Module 3 Flashcards
(84 cards)
Donne des éléments de définition de l’IRM (imagerie par résonance magnétique)
• technique récente, non invasive et sans effets secondaires connus
• technique basée sur le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire
• technique qui permet d’imager les structures et le fonctionnement du cerveau
Le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire est fondé sur 3 principes, quels sont-ils?
- Le champ magnétique
- Les propriétés quantiques du noyau d’hydrogène
- Les ondes de radiofréquences
Avant les avancées technologiques, comment étudiait-on le fonctionnement du cerveau
En étudiant les lésions post-mortem
A) Qu’est-ce qu’un champ magnétique?
B) l’intensité d’un champ magnétique est mesuré par quelles métriques
A) champ de force résultant du déplacement de charges électriques. Il permet à l’objet d’attirer ou de repousser des charges
B) le tesla ou le gauss
Le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire est fondé sur 3 principes:
• le champ magnétique
• les propriétés quantiques du noyau d’hydrogène
• les ondes de radiofréquence
IRM utilise atome d’hydrogène. Explique le principe (aka comment l’hydrogène est impliqué dans le phénomène de résonance magnétique et dans la production de l’IRM)
• l’hydrogène est très présent dans les tissus. Son noyau, composé d’un proton (+) est très affecté par la présence d’un champ magnétique (proton se comporte comme un aimant). En l’absence d’un champ magnétique, les protons d’hydrogènes sont alignés aléatoirement
• le phénomène de résonance magnétique se produit lorsque les tissus sont placés dans un champ magnétique assez puissant pour que les noyaux d’hydrogène s’orientent tous dans la même direction (s’allignent parallèlement avec le champ magnétique)
• une fois les protons alignés avec le champ magnétique, on envoie une onde de radiofréquence. Cela donne de l’énergie aux protons et cela leur permet de se décaler du champ magnétique. Les protons sont mtn dans un état de résonnance. Lorsque l’onde est retirée, les protons retournent en position parallèle au champ magnétique. Ce retour libère l’énergie qui avait été fournie par l’onde de radiofréquence. Cette énergie est captée par résonance magnétique et permet la création des images
A) L’IRM permet la caractérisation des tissus. Qu’est-ce que cela veut dire
B) les images produites sont un ensemble de contrastes. Qu’est-ce que cela veut dire?
C) vrai ou faux
Le contraste des images dépend de l’intervalle de temps entre deux stimulations par l’onde radio, et du moment auquel on enregistre le signal
A) qu’on peut distinguer avec l’IRM la matière Blanche, de la matière grise et du liquide céphalorachidien.
B) que les images présentent des variations de couleur qui caractérisent les tissus à l’étude
C) vrai
IRM— PROPRIÉTÉS DES IMAGES
A) qu’est-ce qu’un champ de vue
B) qu’est-ce qu’une matrice
C) qu’est-ce qu’un voxel
A) la largeur et la hauteur de la coupe
B) c’est le champ de vue divisé en une grille de carrés
C) c’est un pixel mais en 3D*
- plus les voxels sont petits, plus l’image produite est précise
L’appareil IRM est un tube à l’intérieur duquel une table se déplace selon la région examinée
Voici quelques composantes de l’appareil essentielles au phénomène de résonance magnétique nucléaire et à la formation de l’image
A) l’aimant principal
B) la bobine de gradiant
C) la bobine de radiofréquence
D) le système informatisé
Décris chacune de ces composantes (fonction et fonctionnement)
A) l’aimant principal: il produit un champ magnétique puissant et homogène, qui va inciter les protons d’hydrogène à s’aligner. Souvent l’aimant principal est un aimant supraconducteur. La supraconductivité est l’absence de résistance électrique (les charges électriques responsables du champ magnétique peuvent voyager sans perdre d’énergie. Cela permet de maintenir le champ magnétique homogène et constant ). La supraconductivité est permise par le refroidissement de l’aimant par de l’hélium liquide à -269 degrés celcius
B) les bobines de gradiant sont trois paires de bobines métalliques. Elles produisent une variation de l’intensité du champ magnétique dans l’un des trois axes (x, y, z). Elles permettent de sélectionner une épaisseur et un plan de coupe
C) la bobine de radiofréquence est un casque dans lequel on place la tête. Elle émet une impulsion pour exciter les protons d’hydrogène. Après être excités, les protons reviennent à leur état de base en dégageant de l’énergie qui est captée par la bobine. L’énergie captée permet la formation des images
Quelles sont les considérations de sécurité en lien avec l’IRM
• radiofréquences (en grande quantité, ces ondes peuvent causer réchauffement des tissus)
• champ magnétique (peut attirer éléments ferromagnétiques. Dangereux!)
• hélium (sous forme gazeuse, possibilité d’asphyxie/brûlures)
• bobines de gradients produisent bruits très forts (nécessité d’avoir bouchons)
Quelles sont les contre indications pour l’IRM (aka dans quelles conditions on va te dire «passe par d’IRM»)
• présence de métal ferromagnétiques (ex: implants, pacemaker). En effet, le champ magnétique est tjs présent. Les matériaux ferromagnétiques peuvent donc présenter plusieurs dangers (effet projectile, déplacement de corps étrangers, perturbation du fonctionnement d’appareils)
• grossesse
• claustrophobie
Distingue l’IRM structurelle de l’IRM fonctionnelle
IRM structurelle = images cerveau en 3D
IRM fonctionnelle = activation cérébrale (au repos ou lors d’une tâche)
Quels sont les trois types/techniques d’IRM structurelle. Décris les
- Anatomie
- permet d’imager le cerveau en 3D afin de déceler lésions et diagnostiquer maladies (ex: AVC, traumatisme crânien, tumeurs, maladies neurodégénératives) - Morphométrie
- méthode pour regarder les différences de structure de matière blanche ou grise entre plusieurs cerveaux/groupes
- étude de la relation entre la structure du cerveau et un comportement, une expertise et/ou l’effet du vieillissement
(Ex: augmentation du volume de différentes aires corticales en fonction de l’expertise langagière)
- Imagerie par résonance magnétique de diffusion
• permet de regarder la connectivité entre les différentes régions corticales en explorant la structure des fibres
• l’IRM de diffusion est une technique qui consiste à calculer les déplacements des molécules d’eau dans le cerveau permettant de tracer les fibres de matière blanche
- une des techniques les plus utilisées: imagerie par tenseur de diffusion
Il existe deux types de morphométrie
1) l’analyse en surface (SBM)
2) l’analyse de volume (VBM)
Donne un avantage et un inconvénient de chacun de ces types
1) SBM
Avantage: extraction de plusieurs métriques, ce qui permet de caractériser la structure avec plus de précision
Inconvénient: ne permet pas d’analyser les structures sous-corticales (ex: ganglions de la base)
2) VBM
Avantage: permet d’analyser les structures corticales ET sous-corticales
Inconvénient: extraction d’une seule métrique, donc ne permet pas de déterminer si les effets de volume peuvent être expliqués par des changements d’épaisseur ou de surface
Quels sont les types d’IRM fonctionnelle
- IRM fonctionnelle
- Connectivité fonctionnelle
- Imagerie de perfusion cérébrale
IRM FONCTIONNELLE
A) vrai ou faux
L’IRMf utilise un appareil différent de l’IRM
B) lRMf permet de mesurer et de visualiser indirectement l’activité cérébrale in vivo au repos (resting-state fMRI) ou lors d’activités motrices, cognitives et sensorielles. Pourquoi dit on que la mesure de l’activité des neurones se fait de manière indirecte
A) faux
B) parce qu’on mesure l’activité des neurone via la mesure du signal BOLD (teneur en Oxygène du sang avoisinant les populations de neurone étudiée. Plus une aire cérébrale est active, plus le sang avoisinant est chargée d’O2)
A) Comment se nomme l’hémoglobine oxygénée?
B) comment se nomme l’hémoglobine désoxygénée
A) oxyhémoglobine
B) désoxyhémoglobine
A) les artères vont-ils vers la région cérébrale ou repartent ils de cette région
B) les veines vont-elles vers la région cérébrale ou repartent-elles de cette région
C) au repos, dans les artères, l’hémoglobine est-elle moins ou plus oxygénée
D) dans les veines, l’hémoglobine est elle plus ou moins oxygénée
A) ils vont vers
B) elles repartent
C) plus oxygénée
D) moins oxygénée
IRM FONCTIONNELLE— SIGNAL BOLD
lorsqu’une aire cérébrale est + active, 2 phénomènes vasculaires se produisent. Quels sont-ils et quelles sont leur conséquence
- La consommation d’oxygène par les neurones de cette zone augmente (donc ⬇️ oxyhémoglobines dans les veines de cette zone)
- Le flux sanguin augmente (ce qui augmente l’oxyhémoglobine dans les vaisseaux sanguins de cette zone)
- puisque l’augmentation du flux sanguin est de l’ordre de 30% et que l’accroissement de la consommation d’oxygène est de l’ordre de 5%, il y a une réduction relative de désoxyhémoglobines dans les veines avoisinants les neurones actifs
IRM FONCTIONNELLE
que permet l’espace stéréotaxique?
Il permet de localiser les activations significatives dans le cerveau par des coordonnées (x, y, z) qui situent l’activation dans un espace stéréotaxique en 3D
IRM FONCTIONNELLE
il existe deux paradigmes expérimentaux,
• le paradigme en blocs (block design)
et
•le paradigme événementiel (event-related design)
Distingue les
Dans le PARADIGME EN BLOCS, les stimuli sont présentés par blocs pendant chacun plusieurs secondes. Après une pause, un bloc de plusieurs stimuli de la seconde condition peut être présenté (pour chaque bloc, la moyenne des données IRMf est réalisée). En faisant la moyenne de tous les blocs de la même condition expérimentale, on obtient les données moyennes relatives à cette condition
Dans le paradigme événementiel, on randomise les conditions expérimentales sans faire de blocs de stimuli. Cela réduit le risque d’habituation, d’anticipation et de mise en place de stratégies cognitives
Voici quelques points méthodologiques de l’IRMf.
A) En IRMf, on fait une Mise en lien des données fonctionnelles avec un comportement. Sachant cela, qu’est-ce qui s’avère essentiel dans l’analyse de nos données.
B) En IRMf, on peut faire de la Comparaison de groupes ou de la comparaison de différentes conditions pour un seul groupe. Donne un exemple de comparaison de groupe
C) le choix du contraste est important pour répondre à la question de recherche. Explique à l’aide d’un exemple
A) est essentiel de tjs analyser les données IRMf en fonction de la tâche, de la condition, du groupe de participants, etc.
B) ex: on peut étudier les réseaux fonctionnels impliqués dans le Tx du langage chez de jeunes adultes et des adultes âgés
C) Ex: si on compare les données IRMf de la perception de la parole dans le bruit avec les données IRMf de la perception de la parole sans bruit, on pourra déterminer quelles sont les aires spécifiquement impliquées quand il y a du bruit. Mais si on compare les données IRMf de la perception de la parole dans le bruit avec les données IRMf au repos (le participant ne fait rien), on obtiendra le réseau complet de la perception de la parole dans le bruit, mais sans pouvoir distinguer les aires spécifiquement liées à la composante “bruit”
Qu’est-ce qu’une analyse de soustraction en IRMf. Explique à l’aide d’un exemple
Exemple des réseaux activés dans la production et la perception de la parole
Si une première rangée nous montre l’activation dans le cerveau lors de la perception de la parole et qu’une seconde rangée nous montre l’activation du cerveau lors de la production de la parole, cette deuxième rangée sera également entachée par les réseaux activés lorsqu’on perçoit la parole. En effet, lorsqu’on produit de la parole, on perçoit la parole qu’on produit. Ainsi, l’analyse de soustraction consisterait à soustraire la rangée un de la rangée deux afin d’isoler les réseaux activés dans la production de la parole
Que permet l’analyse de corrélation en IRMf
Cette analyse permet de mettre en lien des données IRMf avec des données comportementales. On établit si le comportement est corrélé à l’amplitude du signal BOLD dans certaines régions cérébrales
LA CONNECTIVITÉ FONCTIONNELLE EST UNE AUTRE TECHNIQUE DE L’IRMf
A) qu’est-ce qu’elle fait?
B) qu’est-ce qu’elle permet
C) vrai ou faux
son analyse permet de déterminer un effet de causalité et une direction aux connexions entre les aires
A) elle analyse la relation entre deux aires
B) elle permet de déterminer s’il existe une association fonctionnelle entre deux aires (connectivité fonctionnelle). Elle permet l’étude de réseaux (permet de cerner patron de covariance ou de corrélation afin de déterminer si ces aires font partie d’un même réseau et participent conjointement à la réalisation de la tâche étudiée.)
C) faux