| | | II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. |  |
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Espirits
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|  Sujet: II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. ![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Icon_minitime](https://2img.net/i/fa/icon_minitime.gif) Jeu 29 Jan - 15:40 | |
| II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Historique :L'imagerie médical a été inventé par Röntgen en 1895 quand il a découvert les rayons X. La notion de spécialité médicale n'est intervenue qu'après la 2éme guerre mondiale.L'importance que revêt l'imagerie médicale tient d'abord du fait qu'une image est un concentré d'informations bien plus efficaces qu'un texte ou qu'une explication verbale.
On s'en convaincra en évoquant, par exemple, la médecine préhistorique. Dans certains domaines, elle avait atteint un degré d'expertise élevé puisqu'on connaît de nombreux cas de trépanations réussies (certains chercheurs avancent le taux de 60 % !).
Dernière édition par Espirits/Gauthier le Mer 4 Mar - 19:34, édité 4 fois | |
| | | | Espirits
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| | Sujet: Re: II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Dim 8 Fév - 19:43 | |
| L'E.E.G. : Historique de L'EEG :- L'électro-encéphalogramme ou EEG est un tracé qui représente l'activité cérébrale avec une grande précision, milliseconde par milliseconde. L’invention de l’électroencéphalographie est généralement attribuée au physiologiste allemand Hans Berger, qui commença à l'étudier dans les années 1920 et enregistra le premier signal d’activité cérébrale en 1929. Ses travaux furent repris et complétés par le britannique Edgar Douglas Adrian. L'EEG ne s'est vraiment développé et répandue dans la pratique médicale courante, en particulier dans la pratique épileptologique (sur l’épilepsie), que dans les années 1950.
- L'électro-encéphalogramme, souvent abrégé EEG est un tracé représentant l'activité électrique du cerveau. Il est obtenu grâce à un examen médical appelé "électro-encéphalographie".
De même qu’un électrocardiogramme enregistre l'activité électrique du cœur, l'électro-encéphalographie mesure l’activité électrique du cerveau à l’aide d’électrodes placées sur le cuir chevelu du patient.
L’électro-encéphalogramme est un examen indolore : - l'EEG est enregistrée simultanément en différents points du cuir chevelu de l’individu coiffés d'un casque d'électrodes. Celui-ci possède généralement un nombre standardisé de 19 électrodes, mais il est possible d'utiliser jusqu'à 124 électrodes, ce qui permet une meilleure définition spatiale.
- Avec 19 électrodes seulement et une distance de quatre centimètres entre chacune d'elles, le but n'est pas de localiser avec précision les sources de courant dans le cerveau. Il s'agit plutôt de mesurer les variations des paramètres électriques. C'est pourquoi 19 électrodes placés à des intervalles de quatre centimètres suffisent.
- A partir des mesures obtenues, on déduit l'activité électrique du cerveau.
Un signal électrique est défini par une amplitude et une fréquence données. Les amplitudes des signaux EEG fluctuent entre 5 et 250 microvolts et les fréquences entre 0, 5 et 40 hertz. On calcule en général amplitudes et fréquences moyennes sur une durée qui peut varier de 125 millisecondes à 20 secondes. Chez l'homme, plus l'éveil est intense, plus les amplitudes sont faibles et les fréquences rapides. Ceci peut paraître contradictoire, car on pourrait s'attendre à ce que l'éveil entraîne de fortes amplitudes électriques. Mais l'amplitude du signal EEG mesure la synchronisation d'un ensemble de neurones. En l'absence d'activité, aucun neurone particulier n'est activé, ils sont tous synchronisés, et l'amplitude EEG est alors élevée. Inversement, si un neurone précis entre en activité, il se désynchronise des autres, et l'amplitude électrique décroît.
![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Eeg_w10](https://i.servimg.com/u/f65/13/35/66/85/eeg_w10.jpg)
- Comme ce signal électrique est naturellement très faible, il est nécessaire de l'amplifier environ 1 million de fois pour pouvoir lire le tracé sur un écran ou l'imprimer sur papier.
- Auparavant, les courbes d'EEG étaient tracées sur des rouleaux de papier millimétré afin d'être relues par les médecins neurologues. Aujourd'hui, ce signal est converti numériquement et traité par ordinateur.
- On voit ci-dessous un E.E.G imprimé sur papier :
- On voit ici un E.E.G sur ordinateur :
- Le terme électroencéphalogramme (EEG) désigne quant à lui la courbe qui est obtenu par l'électroencéphalographie.
Que lit-on sur un EEG ?
- Chez un individu ne présentant aucune lésion du cerveau, l’enregistrement montre des variations de potentiel électrique qui apparaissent périodiquement, c'est-à dire des ondes qui se propagent à partir du cerveau à un rythme particulier.
- Le tracé obtenu par l'enregistrement électroencéphalographique chez l'adulte sain éveillé montre la prédominance des ondes alpha et bêta.
- le rythme alpha qui est constitué de 10 cycles par seconde.
- le rythme bêta qui est constitué de 15 à 18 cycles par seconde.
- le rythme thêta qui est constitué de quatre à sept cycles par seconde.
- Au cours de certaines affections neurologiques, il est possible de voir apparaître des rythmes lents modifiés de façon diffuse.
-Les ondes alpha caractérisent l’état de veille calme ; ce sont celles que l’on obtient chez une personne au repos physique et mental (c'est-à-dire plongé dans le silence, les yeux fermés et dont la pensée ne se concentre sur rien de particulier)
-Les ondes bêta caractérisent l’état de veille active et attentive et elles apparaissent dès que la personne effectue une activité (ouverture des
yeux...). Cette modification de l’EEG, qui est produite par la fixation de l’attention est appelée réaction d’arrêt.
-Les ondes DELTA caractérisent l'état de sommeil profond ou de coma.
-Les ondesTHETA caractérisent l'activité limbique c'est à dire la mémoire et les émotions.
-Les ondes GAMMA pourrait être relié à la conscience, c’est-à-dire le lien entre différentes régions cérébrales pour former un concept cohérent.
![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Eeg210](https://i.servimg.com/u/f65/13/35/66/85/eeg210.gif) Exemples de différents enregistrements d’ondes cérébrales.
Les utilités de l’E.E.G :
L’électroencéphalographie présente un intérêt, dans le diagnostic de l’épilepsie, des traumatismes crâniens et du cerveau, et de nombreuses maladies du système nerveux. Il aide aussi à trouver l’origine de migraines, de problèmes d’étourdissements, de somnolence, etc.
L'épilepsie
La grande indication de l'EEG est la recherche d'une épilepsie après une syncope ou une crise avec troubles de conscience, ou encore après des manifestations nocturnes inexpliquées. L'EEG est une aide au diagnostic de l'épilepsie, mais il est aussi utilisé dans le suivi des patients épileptiques traités, et lors d'essais d'arrêts de traitements. Les cellules du cerveau, ou neurones, fonctionnent normalement en émettant des décharges électriques qui stimulent les centres de contrôle cérébraux.
L'épilepsie est une décharge anormale d'un groupe de neurones, un peu comme un court-circuit, qui est responsable d'une crise plus ou moins importante, fonction de l'intensité de la décharge et de son impact sur tel ou tel centre nerveux.
Il y a deux sortes de crises :
- Les crises généralisées peuvent être spectaculaires : perte de connaissance, convulsions avec chute, morsure de la langue et perte d'urine.
Mais il peut aussi s'agir d'absences, brèves pertes de conscience, pouvant passer inaperçues de l'entourage.
- Les crises partielles se traduisent par des signes localisés comme des mouvements anormaux, des troubles de la vue ou de l'audition.
En cas d'épilepsie, l'EEG permet de déceler entre les crises des tracés anormaux qui témoignent de l'excitabilité de certaines zones du cerveau. Mais ce n'est pas toujours le cas et l'EEG peut être normal entre les crises.
C'est pourquoi, il est parfois nécessaire d'enregistrer l'activité électrique du cerveau pendant 24 heures : c'est le holter-EEG. Cet examen en continu permet parfois d'enregistrer des crises.[/justify]
![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Electr10](https://i.servimg.com/u/f65/13/35/66/85/electr10.jpg)
En haut on voit la conclusion d'un grand mal (on voit clairement que le signal électrique n'est pas régulier, et il y a même des interruptions de ce signal.) et en bas on voit la conclusion d'un petit mal (en effet on voit une légère irrégularité du signal).
Perte de connaissance et traumatisme crânien :
L'EEG après une perte de connaissance initiale à la suite d'un traumatisme crânien peut montrer un ralentissement et des ondes lentes postérieures, traduisant une commotion cérébrale, particulièrement chez les enfants, sa réactivité aux stimulations a une valeur particulière. Chez l'enfant, d'importantes altérations EEG sont fréquentes, des changeant sont possibles, l'évolution est peu similaires avec le tracé initial.
En réanimation, l'utilisation des techniques d'EEG numérisé continu offre de nouvelles possibilités. Après un traumatisme crânien, l'EEG et la surveillance clinique peuvent suffire en cas de risques modérés mais, en cas de risques élevés, un EEG sera enregistré après un scanner normal. En dehors de problèmes toxiques ou métaboliques, le scanner sera fait en urgence à la recherche d'un hématome intracrânien en cas d'altération de la conscience non expliquée par l'importance du traumatisme crânien; s'il est normal, l'EEG sera fait en urgence à la recherche d'une focalisation.
L'EEG peut mettre en évidence un état de mal non convulsif*, surtout chez les personnes âgées. En cas de crises précoces, il est préférable d'enregistrer l'EEG dans les 24 heures. Après la crise, l'EEG sera fait en urgence en cas de syndrome confusionnel persistant plus de 30 minutes, à la recherche d'un état de mal non convulsif. L'EEG a peu de valeur prédictive dans l'apparition d'une épilepsie post-traumatique.
L'état de mal convulsif est une affection caractérisée par une activité convulsive constante ou intermittente sans regain de conscience entre les convulsions et ce, pendant plus de 30 minutes.
Autre utilités :
L'EEG permet aussi de tester l'existence d'une sensibilité anormale à la lumière. C'est la raison pour laquelle durant l'examen, le technicien vous soumet à une stimulation lumineuse intermittente. Des épilepsies sont en effet reflexes à la lumière, comme lors de jeux vidéo, par exemple chez l'enfant.
Conclusion :
L'E.E.G est donc utile pour détecter les dysfonctionnement du système nerveux car il enregistre son activité. De plus il prèsente de nombreux avantages : sa résolution temporelle est élevé (de l'ordre du millième de seconde, l'appareillage et simple et son coût est relativement faible (environ 60 000 euros).
Dernière édition par Espirits/Gauthier le Mer 4 Mar - 19:23, édité 1 fois | |
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| | Sujet: Re: II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Dim 8 Fév - 19:45 | |
| L'I.R.M.(f) : Introduction :La résonance magnétique nucléaire est une technique en développement depuis une cinquantaine d'années. Le phénomène physique a été conceptualisé en 1946 par Bloch et Purcell, prix Nobel de physique en 1952. Les premiers développements en Imagerie par Résonance Magnétique datent des années 1973. Les premières images chez l'homme ont été réalisées en 1979. Aujourd'hui, après 15 ans d'évolution, l'IRM est devenue une technique majeure de l'imagerie médicale moderne. Elle est appelée encore à des développements importants.
L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) utilise des ondes radioélectriques et un fort champ magnétique plutôt que des rayons X pour donner des images remarquablement claires et détaillées des organes et des tissus internes. Cette technique relativement nouvelle mesure les menus changements métaboliques rapides qui ont lieu dans la partie active du cerveau. Les médecins savent en gros où se situent les fonctions de la parole, de la sensation, de la mémoire et autres, mais l’endroit exact varie d’un individu à l’autre. Les blessures et les maladies, comme un accident cérébrovasculaire ou une tumeur au cerveau, peuvent déplacer ces fonctions à d’autres parties du cerveau. L’IRMf aide les radiologues à examiner de près l’anatomie du cerveau, mais elle peut aussi les aider à déterminer de façon précise quelle partie du cerveau gère les fonctions cruciales comme la pensée, la parole, le mouvement et la sensation. Ces renseignements peuvent être cruciaux lorsqu’on planifie une chirurgie, une radiothérapie, un traitement pour un accident cérébrovasculaire ou d’autres interventions. ![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Irmsu6](https://2img.net/r/ihimizer/img23/4294/irmsu6.gif) L’IRM est une technique de diagnostique médical puissante qui fournit des images tridimensionnelles et en coupe de grande précision anatomique. L’IRM est une technique radiologique récente, sans effets secondaires connus, basée sur le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire.
Il s'agit simplement d'observer la résonance magnétique nucléaire (RMN) des protons de l'eau contenus dans l’organisme, c'est à dire la réponse des noyaux soumis à un champ magnétique extérieur et à une excitation électromagnétique. A partir de l''intensité recueillie puis traité informatiquement, on obtient ainsi une image tridimensionnelle de la répartition de l'eau dans le corps d'un patient. Il est donc possible d'observer des altérations des tissus (telles que des tumeurs).
L’IRM permet aussi de suivre l’activité d’un organe tel le cerveau, à travers l’afflux de sang oxygéné dans certaines de ses zones (IRM fonctionnelle, qui repose sur l’aimantation des noyaux d'hydrogène induite par la présence de l’hémoglobine des globules rouges du sang).
Contrairement au scanner X, qu’elle remplace dans de nombreuses indications, l’IRM permet de mieux définir la nature des lésions observées. Elle est utilisée en neurologie (diagnostic de la sclérose en plaques, de la maladie d’Alzheimer, de l’épilepsie, des accidents vasculaires cérébraux ou des lésions de la moelle épinière). Son Fonctionnement et son principe :L’IRM utilise des ondes radios et un champ magnétique fort plutôt que des rayons X pour donner des images claires et détaillées des organes et des tissus internes. L’ IRMf utilise cette technologie pour identifier les régions du cerveau où le débit dans les vaisseaux sanguins augmente, signe que cette partie du cerveau traite des renseignements et donne des commandes au corps (augmentation de la consommation d’oxygène).
Dans l’IRMf, le patient effectue une tâche particulière pendant le processus d’imagerie, ce qui augmente le métabolisme dans le secteur du cerveau responsable de cette tâche et le signal dans l’image RM va changer. En faisant effectuer des tâches correspondant aux différentes fonctions, il est possible de localiser la partie du cerveau qui gouverne la fonction. Cette information peut alors être intégrée dans un outil de planification chirurgicale pour aider le chirurgien à éviter ces secteurs.
L’IRMf est en train de devenir la méthode diagnostique de choix pour apprendre comment fonctionne un cerveau normal, malade ou blessé, et pour évaluer les dangers possibles d’une chirurgie ou autre traitement invasif du cerveau. Le terme « IRM fonctionnelle » peut aussi comprendre d’autres techniques d’IRM qui sont sensibles aux changements physiologiques (comme les changements dans le mouvement de l’eau), mais avec un « f » minuscule, l’IRMf se réfère habituellement à la cartographie de l’activité du cerveau à l’aide de l’IRM. En groupe, les techniques d’IRM fonctionnelle semblent être la méthode la plus adéquate pour identifier, examiner et surveiller les tumeurs au cerveau, les accidents cérébrovasculaires et certains problèmes chroniques comme la sclérose en plaques. De plus, ces méthodes semblent un excellent moyen de documenter certaines anomalies du cerveau liées à la démence et aux crises d’épilepsie.
Dans la pratique courante, les études d’IRMf sont souvent utilisées pour planifier la chirurgie au cerveau, car elles peuvent aider les médecins à surveiller la fonction normale du cerveau ainsi que les fonctions perturbées. La recherche se poursuit de façon continue et il semble que l’IRMf peut aussi aider à évaluer les effets d’un accident cérébrovasculaire, d’un traumatisme ou d’une maladie dégénérative comme la maladie d’Alzheimer sur le fonctionnement du cerveau.
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| | Sujet: Re: II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Dim 8 Fév - 19:46 | |
| Le TEP : Définition :La tomographie par émission de positrons, surnommée TEP ou encore PET Scan (en anglais), est un examen diagnostique reposant sur la détection de positrons (des particules microscopiques émises par une substance radioactive administrée au patient). Cette technique permet d’obtenir des vues successives du corps humain, qui sont utilisées pour évaluer un certain nombre de maladies. Son Fonctionnement et le principe :Une tomographie par émission de positons (TEP) est un examen d’imagerie médicale par scintigraphie réalisé dans les services de médecine nucléaire d'un hôpital.
La scintigraphie en TEP est obtenue par injection d’un traceur faiblement radioactif par voie intraveineuse. Ce traceur est semblable au glucose : il se fixe au niveau des tissus qui consomment de grandes quantités de ce sucre comme les tissus cancéreux, le muscle cardiaque ou encore le cerveau. Le fluor 18, dont la demi-vie est inférieure à deux heures, émet ensuite de façon temporaire des rayonnements que l’on peut suivre dans l’organisme du patient grâce à une caméra spéciale, une caméra TEP. Ces isotopes de courte durée nécessitent pour leur production un cyclotron.
Une caméra TEP est un appareil qui a l’aspect d’un scanner mais son principe de fonctionnement est différent. ![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Img47c52eff503c4](https://2img.net/h/www.tetes-chercheuses.fr/images/img47c52eff503c4.jpg) En effet, l'atome radioactif (par exemple, le fluor 18) se désintègre en émettant un positon. Celui-ci va s'annihiler avec un électron, après un très court parcours (en général inférieur à 1 mm). Cette annihilation produit deux photons qui partent sur une même direction mais dans un sens opposé, ce qui rend possible le traitement tomographique des données.
En effet, les capteurs situés tout autour du patient détectent les photons, ce qui permet d'identifier la ligne sur laquelle se trouve l'émission des photons. Un système informatique reconstitue ensuite à l'aide d'un algorithme de reconstruction les images de la répartition du traceur au niveau d’une partie ou de la totalité du corps sous la forme d'une image 2D ou d'un objet 3D. Les images ainsi obtenues sont dites "d’émission" (la radioactivité provient du traceur injecté au patient). ![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Petschemaol0](https://2img.net/r/ihimizer/img213/8467/petschemaol0.png) Il est possible d’améliorer la qualité des images en utilisant le principe de correction d’atténuation. Lors de la traversée du corps, de nombreux photons subissent une atténuation liée aux structures traversées.
En effet, il est aisé de comprendre qu'un endroit situé en profondeur, devra traverser beaucoup plus de matières qu'un foyer de surface.
Pour effectuer cette correction, on réalise des images de transmission obtenues grâce à une source radioactive qui tourne rapidement autour du patient.
Le TPE sert à :
- Détecter un cancer ou étudier les effets du traitement du cancer.
- Un examen TEP du cœur peut être utilisé pour analyser le flux sanguin vers le muscle cardiaque et aider à évaluer les signes d’une maladie coronarienne.
- Déterminer si les zones du cœur qui montrent une diminution fonctionnelle sont vivantes ou bien nécrosées à cause d’un infarctus du myocarde antérieur. Combinée à un examen de perfusion myocardique, la TEP peut permettre de faire la différence entre un muscle cardiaque non fonctionnel et un muscle cardiaque qui pourrait bénéficier d’une intervention, telle qu’une angioplastie ou un pontage coronarien, permettant de rétablir un flux sanguin adéquat et d’améliorer la fonction cardiaque.
- L’examen du cerveau évalue les patients qui présentent des troubles de la mémoire d’origine inconnue, ceux qui souffrent ou que l’on soupçonne souffrir d’une tumeur au cerveau et ceux qui souffrent de crises convulsives ne répondant pas à un traitement médicamenteux et qui sont donc des candidats à la chirurgie.
![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Image_3_degenerescence_du_systeme_dopaminergique_dans_la_maladie_de_parkinson_diapo_full](https://2img.net/h/www.canalu.tv/var/canalu/storage/images/producteurs/biotv/dossier_programmes/neurosciences_le_cerveau_et_ses_pathologies/voir_et_comprendre_les_dysfonctionnements_du_cerveau/image_3_degenerescence_du_systeme_dopaminergique_dans_la_maladie_de_parkinson/996638-1-fre-FR/image_3_degenerescence_du_systeme_dopaminergique_dans_la_maladie_de_parkinson_diapo_full.jpg) L'image du centre a été obtenue chez un malade présentant une forme débutante de la maladie. On note une très forte baisse, bilatérale, du marquage des striata ce qui traduit qu'une forte dégénérescence du système dopaminergique a déjà eu lieu chez ce malade.
L'image de droite, qui est associée avec une disparition quasi complète du signal dans le striatum gauche et une baisse très marquée dans le striatum droit, a été obtenue chez un malade présentant une forme plus évoluée de la maladie.
Ces images de la fonction dopaminergique régionale permettent d'établir des relations directes entre un certain degré d'atteinte de la fonction dopaminergique et la sévérité plus ou moins grande des symptômes associés à un stade donné de la maladie.
Ces trois images TEP obtenues en utilisant le marqueur dopaminergique 18F-Fluorodopa, résument l'histoire naturelle de la maladie de Parkinson, une maladie neurodégénérative (Elle consiste généralement en une détérioration du fonctionnement des cellules nerveuses, en particulier les neurones, voire à leur mort cellulaire. La conséquence pour le malade est donc une altération progressive souvent irréversibles des fonctions nerveuses qui peut conduire à son décès.) caractérisée par une perte progressive des neurones à dopamine du cerveau. On voit sur l'image de gauche, un exemple de fixation normale de ce traceur dans le striatum : ![II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Sanstitre2tp1](https://2img.net/r/ihimizer/img294/1520/sanstitre2tp1.jpg) chez un sujet témoin. Les deux zones blanches (maximum de radioactivité) observables au centre de cette image tomographique correspondent aux deux striata des régions impliquées dans le contrôle du mouvement et qui reçoivent les axones en provenance des cellules à dopamine.
Dernière édition par Espirits/Gauthier le Mer 4 Mar - 19:44, édité 1 fois | |
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| | Sujet: Re: II] Les moyens technologiques d'exploration fonctionnelle du cerveau. Mer 4 Mar - 19:37 | |
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