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Année académique 2016-2017
16/12/2017
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Dernière modification : le 15/12/2015 par Palacios Perez, Vanessa

Langue/Language


Imagerie par Résonance Magnétique et Nanotechnologies Biomédicales
MEDI - H506

I. Informations générales
Intitulé de l'unité d'enseignement * Imagerie par Résonance Magnétique et Nanotechnologies Biomédicales
Langue d'enseignement * Enseigné en français
Niveau du cadre de certification * Niveau 7 (2e cycle-MA/MC/MA60)
Discipline * Médecine
Titulaire(s) * [y inclus le coordonnateur] Gilles BRUYLANTS (coordonnateur), Thierry METENS
II. Place de l'enseignement
Unité(s) d'enseignement co-requise(s) *
Unité(s) d'enseignement pré-requise(s) *
Connaissances et compétences pré-requises * Eléments de mécanique quantique, du traitement du signal, d'électronique. Chimie biologique.
Programme(s) d'études comprenant l'unité d'enseignement - M-IRCBS - Master en ingénieur civil biomédical (5 crédits, optionnel)
III. Objectifs et méthodologies
Contribution de l'unité d'enseignement au profil d'enseignement *

Cette unité d'enseignement contribue aux compétences suivantes :

  • Mesurer les grandeurs physiques liées au vivant, tant morphologique que fonctionnel
  • Traiter et analyser des signaux de toute nature, 1D, image, vidéo, en particulier ceux issus des dispositifs médicaux
  • Se représenter les mécanismes biologiques fondamentaux depuis la biochimie de la cellule jusqu’au fonctionnement des principaux systèmes de la physiologie humaine
  • Traduire les contraintes du vivant dans le langage de l’ingénieur, anticiper l’impact d’un développement sur le vivant (choix des matériaux, des procédés, etc.)
  • Gérer, explorer et analyser les données médicales (dossier médical, imagerie, génomique, statistiques)

 

Objectifs de l'unité d'enseignement (et/ou acquis d'apprentissages spécifiques) *

Le cours aborde les principes physiques de l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et donne un aperçu des développements récents en chimie biologique, chimie supramoléculaire et en nanochimie pour la mise au point de capteurs (bio)moléculaires, d’agents de contraste et de systèmes intelligents de libération de médicaments. 

A l'issue de cet enseignement l'étudiant sera capable:

1. d'identifier et d'analyser une séquence d'impulsion d'imagerie par résonance magnétique
2. de reconnaître  les caractéristiques du signal brut (domaine de Fourier) et d'en déduire les conséquences dans le domaine de l'image 
3. de réaliser pratiquement une acquisition d'imagerie par résonance magnétique et d'en maitriser la qualité via le calcul du rapport signal/bruit et l'élimination des principaux artéfacts.
4. de tenir compte de l'impact des effets de susceptibilité magnétique sur la qualité des images acquises avec une technique en écho de spin ou en écho de gradient
5. de calculer et de modifier la formation du contraste dans l'image, notamment via la résolution des équations de Bloch
6. de mobiliser leurs compétences acquises dans différents domaines de l'ingénierie et des sciences biomédicales (électricité, spectroscopies, chimie biologique, ...) pour répondre aux demandes de nouveaux systèmes plus efficaces pour le diagnostique médical et la thérapie.
Contenu de l'unité d'enseignement *

I. IRM

Bases de la résonance magnétique nucléaire. Equations de Bloch. Formation de l'image et des contrastes en IRM.  Les techniques d'IRM Fourier. Relations entre propriétés d'échantillonage dans l'espace Fourier et dans l'espace image. Parcours de l'espace Fourier. IRM des mouvements cohérents et incohérents, angiographie, IRM fonctionnelle. Rapport signal/bruit, artéfacts. Imagerie rapide par train d'écho. Spectroscopie localisée. Travaux d'application sur un imageur IRM de l'Hôpital Erasme.

II. Ingénierie biomédicale

- capteurs (bio)moléculaires; le cours abordera les aspects de reconnaissance moléculaire liés au développement de chemo- et biosenseurs ainsi que les différents modes de transductions possibles.

- développement de sondes fluorescentes et d’agents de contrastes pour l’imagerie et la radiologie.

- développement de nanosystèmes pour la libération contrôlée de substances actives dans l’organisme.

 

Méthodes d'enseignement et activités d'apprentissages *

Cours théorique interactif avec support powerpoint.

Séminaires présentés par des invités spécialistes.

Travaux pratiques sur les imageurs IRM de l'Hôpital Erasme.

Support(s) de cours indispensable(s) *
Autres supports de cours

Syllabus en PDF disponible sur l'Université Virtuelle: texte et "slides" .

Transparents du cours disponibles sur l'Université Virtuelle.

Références, bibliographie et lectures recommandées *
IV. Evaluation
Méthode(s) d'évaluation *

I. IRM: Examen oral.

II. Ingénierie biomédicale: présentation d'un travail personnel.

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles) *

La note sera la moyenne géométrique des deux parties de l'examen.  En cas de seconde session l'étudiant ne devra représenter que la (les) partie(s) de l'examen pour la(les)quelle(s) in aura obtenu une note infétieure à 10/20.

Langue d'évaluation *

Français

V. Organisation pratique
Institution organisatrice * ULB
Faculté gestionnaire * Ecole polytechnique Bruxelles
Quadrimestre * Deuxième quadrimestre (NRE : 40026)
Horaire * Deuxième quadrimestre
Volume horaire

4h par semaine durant le deuxième quadrimestre (1/2 journée).

VI. Coordination pédagogique
Contact *

Prof. Gilles Bruylants: tél.: 02/650 3586; e-mail: gbruylan@ulb.ac.be; bureau: P2.2.110.

Lieu d’enseignement *

Campus ERASME

VII. Autres informations relatives à l’unité d’enseignement
Remarques

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