Ajout de la diffusion dans la modelisation pharmacocinetique du rehaussement pour l'imagerie par resonance magnetique dynamique

L'imagerie par resonance magnetique dynamique (IRM-dynamique) consiste en l'observation de la distribution dans le temps d'un agent de contraste a l'aide de l'IRM. L'une des approches tres repandues est d'analyser les donnees a l'aide de modeles mathematiques qui decrivent la pharmacocinetique de cet agent dans les tissus. L'une des hypotheses utilisees par l'ensemble des modeles presentes dans la litterature a ce jour est que les images d'IRM-dynamique peuvent etre analysees pixel-par-pixel ce qui neglige implicitement la possibilite de diffusion de l'agent a l'interieur des tissus.; Dans ce memoire, un nouveau modele est propose dans lequel la diffusion de l'agent est explicitement incluse dans un modele a deux compartiments. Les deux parametres couramment utilises dans la litterature sont: Ktrans, le taux de transfert transcapillaire, et ve, la fraction de volume extravasculaire extracellulaire. Deux methodes d'optimisation stochastique ont ete evaluees pour le lissage avec le modele propose a cause de la tres grande taille de l'espace des solutions. Le modele a ete caracterise avec des donnees simulees incluant la diffusion de l'agent de contraste et des donnees experimentales montrant des signes de diffusion a l'interieur du tissu tumoral.; Les resultats avec les donnees simulees montrent que le modele peut retrouver de facon fiable les valeurs des parametres utilises pour generer ces donnees (erreur relative moyenne de 16% pour Ktrans et 17% pour ve) meme lorsqu'un niveau de bruit raisonnable est ajoute. Le modele standard a deux compartiments negligeant la diffusion retourne des distributions de valeurs de Ktrans erronees (erreur relative moyenne de 43%) qui sont moyennee sur le tissu.; Lorsque les donnees experimentales sont ajustees avec le modele standard, les valeurs de Ktrans retournees montrent une perfusion moyennee sur l'ensemble du tissu, ce qui n'est pas en accord avec le rehaussement initial du signal qui est observe. A l'oppose, le modele propose retourne des cartes de Ktrans ayant une demarcation franche entre les zones bien perfusees et celles tres peu perfusees en accord avec ce qui est observe sur les images d'IRM. De plus, le modele standard a deux compartiments assigne des valeurs n'ayant pas de sens physique a ve (v e > 1) dans le centre des tumeurs ou l'agent parvient par diffusion a partir de la peripherie bien vascularisee. De son cote, le modele propose trouve des valeurs plausibles de ve pour l'ensemble du tissu.; Mots cles: IRM, diffusion, perfusion, modelisation pharmacocinetique, DCE-MRI...