de l’abdomen sans ouvrir la paroi abdominale, en insérant une caméra et des instruments chirurgicaux via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications mais nécessite une grande maîtrise technique de la part du chirurgien, qui doit notamment pallier les distorsions haptiques (perte du toucher et…