Assessment of the diagnostic value of diffusion tensor imaging in patients with spinal cord compression: a meta-analysis

We investigated the diagnostic value of the apparent diffusion coefficient (ADC) and fractional anisotropy (FA) of magnetic resonance diffusion tensor imaging (DTI) in patients with spinal cord compression (SCC) using a meta-analysis framework. Multiple scientific literature databases were exhaustively searched to identify articles relevant to this study. Mean values and standardized mean differences (SMDs) were calculated for the ADC and FA in normal and diseased tissues. The STATA version 12.0 software was used for statistical analysis. Of the 41 articles initially retrieved through database searches, 11 case-control studies were eligible for the meta-analysis and contained a combined total of 645 human subjects (394 patients with SCC and 251 healthy controls). All 11 studies reported data on FA, and 9 contained data related to the ADC. The combined SMDs of the ADC and FA showed that the ADC was significantly higher and the FA was lower in patients with SCC than in healthy controls. Subgroup analysis based on the b value showed higher ADCs in patients with SCC than in healthy controls at b values of both ≤500 and >500 s/mm2. In summary, the main findings of this meta-analysis revealed an increased ADC and decreased FA in patients with SCC, indicating that DTI is an important diagnostic imaging tool to assess patients suspected to have SCC.

Safety and outcome of coronary interventions with special reference to anticoagulation and stent type

University of Turku, Faculty of Medicine, Department of Cardiology and Cardiovascular Medicine, Doctoral Programme of Clinical Investigation, Heart Center, Turku University Hospital, Turku, Finland Division of Internal Medicine, Department of Cardiology, Seinäjoki Central Hospital, Seinäjoki, Finland Heart Center, Satakunta Central Hospital, Pori, Finland Annales Universitatis Turkuensis Painosalama Oy, Turku, Finland 2015 Antithrombotic therapy during and after coronary procedures always entails the challenging establishment of a balance between bleeding and thrombotic complications. It has been generally recommended to patients on long-term warfarin therapy to discontinue warfarin a few days prior to elective coronary angiography or intervention to prevent bleeding complications. Bridging therapy with heparin is recommended for patients at an increased risk of thromboembolism who require the interruption of anticoagulation for elective surgery or an invasive procedure. In study I, consecutive patients on warfarin therapy referred for diagnostic coronary angiography were compared to control patients with a similar disease presentation without warfarin. The strategy of performing coronary angiography during uninterrupted therapeutic warfarin anticoagulation appeared to be a relatively safe alternative to bridging therapy, if the international normalized ratio level was not on a supratherapeutic level. In-stent restenosis remains an important reason for failure of long-term success after a percutaneous coronary intervention (PCI). Drug-eluting stents (DES) reduce the problem of restenosis inherent to bare metal stents (BMS). However, a longer delay in arterial healing may extend the risk of stent thrombosis (ST) far beyond 30 days after the DES implantation. Early discontinuation of antiplatelet therapy has been the most important predisposing factor for ST. In study II, patients on long-term oral anticoagulant (OAC) underwent DES or BMS stenting with a median of 3.5 years’follow-up. The selective use of DESs with a short triple therapy seemed to be safe in OAC patients, since late STs were rare even without long clopidogrel treatment. Major bleeding and cardiac events were common in this patient group irrespective of stent type. In order to help to predict the bleeding risk in patients on OAC, several different bleeding risk scorings have been developed. Risk scoring systems have also been used also in the setting of patients undergoing a PCI. In study III, the predictive value of an outpatient bleeding risk index (OBRI) to identify patients at high risk of bleeding was analysed. The bleeding risk seemed not to modify periprocedural or long-term treatment choices in patients on OAC after a percutaneous coronary intervention. Patients with a high OBRI often had major bleeding episodes, and the OBRI may be suitable for risk evaluation in this patient group. Optical coherence tomography (OCT) is a novel technology for imaging intravascular coronary arteries. OCT is a light-based imaging modality that enables a 12–18 µm tissue axial resolution to visualize plaques in the vessel, possible dissections and thrombi as well as, stent strut appositions and coverage, and to measure the vessel lumen and lesions. In study IV, 30 days after titanium-nitride-oxide (TITANOX)-coated stent implantation, the binary stent strut coverage was satisfactory and the prevalence of malapposed struts was low as evaluated by OCT. Long-term clinical events in patients treated with (TITANOX)-coated bio-active stents (BAS) and paclitaxel-eluting stents (PES) in routine clinical practice were examined in study V. At the 3-year follow-up, BAS resulted in better long-term outcome when compared with PES with an infrequent need for target vessel revascularization. Keywords: anticoagulation, restenosis, thrombosis, bleeding, optical coherence tomography, titanium

Use of intravascular ultrasonography for the characterization of coronary artery disease in patients with chronic kidney disease

INTRODUCTION: Chronic kidney disease patients present a very high cardiovascular mortality. Nevertheless, a comparative description of lesion characteristics, using intravascular ultrasound in dialysis patients, has not yet been reported. The objective of the present study was to analyze the plaque morphology through intravascular ultrasound in comparison to their counterparts with normal renal function. METHODS: Patients were screened for coronary artery disease, and the coronary angiography was performed when indicated. Plaque morphology was evaluated by ultrasound, and findings were compared to a group of patients with coronary artery disease, who presented normal renal function, it carefully matched for all Framingham risk factors and lesion location at the coronary artery tree. RESULTS: One hundred and thirty-nine patients from a single center of hemodialysis were screened for the study. Patients with coronary lesions confirmed at the angiography presented lower hemoglobin (10.8 ± 1.5 versus 12.0 ± 19; p < 0.046) levels and higher levels of low-density lipoprotein (110.6 ± 25.8 versus 75.5 ± 43.1; p < 0.004), when compared to the ones without coronary artery disease. The ultrasound revealed greater proximal reference diameter (4.1 ± 0.6 versus 3.7 ± 0.5; p < 0.007), smaller crossed sectional area (4.2±1.6 versus 5.2 ± 1.8; p < 0.02), and the calcification was located in a deeper arterial layer (69 versus 9%; p < 0.004) in patients with chronic kidney disease when compared to the Control Group. CONCLUSION: Lesions of the patients with chronic kidney disease presented a larger proximal diameter and intense calcification in the deeper layer of the vessel, which suggest a greater positive remodeling effect in response to a more aggressive atherosclerotic process in the medial section of the artery.

Developing correlative Optical-Photoacustic microscopy for high-resolution in vivo imaging

PhotoAcoustic Imaging (PAI) is a branch in clinical and pre-clinical imaging, that refers to the techniques mapping acoustic signals caused by the absorption of the short laser pulse. This conversion of electromagnetic energy of the light to the mechanical (acoustic) energy is usually called photoacoustic effect. PAI, by combining optical excitation with acoustical detection, is able to preserve the diffraction limited spatial resolution. At the same time, the penetration depth is extended beyond the diffusive limit. The Laser-Scanning PhotoAcoustic Microscope system (LS-PAM) has been developed, that offers the axial resolution of 7.75 µm with the lateral resolution better than 10 µm. The first in vivo imaging experiments were carried out. Thus, in vivo label-free imaging of the mouse ear was performed. The principle possibility to image vessels located in deep layers of the mouse skin was shown. As well as that, a gold printing sample, vasculature of the Chick Chorioallantoic Membrane Assay, Drosophila larvae were imaged by PAI. During the experimental work, a totally new application of PAM was found, in which the acoustic waves, generated by incident light can be used for further imaging of another sample. In order to enhance the performance of the presented system two main recommendation can be offered. First, the current system should be transformed into reflection-mode setup system. Second, a more powerful source of light with the sufficient repetition rate should be introduced into the system.

Consumer neuroscience: usability of brain imaging methods in marketing research

Consumer neuroscience (neuromarketing) is an emerging field of marketing research which uses brain imaging techniques to study neural conditions and processes that underlie consumption. The purpose of this study was to map this fairly new and growing field in Finland by studying the opinions of both Finnish consumers and marketing professionals towards it and comparing the opinions to the current consumer neuroscience literature, and based on that evaluate the usability of brain imaging techniques as a marketing research method. Mixed methods research design was chosen for this study. Quantitative data was collected from 232 consumers and 28 marketing professionals by means of online surveys. Both respondent groups had either neutral opinions or lacked knowledge about the four themes chosen for this study: benefits, limitations and challenges, ethical issues and future prospects of consumer neuroscience. Qualitative interview data was collected from 2 individuals from Finnish neuromarketing companies to deepen insights gained from quantitative research. The four interview themes were the same as in the surveys and the interviewees’ answers were mostly in line with the current literature, although more optimistic about the future of the field. The interviews also exposed a gap between academic consumer neuroscience research and practical level applications. The results of this study suggest that there are still many unresolved challenges and relevant populations either have neutral opinions or lack information about consumer neuroscience. The practical level applications are, however, already being successfully used and this new field of marketing research is growing both globally and in Finland.

Assessment of physiological potential of cucumber seeds using the software Seedling Vigor Imaging System® (SVIS®)

The software Seed Vigor Imaging System (SVIS®), has been successfully used to evaluate seed physiological potential by automated analyses of scanned seedlings. In this research, the efficiency of this system was compared to other tests accepted for assessing cucumber (Cucumis sativus L.) seed vigor of distinct seed lots of Supremo and Safira cultivars. Seeds were subjected to germination, traditional and saturated salt accelerated aging, seedling emergence, seedling length and SVIS analyses (determination of vigor indices and seedling growth uniformity, lengths of primary root, hypocotyl and whole seedlings). It was also determined whether the definition of seedling growth/uniformity ratios affects the sensitivity of the SVIS®. Results showed that analyses SVIS have provided consistent identification of seed lots performance, and have produced information comparable to those from recommended seed vigor tests, thus demonstrating a suitable sensitivity for a rapid and objective evaluation of physiological potential of cucumber seeds. Analyses of four-days-old cucumber seedlings using the SVIS® are more accurate and growth/uniformity does not affect the precision of results.

Computerized imaging analysis of seedlings for assessment of physiological potential of wheat seeds

Nowadays, image analysis is one of the most modern tools in evaluating physiological potential of seeds. This study aimed at verifying the efficiency of the seedling imaging analysis to assess physiological potential of wheat seeds. The seeds of wheat, cultivars IAC 370 and IAC 380, each of which represented by five different lots, were stored during four months under natural environmental conditions of temperature (T) and relative humidity (RH), in municipality of Piracicaba, Stated of São Paulo, Brazil. For this, bimonthly assessments were performed to quantify moisture content and physiological potential of seeds by means of tests of: germination, first count, accelerated aging, electrical conductivity, seedling emergence, and computerized analysis of seedlings, using the Seed Vigor Imaging System (SVIS®). It has been concluded that the computerized analyses of seedling through growth indexes and vigor, using the SVIS®, is efficient to assess physiological potential of wheat seeds.

Cardiac Imaging in the Diagnosis of Coronary Artery Disease: The Value of Quantitative Imaging of Myocardial Perfusion and Deformation

Atherosclerosis is a chronic and progressive disease of the vasculature. Increasing coronary atherosclerosis can lead to obstructive coronary artery disease (CAD) or myocardial infarction. Computed tomography angiography (CTA) allows noninvasive assessment of coronary anatomy and quantitation of atherosclerotic burden. Myocardial blood flow (MBF) can be accurately measured in absolute terms (mL/g/min) by positron emission tomography (PET) with [15O] H O as a radiotracer. We studied the coronary microvascular dysfunction as a risk factor for future coronary calcification in healthy young men by measuring the coronary flow reserve (CFR) which is the ratio between resting and hyperemic MBF. Impaired vasodilator function was not linked with accelerated atherosclerosis 11 years later. Currently, there is a global interest in quantitative PET perfusion imaging. We established optimal thresholds of [15O] H O PET perfusion for diagnosis of CAD (hyperemic MBF of 2.3 mL/g/min and CFR of 2.5) in the first multicenter study of this type (Turku, Amsterdam and Uppsala). In myocardial bridging a segment of the coronary artery travels inside the myocardium and can be seen as intramural course (CTA) or systolic compression (invasive coronary angiography). Myocardial bridging is frequently linked with proximal atherosclerotic plaques. We used quantitative [15O] H O PET perfusion to evaluate the hemodynamic effects of myocardial bridging. Myocardial bridging was not associated with decreased absolute MBF or increased atherosclerotic burden. Speckle tracking allows quantitative echocardiographic imaging of myocardial deformation. Speckle tracking during dobutamine stress echocardiography was feasible and comparable to subjective wall motion analysis in the diagnosis of CAD. In addition, it correctly risk stratified patients with multivessel disease and extensive ischemia.

Consumer neuroscience: usability of brain imaging methods in marketing research

Consumer neuroscience (neuromarketing) is an emerging field of marketing research which uses brain imaging techniques to study neural conditions and processes that underlie consumption. The purpose of this study was to map this fairly new and growing field in Finland by studying the opinions of both Finnish consumers and marketing professionals towards it and comparing the opinions to the current consumer neuroscience literature, and based on that evaluate the usability of brain imaging techniques as a marketing research method. Mixed methods research design was chosen for this study. Quantitative data was collected from 232 consumers and 28 marketing professionals by means of online surveys. Both respondent groups had either neutral opinions or lacked knowledge about the four themes chosen for this study: benefits, limitations and challenges, ethical issues and future prospects of consumer neuroscience. Qualitative interview data was collected from 2 individuals from Finnish neuromarketing companies to deepen insights gained from quantitative research. The four interview themes were the same as in the surveys and the interviewees’ answers were mostly in line with the current literature, although more optimistic about the future of the field. The interviews also exposed a gap between academic consumer neuroscience research and practical level applications. The results of this study suggest that there are still many unresolved challenges and relevant populations either have neutral opinions or lack information about consumer neuroscience. The practical level applications are, however, already being successfully used and this new field of marketing research is growing both globally and in Finland.

Anatomo-functional magnetic resonance imaging of the spinal cord and its application to the characterization of spinal lesions in cats

Les lésions de la moelle épinière ont un impact significatif sur la qualité de la vie car elles peuvent induire des déficits moteurs (paralysie) et sensoriels. Ces déficits évoluent dans le temps à mesure que le système nerveux central se réorganise, en impliquant des mécanismes physiologiques et neurochimiques encore mal connus. L'ampleur de ces déficits ainsi que le processus de réhabilitation dépendent fortement des voies anatomiques qui ont été altérées dans la moelle épinière. Il est donc crucial de pouvoir attester l'intégrité de la matière blanche après une lésion spinale et évaluer quantitativement l'état fonctionnel des neurones spinaux. Un grand intérêt de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) est qu'elle permet d'imager de façon non invasive les propriétés fonctionnelles et anatomiques du système nerveux central. Le premier objectif de ce projet de thèse a été de développer l'IRM de diffusion afin d'évaluer l'intégrité des axones de la matière blanche après une lésion médullaire. Le deuxième objectif a été d'évaluer dans quelle mesure l'IRM fonctionnelle permet de mesurer l'activité des neurones de la moelle épinière. Bien que largement appliquées au cerveau, l'IRM de diffusion et l'IRM fonctionnelle de la moelle épinière sont plus problématiques. Les difficultés associées à l'IRM de la moelle épinière relèvent de sa fine géométrie (environ 1 cm de diamètre chez l'humain), de la présence de mouvements d'origine physiologique (cardiaques et respiratoires) et de la présence d'artefacts de susceptibilité magnétique induits par les inhomogénéités de champ, notamment au niveau des disques intervertébraux et des poumons. L'objectif principal de cette thèse a donc été de développer des méthodes permettant de contourner ces difficultés. Ce développement a notamment reposé sur l'optimisation des paramètres d'acquisition d'images anatomiques, d'images pondérées en diffusion et de données fonctionnelles chez le chat et chez l'humain sur un IRM à 3 Tesla. En outre, diverses stratégies ont été étudiées afin de corriger les distorsions d'images induites par les artefacts de susceptibilité magnétique, et une étude a été menée sur la sensibilité et la spécificité de l'IRM fonctionnelle de la moelle épinière. Les résultats de ces études démontrent la faisabilité d'acquérir des images pondérées en diffusion de haute qualité, et d'évaluer l'intégrité de voies spinales spécifiques après lésion complète et partielle. De plus, l'activité des neurones spinaux a pu être détectée par IRM fonctionnelle chez des chats anesthésiés. Bien qu'encourageants, ces résultats mettent en lumière la nécessité de développer davantage ces nouvelles techniques. L'existence d'un outil de neuroimagerie fiable et robuste, capable de confirmer les paramètres cliniques, permettrait d'améliorer le diagnostic et le pronostic chez les patients atteints de lésions médullaires. Un des enjeux majeurs serait de suivre et de valider l'effet de diverses stratégies thérapeutiques. De telles outils représentent un espoir immense pour nombre de personnes souffrant de traumatismes et de maladies neurodégénératives telles que les lésions de la moelle épinière, les tumeurs spinales, la sclérose en plaques et la sclérose latérale amyotrophique.

Autocrine loop in the purinergic control of airway surface liquid volume : monitoring with a novel side-view imaging technique

La Fibrose Kystique (FK) est une maladie dégénérative qui entraine une dégénération des poumons dû au problème de clairance mucociliaire (CMC). Le volume de surface liquide (SL) couvrant les cellules pulmonaires est essentiel à la clairance de mucus et au combat contre les infections. Les nucléotides extracellulaires jouent un rôle important dans la CMC des voies aériennes, en modifiant le volume de la SL pulmonaire. Cependant, les mécanismes du relâchement de l’ATP et de leurs déplacements à travers la SL, restent inconnus. Des études ultérieures démontrent que l’exocytose d’ATP mécano-sensible et Ca2+-dépendant, dans les cellules A549, est amplifié par les actions synergétiques autocrine/paracrine des cellules avoisinantes. Nous avions comme but de confirmer la présence de la boucle purinergique dans plusieurs modèles de cellules épithéliales et de développer un système nous permettant d’observer directement la SL. Nous avons démontrés que la boucle purinergique est fonctionnelle dans les modèles de cellules épithéliales examinés, mis appart les cellules Calu-3. L’utilisation de modulateur de la signalisation purinergique nous a permis d’observer que le relâchement d’ATP ainsi que l’augmentation du [Ca2+]i suivant un stress hypotonique, sont modulés par le biais de cette boucle purinergique et des récepteurs P2Y. De plus, nous avons développé un système de microscopie qui permet d’observer les changements de volume de SL en temps réel. Notre système permet de contrôler la température et l’humidité de l’environnement où se trouvent les cellules, reproduisant l’environnement pulmonaire humain. Nous avons démontré que notre système peut identifier même les petits changements de volume de SL.

Évaluation des désordres cardiovasculaires chez des souris bêta-thalassémiques

L’hémoglobine est une protéine contenue dans les globules rouges dont la principale fonction est le transport de l’oxygène. Chaque molécule d’hémoglobine est un tétramère constitué de deux paires de globines identiques de type α et β. La β-thalassémie est une maladie génétique hématopoïétique provenant de mutations du gène encodant l'hémoglobine. Ce désordre se caractérise par une diminution ou une absence totale de la synthèse de la chaîne β-globine résultant principalement en une anémie hémolytique sévère ainsi que des complications multisystémiques, telles que la splénomégalie, des déformations osseuses et une dysfonction hépatique et rénale. Actuellement, les transfusions sanguines chroniques représentent le traitement standard des patients β-thalassémiques. Cette thérapie nécessite l’administration conjointe d’un traitement chélateur de fer puisqu’elle entraîne une accumulation pathologique du fer, considéré à ce jour comme la source principale des complications cardiovasculaires de la β-thalassémie. Néanmoins, malgré le traitement efficace de la surcharge de fer transfusionnelle, l’insuffisance cardiaque demeure encore la principale cause de mortalité chez les patients atteints de β-thalassémie. Cette observation indique possiblement la présence d’un mécanisme complémentaire dans le développement de la physiopathologie cardiaque β-thalassémique. L’objectif du présent projet consistait donc à étudier les altérations cardiovasculaires de la β-thalassémie indépendamment de la surcharge de fer transfusionnelle. En utilisant un modèle murin non-transfusé de la β-thalassémie majeure, nous avons d’abord évalué in vivo, par méthode d’imagerie novatrice échographique à haute fréquence, les propriétés hémodynamiques vasculaires. Nos résultats d’index de Pourcelot ainsi que de résistance vasculaire périphérique totale ont démontré une perturbation de l’écoulement microcirculatoire chez les souris β-thalassémiques non-transfusées. Subséquemment, nous avons étudié la fonction endothéliale de régulation du tonus vasculaire de vaisseaux mésentériques isolés. Nos résultats ont révélé un dysfonctionnement de la réponse vasodilatatrice dépendante de l’endothélium chez les souris β-thalassémiques malgré une augmentation de l’expression de l’enzyme de synthèse du monoxyde d’azote ainsi qu’un remodelage de la carotide commune caractérisé par un épaississement de la paroi vasculaire. Finalement, notre étude échocardiographique de la fonction et la morphologie cardiaque a montré, chez les souris β-thalassémiques, le développement d’une hypertrophie et une dysfonction ventriculaire gauche en l’absence de transfusions sanguines chroniques ou de dépôts directs de fer dans le myocarde. L’ensemble des résultats présentés dans le cadre de cette thèse indique la présence d’une pathologie cardiovasculaire chez les souris β-thalassémiques non-transfusés. Nos travaux permettent de proposer un mécanisme de la pathophysiologie cardiovasculaire β-thalassémique, indépendant de la charge de fer transfusionnelle, impliquant les effets compensatoires d’une anémie chronique combinés à une vasculopathie complexe initiée par les érythrocytes endommagés et l’hémolyse intravasculaire.

Optimization and validation of a new 3D-US imaging robot to detect, localize and quantify lower limb arterial stenoses

L’athérosclérose est une maladie qui cause, par l’accumulation de plaques lipidiques, le durcissement de la paroi des artères et le rétrécissement de la lumière. Ces lésions sont généralement localisées sur les segments artériels coronariens, carotidiens, aortiques, rénaux, digestifs et périphériques. En ce qui concerne l’atteinte périphérique, celle des membres inférieurs est particulièrement fréquente. En effet, la sévérité de ces lésions artérielles est souvent évaluée par le degré d’une sténose (réduction >50 % du diamètre de la lumière) en angiographie, imagerie par résonnance magnétique (IRM), tomodensitométrie ou échographie. Cependant, pour planifier une intervention chirurgicale, une représentation géométrique artérielle 3D est notamment préférable. Les méthodes d’imagerie par coupe (IRM et tomodensitométrie) sont très performantes pour générer une imagerie tridimensionnelle de bonne qualité mais leurs utilisations sont dispendieuses et invasives pour les patients. L’échographie 3D peut constituer une avenue très prometteuse en imagerie pour la localisation et la quantification des sténoses. Cette modalité d’imagerie offre des avantages distincts tels la commodité, des coûts peu élevés pour un diagnostic non invasif (sans irradiation ni agent de contraste néphrotoxique) et aussi l’option d’analyse en Doppler pour quantifier le flux sanguin. Étant donné que les robots médicaux ont déjà été utilisés avec succès en chirurgie et en orthopédie, notre équipe a conçu un nouveau système robotique d’échographie 3D pour détecter et quantifier les sténoses des membres inférieurs. Avec cette nouvelle technologie, un radiologue fait l’apprentissage manuel au robot d’un balayage échographique du vaisseau concerné. Par la suite, le robot répète à très haute précision la trajectoire apprise, contrôle simultanément le processus d’acquisition d’images échographiques à un pas d’échantillonnage constant et conserve de façon sécuritaire la force appliquée par la sonde sur la peau du patient. Par conséquent, la reconstruction d’une géométrie artérielle 3D des membres inférieurs à partir de ce système pourrait permettre une localisation et une quantification des sténoses à très grande fiabilité. L’objectif de ce projet de recherche consistait donc à valider et optimiser ce système robotisé d’imagerie échographique 3D. La fiabilité d’une géométrie reconstruite en 3D à partir d’un système référentiel robotique dépend beaucoup de la précision du positionnement et de la procédure de calibration. De ce fait, la précision pour le positionnement du bras robotique fut évaluée à travers son espace de travail avec un fantôme spécialement conçu pour simuler la configuration des artères des membres inférieurs (article 1 - chapitre 3). De plus, un fantôme de fils croisés en forme de Z a été conçu pour assurer une calibration précise du système robotique (article 2 - chapitre 4). Ces méthodes optimales ont été utilisées pour valider le système pour l’application clinique et trouver la transformation qui convertit les coordonnées de l’image échographique 2D dans le référentiel cartésien du bras robotisé. À partir de ces résultats, tout objet balayé par le système robotique peut être caractérisé pour une reconstruction 3D adéquate. Des fantômes vasculaires compatibles avec plusieurs modalités d’imagerie ont été utilisés pour simuler différentes représentations artérielles des membres inférieurs (article 2 - chapitre 4, article 3 - chapitre 5). La validation des géométries reconstruites a été effectuée à l`aide d`analyses comparatives. La précision pour localiser et quantifier les sténoses avec ce système robotisé d’imagerie échographique 3D a aussi été déterminée. Ces évaluations ont été réalisées in vivo pour percevoir le potentiel de l’utilisation d’un tel système en clinique (article 3- chapitre 5).

Study of the diffusion in polymer solutions and hydrogels by NMR spectroscopy and NMR imaging

Afin d'étudier la diffusion et la libération de molécules de tailles inférieures dans un gel polymère, les coefficients d'auto-diffusion d'une série de polymères en étoile avec un noyau d'acide cholique et quatre branches de poly(éthylène glycol) (PEG) ont été déterminés par spectroscopie RMN à gradient de champ pulsé dans des solutions aqueuses et des gels de poly(alcool vinylique). Les coefficients de diffusion obtenus ont été comparés avec ceux des PEGs linéaires et dendritiques pour étudier l'effet de l'architecture des polymères. Les polymères en étoile amphiphiles ont des profils de diffusion en fonction de la concentration similaires à leurs homologues linéaires dans le régime dilué. Ils diffusent plus lentement dans le régime semi-dilué en raison de leur noyau hydrophobe. Leurs conformations en solution ont été étudiées par des mesures de temps de relaxation spin-réseau T1 du noyau et des branches. L'imagerie RMN a été utilisée pour étudier le gonflement des comprimés polymères et la diffusion dans la matrice polymère. Les comprimés étaient constitués d'amidon à haute teneur en amylose et chargés avec de l'acétaminophène (de 10 à 40% en poids). Le gonflement des comprimés, ainsi que l'absorption et la diffusion de l'eau, augmentent avec la teneur en médicament, tandis que le pourcentage de libération du médicament est similaire pour tous les comprimés. Le gonflement in vitro des comprimés d'un complexe polyélectrolyte à base d'amidon carboxyméthylé et de chitosane a également été étudié par imagerie RMN. Ces comprimés sont sensibles au pH : ils gonflent beaucoup plus dans les milieux acides que dans les milieux neutres en raison de la dissociation des deux composants et de la protonation des chaînes du chitosane. La comparaison des résultats avec ceux d'amidon à haute teneur en amylose indique que les deux matrices ont des gonflements et des profils de libération du médicament semblables dans les milieux neutres, alors que les comprimés complexes gonflent plus dans les milieux acides en raison de la dissociation du chitosane et de l'amidon.