Méthodologie pour la synchronisation cardiaque et respiratoire (application à l'imagerie RMN haute résolution chez le petit animal)

Le suivi de la progression des pathologies de la paroi artérielle chez des modèles animaux transgéniques par l'imagerie RMN cardiovasculaire, assez limitée par les artefacts de mouvements et les dimensions réduites des structures étudiées, peut être facilité par la double synchronisation des séquences d'imagerie sur les rythmes cardiaques et respiratoires. Des expériences affectées par l'environnement RMN hostile et qui nécessitent donc un traitement de signal satisfaisant et une efficace détection des QRS de l'ECG. Nous avons développé un modèle numérique effectuant l'acquisition, le traitement en temps réel des signaux physiologiques et la génération des fenêtres de déclenchement des séquences IRM haute résolution afin d'explorer la crosse aortique et les artères carotides des souris saines et pathologiques. Trois algorithmes de traitement de signal ont été validés par simulation, puis in-vivo en temps réel lors de la synchronisation cardiaque. Ensuite, une méthode de traitement/détection a été optimisée en terme de taux de réussite d'augmentation du SNR des signaux ECG et de détection régulière de l'onde R. Enfin, l'efficacité de la méthode a été montrée en utilisant la double synchronisation, par recours au capteur ou grâce à la démodulation, et l'amélioration de contraste de la paroi artérielle de la carotide a été évaluée sur des souris pathologiques. Par la suite, le nouvel outil d'interfaçage graphique de ces modes de "gating" temps réel serait appliqué à l'imagerie moléculaire des lésions d'athérosclérose chez la souris et serait combiné à l'utilisation d'un amplificateur ECG à large bande afin de mieux comprendre la physiopathologie des sujets.Double cardiac and respiratory gating methods help to follow the progression of the disease of transgenic mice's vessel wall using cardiovascular MRI, which is limited by motion artefacts and anatomical small sized structures. Such experiments are affected by the hostile MR environment and require appropriate signal processing and correct QRS detection, but gating software methods are currently limited. We have developed digital real-time gating model which allowed that high-resolution MR images of mouse hearts and aortic arches could acquired using a chain consisting of ECG signal detection, digital signal processing and acquisition window generation. Three signal processing techniques were validated by simulation, then in real time during unique cardiac gating; furthermore a processing/detection method was optimized with respect to ECG signal SNR increasing and R waves detection's precision rates. Finally, the method efficiency was proved using double gating, using pressure transducer or ECG amplitude demodulation, and contrast enhancement of the carotid wall was evaluated. ln further studiers, the graphical user interface tool that managed the three real time gating strategies will be applied to molecular imaging of atherosclerosis lesions in mice and associated to an large band ECG amplifier in order to clearly define subject's physiopathology state.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF