Multimodal image registration of the scoliotic torso for surgical planning

Background This paper presents a method that registers MRIs acquired in prone position, with surface topography (TP) and X-ray reconstructions acquired in standing position, in order to obtain a 3D representation of a human torso incorporating the external surface, bone structures, and soft tissues. Methods TP and X-ray data are registered using landmarks. Bone structures are used to register each MRI slice using an articulated model, and the soft tissue is confined to the volume delimited by the trunk and bone surfaces using a constrained thin-plate spline. Results The method is tested on 3 pre-surgical patients with scoliosis and shows a significant improvement, qualitatively and using the Dice similarity coefficient, in fitting the MRI into the standing patient model when compared to rigid and articulated model registration. The determinant of the Jacobian of the registration deformation shows higher variations in the deformation in areas closer to the surface of the torso. Conclusions The novel, resulting 3D full torso model can provide a more complete representation of patient geometry to be incorporated in surgical simulators under development that aim at predicting the effect of scoliosis surgery on the external appearance of the patient’s torso.

Développement et validation de méthodes visant une utilisation optimale d'antennes réceptrices en imagerie par résonance magnétique

Différentes méthodes ayant pour objectif une utilisation optimale d'antennes radio-fréquences spécialisées en imagerie par résonance magnétique sont développées et validées. Dans un premier temps, il est démontré qu'une méthode alternative de combinaison des signaux provenant des différents canaux de réception d'un réseau d'antennes mène à une réduction significative du biais causé par la présence de bruit dans des images de diffusion, en comparaison avec la méthode de la somme-des-carrés généralement utilisée. Cette réduction du biais engendré par le bruit permet une amélioration de l'exactitude de l'estimation de différents paramètres de diffusion et de diffusion tensorielle. De plus, il est démontré que cette méthode peut être utilisée conjointement avec une acquisition régulière sans accélération, mais également en présence d'imagerie parallèle. Dans une seconde perspective, les bénéfices engendrés par l'utilisation d'une antenne d'imagerie intravasculaire sont étudiés. Suite à une étude sur fantôme, il est démontré que l'imagerie par résonance magnétique intravasculaire offre le potentiel d'améliorer significativement l'exactitude géométrique lors de mesures morphologiques vasculaires, en comparaison avec les résultats obtenus avec des antennes de surface classiques. Il est illustré qu'une exactitude géométrique comparable à celle obtenue grâce à une sonde ultrasonique intravasculaire peut être atteinte. De plus, plusieurs protocoles basés sur une acquisition de type balanced steady-state free-precession sont comparés dans le but de mettre en évidence différentes relations entre les paramètres utilisés et l'exactitude géométrique obtenue. En particulier, des dépendances entre la taille du vaisseau, le rapport signal-sur-bruit à la paroi vasculaire, la résolution spatiale et l'exactitude géométrique atteinte sont mises en évidence. Dans une même optique, il est illustré que l'utilisation d'une antenne intravasculaire permet une amélioration notable de la visualisation de la lumière d'une endoprothèse vasculaire. Lorsque utilisée conjointement avec une séquence de type balanced steady-state free-precession utilisant un angle de basculement spécialement sélectionné, l'imagerie par résonance magnétique intravasculaire permet d'éliminer complètement les limitations normalement engendrées par l'effet de blindage radio-fréquence de l'endoprothèse.

Social movements and environmentalism, a Luhmannian view

Depuis les années cinquante la sociologie a été concernée par le phénomène des mouvements sociaux. Diverses théories ont essayé de les expliquer. Du collective behaviour à la mobilisation des ressources, par l`entremise de processus politiques, et de la perspective de framing jusqu'à la théorie des nouveaux mouvements sociaux, la sociologie a trouvé certains moyens pour expliquer ces phénomènes. Bien que toutes ces perspectives couvrent et saisissent des facettes importantes des angles de l'action collective, ils le font de manière disparate, en regardant un côté et en omettant l'autre. Les différences entre les points de vue proviennent, d'une part, d'un changement dans les contextes sociaux, historiques et scientifiques, et d'autre part du fait que les différentes approches ne posent pas les mêmes questions, même si certaines questions se chevauchent. Poser des questions différentes amène à considérer des aspects différents. En conséquence, ce n'est pas seulement une question de donner une réponse différente à la même question, mais aussi une question de regarder le même objet d'étude, à partir d'un angle différent. Cette situation réside à la base de la première partie de ma thèse principale: le champ de la théorie des mouvements sociaux n'est pas suffisant, ni suffisamment intégré pour expliquer l'action collective et nous avons besoin d'une théorie plus complète afin d'obtenir une meilleure compréhension des mouvements et la façon dont ils remplissent leur rôle de précurseurs de changement dans la société. Par conséquent, je considère que nous avons besoin d'une théorie qui est en mesure d'examiner tous les aspects des mouvements en même temps et, en outre, est capable de regarder au-delà de la forme de l'objet d’étude afin de se concentrer sur l'objet lui-même. Cela m'amène à la deuxième partie de l'argument, qui est l'affirmation selon laquelle la théorie générale des systèmes telle que formulée par Niklas Luhmann peut contribuer à une meilleure compréhension de l'action collective. Il s'agit d'une théorie intégrale qui peut compléter le domaine de la théorie de l`action collective en nous fournissant les outils nécessaires pour rechercher dynamiquement les mouvements sociaux et de les comprendre dans le contexte social en perpétuel changement. Une analyse du mouvement environnementaliste sera utilisé pour montrer comment les outils fournis par cette théorie nous permettent de mieux comprendre non seulement les mouvements sociaux, mais également le contexte dans lequel ils fonctionnent, comment ils remplissent leur rôle, comment ils évoluent et comment ils changent aussi la société.

Differences in pelvic floor morphology between continent, stress urinary incontinent, and mixed urinary incontinent elderly women : an MRI study

Aims To compare magnetic resonance imaging (MRI) of the pelvic floor musculature (PFM), bladder neck and urethral sphincter morphology under three conditions (rest, PFM maximal voluntary contraction (MVC), and straining) in older women with symptoms of stress (SUI) or mixed urinary incontinence (MUI) or without incontinence. Methods This 2008–2012 exploratory observational cohort study was conducted with community-dwelling women aged 60 and over. Sixty six women (22 per group), mean age of 67.7 ± 5.2 years, participated in the study. A 3 T MRI examination was conducted under three conditions: rest, PFM MVC, and straining. ANOVA or Kruskal–Wallis tests (data not normally distributed) were conducted, with Bonferroni correction, to compare anatomical measurements between groups. Results Women with MUI symptoms had a lower PFM resting position (M-Line P = 0.010 and PC/H-line angle P = 0.026) and lower pelvic organ support (urethrovesical junction height P = 0.013) than both continent and SUI women. Women with SUI symptoms were more likely to exhibit bladder neck funneling and a larger posterior urethrovesical angle at rest than both continent and MUI women (P = 0.026 and P = 0.008, respectively). There were no significant differences between groups on PFM MVC or straining. Conclusions Women with SUI and MUI symptoms present different morphological defects at rest. These observations emphasize the need to tailor UI interventions to specific pelvic floor defects and UI type in older women.