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The following PhD defenses are cooming soon ! Good luck !

 

  • Jerome LEHAIRE
    Scheduled in 2016
    PhD title: Détection et caractérisation du cancer de la prostate par images IRM 1.5T multiparamétriques
    Abstract:

    Le cancer de la prostate est le plus courant en France et la 4 ième cause de mortalité par cancer. Les méthodes diagnostics de références actuel sont souvent insuffisantes pour détecter et localiser précisément une lésion. L'imagerie IRM multi-paramétrique est désormais la technique la plus prometteuse pour le diagnostic et la prise en charge du cancer de la prostate. Néanmoins, l'interprétation visuelle des multiples séquences IRM n'est pas aisée. Dans ces conditions, un fort intérêt s'est porté sur les systèmes d'aide au diagnostic dont le but est d'assister le radiologue dans ses décisions. Cette thèse présente la conception d'un système d'aide à la détection (CADe) dont l'approche finale est de fournir au radiologue une carte de probabilité du cancer dans la zone périphérique de la prostate. Ce CADe repose sur une base d'images IRM multi-paramétrique (IRM-mp) 1.5T de types T2w, dynamique et de diffusion provenant d'une base de 49 patients annotés permettant d'obtenir une vérité terrain par analyse stricte des coupes histologiques des pièces de prostate. Cette thèse met l'accent sur la détection des cancers mais aussi sur leur caractérisation dans le but de fournir une carte de probabilité corrélée au grade de Gleason des tumeurs. Nous avons utilisé une méthode d'apprentissage de dictionnaires permettant d'extraire de nouvelles caractéristiques descriptives dont l'objectif est de discriminer chacun des cancers. Ces dernières sont ensuite utilisées par deux classifieurs : régression logistique et séparateur à vaste marge (SVM), permettant de produire une carte de probabilité du cancer. Nous avons concentré nos efforts sur la discrimination des cancers agressifs (Gleason>6) et fourni une analyse de la corrélation entre probabilités et scores de Gleason. Les résultats montrent de très bonnes performances de détection des cancers agressifs et l'analyse des probabilités conclue sur une forte capacité du système à séparer les cancers agressifs du reste des tissus mais ne permet pas aisément de distinguer chacun des grades de cancer..

  • Adrien Poizat
    February 11th 2016
    PhD title: Contrôle temporel de la cavitation ultrasonore et ses applications à la thrombolyse ultrasonore extracorporelle
    Abstract:

    Les ultrasons focalisés permettent d’effectuer des traitements thérapeutiques ciblés dans le corps humain. Dans le domaine des applications cardiovasculaires, ils permettent de détruire des caillots sanguins susceptibles de se former dans le système vasculaire. Dans ce cas, les mécanismes de thrombolyse sont largement liés à la cavitation ultrasonore, dont la dynamique complexe reste un obstacle à l’élaboration d’un dispositif thérapeutique. Dans le cadre de cette thèse, un système permettant le contrôle temporel de l’activité de cavitation en régime pulsé a été développé puis caractérisé. Ce dispositif utilise un transducteur focalisé et un hydrophone avec une boucle de rétroaction pour réguler l’activité de cavitation. Alors qu’en régime non régulé l’activité de cavitation a un caractère très aléatoire, le système de régulation mis au point permet d’atteindre un niveau de cavitation souhaité de manière très reproductible et avec une bonne stabilité temporelle. L’application de ce dispositif à la thrombolyse ultrasonore a été testée in vitro sur des caillots de sang humain. Au dispositif précédent a été ajouté un système permettant de déplacer le caillot sanguin au niveau du foyer, ainsi qu’un conduit permettant de compter le nombre de fragments libérés par la destruction du caillot. En comparaison des essais en régime non régulé, les essais en régime régulé ont montré une excellente efficacité thrombolytique et une très bonne reproductibilité, tout en diminuant les intensités acoustiques utilisées pour lyser les caillots sanguins. En parallèle des essais in vitro, une campagne de thrombolyse ultrasonore in vivo a été mise en place afin de réaliser des essais sur un modèle animal d’ischémie aiguë de membre inférieur. Un dispositif ultrasonore extracorporel in vivo guidé par échographie et monté sur un bras robotisé 6 axes a été développé. Un modèle ovin de thrombose artérielle a également été développé. Les tests ont permis de valider, d’une part, la faisabilité du modèle de caillot artériel et, d’autre part, le concept de thrombolyse extracorporelle purement ultrasonore basée sur la cavitation inertielle régulée..

 

  • Charlene Bouyer
    December 7th 2015
    PhD title: Manipulations acoustiques de cellules pour l'ingénierie tissulaire
    Abstract:

    Manipuler génétiquement ou physiquement des cellules présente un très grand intérêt pour l’ingénierie tissulaire mais soulève encore de nombreux challenges. Les technologies actuelles pour la fabrication de tissus sont limités dans leur capacité à organiser spatialement des cellules, souffrent d’un temps de manipulation conséquent, d’effets secondaires potentiellement cytotoxiques et d’une grande complexité de mise en œuvre, empêchant leur utilisation à grande échelle. Nous nous sommes intéressés dans cette thèse à développer des techniques biocompatibles, faciles à implémenter, rapides et facilement transférables dans des laboratoires de biologie. Nous les avons orientées vers deux applications stimulantes car en grand essor et pour lesquelles les techniques actuelles ne permettent pas encore une utilisation grande échelle : la réparation osseuse et l’ingénierie tissulaire neuronale. Dans le cadre de l'application à l'ingenierie tissulaire, le but du projet est de développer une technologie utilisant les ultrasons pour permettre le contrôle temporel et spatial du relargage de facteurs de croissance en utilisant un matériel biocompatible: la fibrine. Comme preuve de concept, des cellules ont été transfectées avec un plasmide possédant un promoteur « heat-shock » et la production de la protéine fabriquée après choc thermique a été étudiée. Un protocole d’encapsulation des cellules dans des gels de fibrine a aussi été établi. Ces travaux ouvrent la voie vers une transfection in situ de cellules autologues, pour une activation contrôlée par ultrasons de l’expression de la protéine cible dans un milieu 3-D. Pour l'ingenierie neuronale, nous présentons une nouvelle stratégie simple, rapide, unique et biocompatible pour générer une structure récapitulant l’organisation des neurones au sein du cortex cérébral. Elle repose sur l’utilisation d’ultrasons pour l’assemblage de cellules embryonnaires en multicouches, sous l’effet d’une force de radiation primaire, puis en la culture des multicouches ainsi générés dans un milieu neuro-différentiant. Les cellules sont stabilisées dans un gel de fibrine dont la durée de polymérisation est contrôlée. Le choix de la fibrine comme hydrogel de support a été dictée par la possibilité de contrôler ses propriétés mécaniques, permettant ainsi d’optimiser sa composition pour obtenir un gel aux propriétés mécaniques similaires à celle du cortex cérébral. Cette technologie ne se limite pas à la création de structure neuronale, et pourra à l’avenir aussi être utilisée pour la manipulation cellulaire et l’organisation de différents modèles de tissus.

     

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  • Sophie Tardoski
    September 28th 2014
    PhD title: Traitement des métastases osseuses par association d'un bisphosphonate avec des ultrasons de faible intensité
    Abstract:

    Les métastases osseuses sont une complication majeure des cancers du sein. Elles sont responsables, sur le plan clinique, de complications particulières telles que : fractures, hypercalcémie et douleurs qui peuvent engager le pronostic vital ou aggraver rapidement la qualité de vie des patients. Les bisphosphonates (BPs) font partie des traitements actuels car ils bloquent la progression des lyses osseuses en agissant sur les ostéoclastes mais sans agir sur la tumeur présente au sein de la cavité osseuse. Des effets anti-tumoraux ont été mis en évidence mais à des doses importantes, néphro-toxiques et de fait, incompatibles avec un usage clinique. La forte affinité des BPs pour le minéral osseux limite considérablement leur biodisponibilité et donc amoindri leur potentiel antitumoral in vivo. Mon travail de thèse s’est inscrit dans le cadre de la potentialisation des effets anti-tumoraux des BPs. Ils ont été combinés avec des ultrasons de faible intensité (LIUS) dont le rôle est d’induire une stimulation mécanique et une augmentation modérée de la température du milieu insonifié sans effet de cavitation. Dans un premier temps, les travaux ont montré que les LIUS favorisent la pénétration des BPs au sein de plusieurs lignées tumorales mammaires, sans affecter leur viabilité. Les LIUS augmentent le phénomène d’endocytose et agissent notamment sur la voie des clathrines. Dans une seconde partie, les travaux ont démontré l’effet de cette combinaison in vivo, en utilisant un modèle murin de métastase osseuse, développé au laboratoire. Un traitement répété aux LIUS associé à une dose clinique de BPs entraine une diminution des lyses osseuses ainsi que de la masse tumorale. L’accumulation d’un marqueur, la forme non-prénylée de Rap1A, retrouvée dans les moelles des souris traitées aux LIUS, suggère que la pénétration des BPs a été favorisée sous l’effet des LIUS. L’utilisation d’un BP fluorescent a permis un suivi de la répartition du BPs et montré que les LIUS favorisaient la libération des BPs hors de l’os. L’effet de l’association BPs avec les LIUS a ensuite été évalué sur un modèle de tumeur sous-cutanée mammaire. Un ralentissement de la croissance tumorale lors des premiers jours de traitements a été mis en évidence, supporté par une diminution de la prolifération et de l’angiogenèse des cellules tumorales ainsi que par une augmentation plus marquée de la croissance tumorale. Une étude menée avec de la doxorubicine et des BPs a permis d’élargir le champ d’application des LIUS pour le traitement du cancer du sein. En conclusion, ces travaux montrent que les LIUS apparaissent comme une solution d’intérêt pour augmenter la pénétration de drogues dans des tumeurs osseuses et mammaires et augmenter leur potentiel antitumoral.