EQUIPE DE RECHERCHE

Nom de l’équipe : Laboratoire d’Imagerie Fonctionnelle

Coordonnées
Directeur : Alain Herment
Directeur adjoint :
Secrétariat :
Adresse : CHU Pitié, 91 Boulevard de l’Hôpital 75013 Paris
Tél : 01 53 82 84 00
Fax : 01 53 82 84 48
Mail : secretariat@imed.jussieu.fr
Site web : http://www.imed.jussieu.fr/

Statut et rattachements

Université : Université Pierre et Mari Curie (Paris 6)
Autre organismes : Inserm
Identification (type EA, EMI, ERIT-M,…)
UMR-S 678
Service Hospitalier associé

• Médecine nucléaire Pitié Pr. A. Aurengo
• Radiologie Pitié Pr. Ph. Grenier
• Neuro radiologie Pitié Pr. J. Chiras
• Neuro chirurgie Pitié H. Duffaut
• Echocardiographie HEGP Pr. B. Diebold
• Radiologie HEGP : Pr. E. Mousseaux
• Ophtalmologie CHO 15/20 JF. Le Gargasson

Date (date de déclaration) 15 décembre 2004

PERSONNELS

Nombre de chercheurs permanent l’année de déclaration
Chercheurs EPST
CR : 2
DR : 4
Enseignants chercheurs et quotité Recherche
MCU : 5 1,8
PU : 7 1,95
Personnels CHRU 7 1,8
Autres origines :
Origine
ITA 6
IATOS 0
Etudiants en DEA
10
Doctorants dans les 4 ans écoulés
Nombre : 16 dont étrangers : 4
Post-doctorants et ATER dans les 4 ans écoulés
Nombre : 7 dont 2 étrangers :
durée totale (en mois)
Visiteurs 1997- 2002 dans les 4 ans écoulés
durée totale (en mois)

THEMATIQUES

Le laboratoire, son activité et ses spécificités
(10 lignes 720 caractères TMS 12)

La caractéristique spécifique et innovante du projet est de proposer, à partir d’applications ciblées, une approche multimodalité permettant d’extraire, à partir des images médicales, des cartes paramétriques et des paramètres loco-régionaux pertinents et validés. La fiabilité de ces paramètres repose sur une prise en compte complète des phénomènes physiques et physiologiques et/ou physiopathologiques ayant contribué à la formation des images. L’amélioration de leur sensibilité contribue à une détection plus précoce et à un meilleur suivi thérapeutique. La validation repose sur une évaluation rigoureuse de l’apport de nos développements pour l’application clinique ou cognitive. Enfin, l’accès à des méthodes d'analyse fiables et robustes ainsi qu'à des outils ergonomiques est un atout considérable pour tous les utilisateurs d'imagerie fonctionnelle qui souhaitent mieux interpréter et présenter leurs résultats. Nous espérons ainsi contribuer à couvrir l’écart parfois important entre le phénomène observé et la représentation qu’en donne l’examen d’imagerie et à augmenter ainsi la valeur diagnostique et prédictive des informations recueillies par les dispositifs d’imagerie

Les thèmes de recherche

• L’équipe E1 Imagerie paramétrique de l’activité et du métabolisme cérébral ” travaille sur la modélisation physiologique, métabolique et mathématique de l’activité cérébrale à partir de l’imagerie neurofonctionnelle; notamment la modélisation de la connectivité fonctionnelle et son application à l’étude de la plasticité cérébrale.
• L’équipe E2 Imagerie des fonctions cardiovasculaires et des interactions tissulaires ” développe la caractérisation multifactorielle de la plaque athéromateuse (biochimique, hémodynamique, mécanique) et de la fonction cardiaque myocardique et intra-cavitaire.
• L’équipe E3 Imagerie in vivo de la perfusion et des échanges cellulaires ” travaille sur la quantification des images de perfusion cérébrale et cardiaque multimodalité et sur la caractérisation de processus métaboliques en imagerie tumorale et cérébrale.
• L’équipe E4 Extraction de connaissances des images biomédicales : approche pilotée par les données ” développe la caractérisation tissulaire en imagerie optique (tumeurs cutanées, dégénérescence rétinienne), la classification des images paramétriques (contraction myocardique, signature génomique) et des méthodes de détection, de correction et de classification des images microscopiques et isotopiques.

Les équipements
1 microscope confocal
60 Stations de travail et

Savoir-faire et technologies

• Imagerie de médecine nucléaire
• Imagerie ultrasonore
• IRM
• Traitement de l’image et du signal
• Méthodes de classificatioon
• Reconstruction d’images
• Alnalyse des séquences d’images
• Imagerie paramétrique

Les 5 publications marquantes dans les 4 dernières années

• 1 Marrelec G, Benali H, Ciuciu P, Pelegrini-Issac M, Poline JB. Robust Bayesian estimation of the hemodynamic response function in event-related BOLD fMRI using basic physiological information. Hum Brain Mapp. 2003;19(1):1-17.
• 2 Herment A, Roullot E, Bloch I, Jolivet O, De Cesare A, Frouin F, Bittoun J, Mousseaux E: Local reconstruction of stenosed sections of artery using multiple MRA acquisitions. Magn Reson Med, 2003,49(4):731-742, O.
• 3 Kahn E, Tessier C, Lizard G, Petiet A, Bernengo JC, Coulaud D, Fourre C, Frouin F, Clement O, Jourdain JR, Delain E, Guiraud-Vitaux F, Colas-Linhart N, Siauve N, Cuenod CA, Frija G, Todd-Pokropek A. Analysis of the distribution of MRI contrast agents in the livers of small animals by means of complementary microscopies. Cytometry. 2003 Feb;51A(2):97-106.
• 4 Soret M, Koulibaly PM, Darcourt J, Hapdey S, Buvat I. Quantitative Accuracy of Dopaminergic Neurotransmission Imaging with (123)I SPECT. J Nucl Med. 2003;44(7):1184-1193.
• 5 G. Edwards SV, Fertil B, Giron A, Deschavanne PJ.A genomic schism in birds revealed by phylogenetic analysis of DNA strings. Syst Biol. 2002;51(4):599-613.

Les 5 contrats marquants dans les 4 dernières années

• MENRT ‘ACI Neurosciences intégratives et computationnelle’ (2003-2005) Neuroimagerie multimodale et modélisation à l’aide de systèmes dynamiques des mécanismes métaboliques, électrophysiologiques et hémodynamiques : interactions etre les aires fonctionnelles du cerveau et l’envahissement par ds cellules gliomateuses
• BIOMED 2 – EEC 4th R&D Framework Program Contrat Européen "Caractérisation ultrasonore de la carotide" Animation de 2 Work-Packages
  5th PCRD – Quality of life and management of living resources. – Contrat Européen Ultrasonic Monitoring and early Diagnosis of Stroke ” Animation d’un Work-Package
• Current contract (2003-2004) with SEGAMI : transfer of a technique for estimating Standardized Uptake Values in Positron Emission Tomography
• Réseau National Technologie Santé - 2002 : Projet FUSPARK
  Imagerie diagnostique avec quantification localisée : applications de la fusion multi-modalité IRM-TEMP

Brevets et Transferts de technologie

Les collaborations locales

Outre les services hôspitaliers déjà cités :
Laboratoire de biophysique
LENA UPR640 neurosciences CNRS / UPMC (Line Garnero) collabo Fusion MEG-EEG-IRMf
Laboratoire de résonance magnétique CEA / AFM (Pierre Carlier) collabo Bilan energetique du muscle : spectro IRM, segmentation, parfusion,marquage
Labo de Bruno dubois ? Marie Odile tu complete
Anim (Marc Maier) Modélisation de l’action Inserm UPMC – collabo en modelisation du signal Bold

Les collaborations nationales

• Equipe 1
  • Reconstruction tomographique MEG , fusion IRMf/MEG/EEG (depuis 1998) : UPR 460 CNRS (L. Garnero)
  • Circuits corticaux des processus visiomoteurs - Plasticité cérébrale (depuis 1996) : U483 Inserm (Y. Burnod)
  • Recalage non rigide et compensation de mouvements inter-sujets (2001-2002) : INRIA EPIDAURE – I RISA - VISTA (N. Ayache - C .Barillot)
  • Système Brain Visa (depuis 2001): CEA - SHFJ (JB Poline - JF Mangin)
  • Système neurobase (depuis 2002): INRIA (C.Barillot) - UPRESS-SIM (B. Gibaud)
• Equipe 2
  • Vélocimétrie sanguine et myocardique – CIERM et URA CNRS 2212, (Pr J. Bittoun)
    Reconstruction d’images IRM morphologiques te vélocimétriques à partir de données partielles - GPI-L2S-ESE, Gif-sur-Yvette (J.F. Giovannelli)
  • Reconstruction 3 D en angiographie IRM. - Lab. Images, ENST, Paris (I. Bloch)
  • Analyse et caractérisation de l'infection virale dans le cancer du col utérin. Etude spatio-temporelle du rôle des oxystérols dans la mort des cellules vasculaires. Unité INSERM 498 (G. Lizard).
  • Analyse et caractérisation d'anomalies chromosomiques sur métaphases colorées ou par hybridation in situ, UMR CNRS 1599 (A. Bernheim).
  • Analyse et caractérisation des cellules dendritiques humaines issues de progéniteurs hématopoîétiques. Interaction entre les cellules dendritiques et le virus de l’immunodéficience humaine. CERVI et EMI INSERM 0013, (B. Canque, JC Gluckman).
  • Analyse et caractérisation de l'apoptose cellulaire par marquage spécifique des fragments d'ADN., EPI INSERM 9932 (F. Calvo, G. Linares).
  • Etude par IRM de la distribution pariétale de produits de contraste rendus fluorescents injectés chez l'animal, Laboratoire RMN AFM-CEA, Institut de Myologie, CHUPitié-Salpêtrière (P. Carlier).
  • Etude par microscopie ionique et électronique à perte d'énergie de la distribution de produits de contraste IRM injectés chez l'animal sur des modèles de fluorescence mimant ces produits de contraste (europium, fer- texas red), EA1554, CHU Bichat (A. Petiet, N. Colas-Linhart, F. Vitaux), Service de Médecine Nucléaire (C. Fourre), CHU Bicètre, Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire, Fontenay-aux-Roses (C. Tessier), et CNRS UMR 8532 (E Delain).
  • Utilisation d'un microscope confocal disposant d'une source d'excitation en ultraviolet ou d'un microscope confocal bi-photonique, dans le cadre de l'observation de l'europium et d'autres fluorochromes excitables dans l'ultraviolet. Centre Commun de Quantimétrie, Université de Lyon-1 (J.C. Bernengo), Plateau technique, Institut Universitaire d'Hématologie, Hôpital Saint-Louis (F. Brau), Plateau technique, Faculté de Médecine de Nancy (D. Dumas).
  • Etude des propriétés d'un microscope confocal (META 510) disposant de trois sources d'excitation et d'un module de différenciation de l'émission de différents fluorochromes Société CARL ZEISS, Le Pecq, (C. Blanco-Soulas).
  • Continuité des travaux de l'Equipe 3 de l'Unité INSERM 494 portant sur l’étude in vivo de la biodistribution de traceurs appliquée aux tumeurs solides (O Clément).
• Equipe 3
  • Quantification en imagerie oncologique : Service de Médecine Nucléaire de l'hôpital du Val de Grâce, Paris (H. Foerenbach et M. Soret) / Quantification in oncology imaging : Department of Nuclear Medicine, Val de Grâce Hospital, Paris (H. Foerenbach and M. Soret)
  • Quantification des examens SPECT à l’Iode 131 à viséedosimétrique : Unité Inserm 463, Nantes (M. Bardiès et L. Ferrer) / Quantification in I131 SPECT for dosimetric purpose : Inserm U463, Nantes, (M. Bardiès and L. Ferrer)
  • Quantification des examens SPECT à l’Indium 111 pour la dosimétrie en radiothérapie métabolique, Laboratoire QUANT.I.F., Centre Henri Becquerel, Rouen (P. Véra et I. Gardin) / Quantification in In111 SPECT for dosimetric purpose in metabolic radioimmunotherapy, Laboratoire QUANT.I.F., Centre Henri Becquerel, Rouen (P. Véra and I. Gardin)
  • Reconstruction tomographique Monte Carlo, Laboratoire de Physique Corpusculaire, IN2P3, Clermont-Ferrand (V. Breton et D. Lazaro) / Monte Carlo tomographic reconstruction, Laboratory of Corpuscular Physics, IN2P3, Clermont-Ferrand (V. Breton and D. Lazaro)
  • Modélisation de la perfusion cérébrale chez des sujets sains et epileptiques à partir d’examens PET et IRM, Laboratoire IDM, UPRES-EA 3192, Rennes (B. Gibaud et C. Grova) / Brain perfusion modeling in healthy and epileptic subjects using SPECT and MRI, Laboratory IDM, UPRES-EA 3192, Rennes (B. Gibaud and C. Grova)
  • Groupe Quantification en Médecine Nucléaire” (http://www.guillemet.org/quantif) / Working group Quantification in Nuclear Medicine” (http://www.guillemet.org/quantif)
  • Mesure de la perfusion musculaire en RMN par marquage de spins artériels, Laboratoire de RMN de l’AFM, CHU Pitié-Salpêtrière (A Leroy Willig) / Measurement of muscular perfusion in NMR using arterial spin labeling, NMR laboratory of AFM, CHU Pitié-Salpêtrière (A Leroy Willig)
  • Etude de la réserve coronaire en TEP, CHU Purpan Toulouse (JP Esquerré) / Study of coronary reserve in PET, CHU Purpan Toulouse (JP Esquerré)
• Equipe 4
  • "Classification des tumeurs noires de la peau (expertise dermatologique)” : Service de dermatologie (Dr Aitken) - Hôpital Louis Mourier – Colombes, Service de dermatologie (Dr Triller) - British hospital – Levallois
  • " Quantification de la progression virale à partir d’angiographies rétiennes ” : Service d’ophtalmologie (Pr P. Le Huang) - Hôpital Pitié-Salpètrière
  • "Apprentissage en présence d’un grand nombre de variables” : Chaire de statistiques appliquées (Pr. Saporta) - CNAM - Paris
  • "Classification non supervisée d’images multidimensionnelles” : Département génie des télécommunications et réseaux (M. Herbin) - IUT - Reims
  • "Développement de logiciel d’apprentissage statistique” : Société KXEN - Puteaux
  • "Caractérisation des métastases de tumeurs cancéreuses.” : IFR 30 (C. Thomas) - CHU Purpan - Toulouse
  • "Analyse de régions variables dans les génomes” : Unité CNRS UPR 2163 (E. Joly) - Toulouse
  • "Phylogénie moléculaire” : UMR 7622 CNRS (H. Philippe) - Paris
  • "Validation d’une échelle comportementale chez les enfants autiste et dysphasique” : Laboratoire Neuro-Sciences du système sensoriel (Pr. Collet) - Hôpital Edouard Herriot - Lyon

Les collaborations internationales

Equipe 1

Analyses statistiques des activations cérébrales IRMf (depuis 1998) : Max Planck Institute, Leipzig, Allemagne (Dr. F. Kruggel)
Analyse factorielle des séquences d'images médicales (1995-2000) : Institut de Médecine Nucléaire, Tchekoslovaquie ( Dr M. Samal)
Analyse multiéchelle des séquences d'images médicales (depuis 1998) : Université de Montréal, Institut de Gériatrie, Canada (Pr. B. Goulard)
Apprentissage et adaptation motrice (depuis 2001) : Université de Montréal, Institut de Gériatrie, Canada (Pr. Y. Joanette)
Plasticité neuronale et adaptation fonctionnelle (depuis 2002..) : NIH, Bethesda, USA (Pr L.Underleider)
Connectivité fonctionnelle et anatomique plasticité cérébrale (2003) : NIH, Bethesda, USA (Pr L.Underleider )
Neurobiology of aphasia recovery (2003..) : Institut Universitaire de Gériatrie de Montreal, Canada ((Pr. Y. Joanette)
FMRI studies in Parkinson’s disease (2003..) : Département de Psychologie, Université de Montreal, Canada (Dr Oury Monchi)

Equipe 2

Vélocimétrie Doppler ultrasonore - Lab. Ingéniérie électronique (+ autres partenaires du projet européen DOLPHINS (Pr T. Tortoli)
Etude des propriétés du BOPTA-europium dans le cadre de la caractérisation de tumeurs solides et de lésions athéromateuses in vivo. Société BRACCO, Milan, Italie (V. Lorusso).
Mise à disposition de magnétoliposomes fluorescents, Deutsches Rheuma-Forschungszentrum (DRFZ), Berlin, Allemagne (A. Scheffold).
Etude de la perfusion cérébrale par ultrasons : Clinique médicale de l’Université de Lübeck (Pr. G. Seidel, Dr. K. Meyer). Clinique neurochirurgicale et Institut des hautes fréquences de l’Université de Bochum (J. Eyding et W. Wilkening)
Etude des propriétés de fluorescence de lanthanides (streptavidine-europium, marquage de cellules et de biopsies). Société EGG-WALLAC, Turku, Finlande (H. SIITARI).
Correction du mouvement en SPECT - Medical Center Univ. of California Davis, Sacramento, USA (Pr D. Weber)
Optimisation de l’imagerie du FDG de coïncidence en SPECT : Détection des cancers mammaires et des nodules lymphatiques - Medical Center Univ. Of California Davis, Sacramento, USA (M. Ivanovic)
Imagerie d’élasticité ultrasonore du sein - Biomedical Engineering, Univ. Of California Davis, Sacramento, USA (Pr M. Insana)
Modélisation des écoulements sanguins intracardiaques - Biofluids and Cellular Mechanics Lab. univ. Of California Davis, Sacramento, USA( Pr A. Barakat)

Equipe 3

Constitution et mise à disposition par internet d'une base de données de tomographie d'émission à des fins d'évaluations multicentriques : Instituto Scientifico HS Raffaele , Milan (MC Gilardi) / Creation and distribution through Internet of a database of simulated SPECT and PET images for evaluation purpose : Instituto Scientifico HS Raffaele , Milan (MC Gilardi)
Etude de la perfusion cérébrale par ultrasons : Clinique médicale de l’Université de Lübeck (Pr. G. Seidel, Dr. K. Meyer). Clinique neurochirurgicale et Institut des hautes fréquences de l’Université de Bochum (J. Eyding et W. Wilkening) / Studying brain perfusion using ultrasound imaging : Medical clinic of Lübeck (Pr. G. Seidel and Dr. K. Meyer). Clinique neurochirurgicale et Institut des hautes fréquences de l’Université de Bochum (J. Eyding and W. Wilkening)
promoteur : Laboratoire d’ Instrumentation PET, Institut de Physique des Hautes Energies, Lausanne, Suisse (C. Morel) (http://www-iphe.unil.ch/~PET/research/gate/) / GATE : design and validation of a Monte Carlo simulator for SPECT and PET imaging. Project leader: PET instrumentation laboratory, Institute for High Energy Physics, University of Lausanne, Lausanne (C. Morel) (http://www-iphe.unil.ch/~PET/research/gate/)
Caractérisation du métabolisme glucidique des tumeurs à partir d’examens PET : NIH, Bethesda (Pr. S. Bacharach) / Characterization of glucose metabolism in tumors using PET: NIH, Bethesda (Pr. S. Bacharach)

Equipe 4

Quantification en imagerie Spect - Amélioration du diagnostic et de la quantification en imagerie Pet oncologique ” :Radiology dpt. (Pr S. Moore) - Harvard Medical School - Boston - USA
Exploration des données en grande dimension ” : Unité des dispositifs et circuits électroniques (Pr M. Verleyssen) - Université de Louvain - Belgique
Etude phylogénétique à partir d’images génomiques ” : Burke museum (Pr S. Edwards) - University of Washington - USA
Identification d’espèces par images génomiques ” : Dept of plant genetics (Pr P. Rouzé) - University of Ghent - Belgique

Université de Montréal
National Institute of Sciences (USA)
University of California Davis

 

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