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Plateformes technologiques composant le RBIQ

Université de Montréal

Unité de Neuroimagerie fonctionnelle : Suite à une importante subvention d’infrastructure de la FCI, le Centre de recherche de l’Institut universitaire de gériatrie de Montréal (CRIUGM) et ses partenaires du réseau de l’Université de Montréal (UdeM) ont créé l’Unité de Neuroimagerie Fonctionnelle (UNF : http://www.unf-montreal.ca/site/home/) qui a été inaugurée le 9 septembre 2004. Cette dernière a aussi bénéficié d’autres équipements en bio-imagerie grâce à l’obtention de plusieurs Fonds Leader. L’infrastructure comprend :

  • Un appareil d’IRM de 3.0 Tesla (TIM, TRIO, Siemens) qui a été rehaussé à la technologie TIM en décembre 2007.
  • Deux appareils d’IO à rayon près de l’infrarouge de la compagnie TechEn, lesquels sont annexés à deux systèmes stéréotaxiques sans cadre (Rogue Research, Inc) pour la localisation précise des sources et détecteurs (FCI leader : Bherer).
  • Des appareils d’Imagerie optique temps-fréquence et IMR-compatible de contrôle des gaz (FCI Leader : Hoge).
  • Un laboratoire de sommeil (FCI Leader : Doyon et Carrier).
  • Un laboratoire (http://www.lesca.ca/fr/) d'Études de la Santé Cognitive des Aînés (LESCA) et d’exercice physique (FCI Leader : Bherer, Karelis; FCI Leader : Doyon)
  • Un instrument d’enregistrement EEG à haute densité (EEGhd : 64 canaux) de BrainVision servant à l’analyse des patrons d’ondes et potentiels évoqués à l’intérieur et en dehors de l’IRM.
  • Un appareil SMT de la compagnie Magstim (FCI Leader : Monchi).

Ces trois dernières modalités sont soit utilisées seules ou en acquisition simultanée avec l’IRMf afin d’obtenir des données multimodales (EEG-ERP/IRMf, EEG-ERP/IO, IO/IRMf,IRMf/SMT) qui combinent les avantages de chaque technique au plan de la résolution temporelle et spatiale.

  • Pour la recherche chez l’animal de calibre moyen (chat, singe), les chercheurs utilisent les fonctionnalités de l’IRM 3.0T avec des antennes volumétrique commerciales ou de surface construites par le Dr Beaudoin.
  • Le transfert, stockage, archivage et analyses des données générées par les diverses modalités à l’UNF est aussi assuré grâce à un parc informatique à haute performance comprenant 5 serveurs d’une capacité totale de calcul de 200 multiprocesseurs, de serveurs d’espace disque archivée (20 Tb) et de 5 stations de travail pour l’analyse et la visualisation de données unimodales et multimodales. Il est à noter que les centres de recherche partenaires à l’UNF (Centre hospitalier de l’UdeM CHUM et de l’Université de Sherbrooke CHUS; Hôpital Sacré-Cœur; Hôpital Sainte-Justine; Fernand-Séguin de l’Hôpital Louis-H. Lafontaine; le Centre de Recherche Mathématique (CRM); Groupe de recherche sur le système nerveux central GRSNC, le Centre de recherche en neuropsychologie et cognition CERNEC) disposent également d’une partie des infrastructures informatiques pour l’analyse des données multimodales de sorte que les chercheurs peuvent effectuer l’analyse d’images dans leurs propres laboratoires.
  • Finalement, au sous-sol du bâtiment annexé à l’UNF, les chercheurs disposent également d’une salle de chirurgie pour les animaux de gros calibre (singe, chat), lesquels sont ensuite amenés à la salle de l’aimant via un ascenseur qui leur est dédié.

Le Centre de recherche en neuropsychologie et cognition : Grâce à des fonds d’infrastructure individuels de la FCI (i.e., Chaires de recherche du Canada, fonds d’établissement de jeunes chercheurs) les membres du CERNEC (CERNEC : http://www.cernec.umontreal.ca/Index_f.htm) ont accès à plusieurs appareils d’enregistrement de potentiels évoqués sensoriels ou cognitifs, d’imagerie optique et de stimulation magnétique transcrânienne. Ils ont aussi accès à un laboratoire de magnétoencéphalographie (MEG) qui a été financé grâce à une subvention d’infrastructure majeure de la FCI. Le groupe possède cinq laboratoires très bien équipés pour poursuivre l’étude des systèmes visuels et auditifs par imagerie optique et par enregistrement de l’activité unicellulaire chez l’animal, des simulateurs qui permettent d’étudier les problématiques cognitives et émotionnelles liées à la conduite automobile, ainsi que d’autres laboratoires liés à l’étude des fonctions sensorielles et cognitives chez les nouveau-nés normaux et épileptiques à l’Hôpital Ste-Justine et les personnes âgées à l’Institut universitaire de gériatrie de Montréal (IUGM). Finalement, les étudiants et personnels de recherche ont accès à une salle équipée de 10 postes de travail informatique qui sert à l’analyse des données.


Le groupe “BRAin, Music and Sound” : Grâce à une subvention du FCI en 2007, le groupe BRAMS (http://www.brams.org/) de l’UdeM, l’Université McGill et l’Institut Neurologique de Montréal dirigé par les Drs. Peretz et Zatorre offre à ses membres et à la communauté scientifique, artistique et autres, une infrastructure de pointe en neuroimagerie comprenant des équipements dédiés à l’étude de la cognition auditive et musicale. Ainsi les chercheurs ont, entre autres, accès à : a) 8 unités d’enregistrement EEG à haute densité (64 canaux); b) trois appareils de stimulation magnétique transcrânienne, dont un compatible avec l’IRM et l’autre capable de stimuler en profondeur les régions corticales auditives primaires; Deux systèmes de stéréotaxie sans cadre seront aussi disponibles afin de visualiser et identifier préalablement les régions à stimuler; c) un environnement plus silencieux lors des études d’IRMf grâce au rehaussement de l’aimant 3.0T du BIC au TIM, laquelle permet de diminuer significativement le niveau de bruit audible produit par le mouvement des gradients, d) des espaces de laboratoire au BIC et BRAMS-UdeM conçus spécifiquement pour l’expérimentation en neuroimagerie, e) une panoplie d’équipements compatibles IRM (ex : écouteurs électrodynamiques, microphones, enregistrements de données physiologiques, clavier, instruments à corde ou à vent, et autres) qui sont utilisés pour les études fonctionnelles en IRMf et en MEG, et f) un parc informatique de haute performance pour le traitement et l’archivage des données multimodales.


Le groupe de recherche en pharmacologie animale du Québec : Ce groupe, le GREPAQ, (http://www.medvet.umontreal.ca) de la Faculté de médecine vétérinaire à St-Hyacinthe s’intéresse aux évaluations pharmacodynamiques de fonctions spécifiques (rénale, cérébrale, cardiovasculaire), et particulièrement aux relations structure / fonction d’atteintes orthopédiques en regard des niveaux de douleur perçus sur des modèles animaux chez le chien et le chat. Le GREPAQ effectue des études détaillées de validation de ces évaluations en relation avec des partenaires privés et pour répondre aux besoins de chercheurs institutionnels. Pour se faire, les membres de ce centre de recherche animale auront bientôt accès à une animalerie adaptée aux exigences requises pour ces études fonctionnelles des animaux domestiques. De plus, les chercheurs bénéficient déjà de salles d’anesthésies et de chirurgies annexées au Centre vétérinaire d’imagerie diagnostique. Ce dernier comprend des espaces dédiés à la préparation d’échantillons biologiques et histopathologiques, ainsi que des appareils de radiographie numérique, d’échocardiographie, de tomodensitométrie, d’IRM (GE Excite, 0.6–2.0T) avec antennes à 8 canaux et de scintigraphie nucléaire. Dans un avenir rapproché, il est prévu que le GREPAQ pourra également compter sur des équipements d’imagerie par fluoroscopie 3D ainsi que des salles d’évaluation fonctionnelle en biomécanique et en neurologie/cognition animales. Ces travaux se feront en collaboration avec le Laboratoire de recherche en imagerie et orthopédie (LIO) de l’École de Technologie Supérieure dirigé par le Dr Jacques de Guise. Par ailleurs, le GREPAQ est doté d’un laboratoire de pharmacologie et bioanalyse protéomique s’appuyant sur la technologie de spectrométrie de masse avec chromatographie liquide ou quadripôle ionique. L’analyse protéomique fonctionnelle est à la base du développement d’outils diagnostiques révolutionnaires dans la détection de maladies neurologiques complexes comme la douleur, ou la maladie de Parkinson.


Institut de cardiologie de Montréal (http://www.icm-mhi.org/fr/centre-recherche-intro.html) : Le centre de recherche de l’Institut de cardiologie de Montréal regroupe les équipements suivants :
Équipement en fonction:

  • IRM petit animal, 7T-30 Varian, équipé pour imager les souris, rats, lapins et chats. Personne contact pour la planification d'études et réservations: Philippe Pouliot (ph.pouliot@googlemail.com)
  • Système d'imagerie par fluorescence et bioluminescence pour petits animaux (souris), Personne contact: Frédéric Lesage (frederic.lesage@polymtl.ca)
  • Système d'imagerie vasculaire OCT pour la micro-vasculature chez le petit animal (souris et rat). Personne contact: Frédéric Lesage (frederic.lesage@polymtl.ca)
  • Microscope deux photons pour l'imagerie in-vivo. Personne contact: Frédéric Lesage (frederic.lesage@polymtl.ca)
  • Systèmes d'imagerie ultrasonore (Vevo, GE et autres). Personne contact: Eric Rhéaume (Laboratoire Dr Tardif)

Infrastructure à venir:

  • IRM 3T Siemens : Mise en fonction: 2012. Personne contact: Matthias Friedrich
  • PET-CT petits animaux (souris et rats) et animaux moyens (lapins et chats). Mise en fonction: 2013. Personne contact: à déterminer.

La plateforme d’imagerie CHU Sainte-Justine. (http://www.chu-sainte-justine.org/recherche/). La plateforme d’imagerie du CHU Sainte-Justine de l’Université de Montréal se consacre principalement à l’étude du développement. Les infrastructures utilisées par les chercheurs de la plateforme ont été obtenues grâce à des subventions de la FCI et de la Fondation du CHU Sainte-Justine. Les chercheurs et le personnel du CHU Sainte-Justine ont une expérience spécifique à l’imagerie de l’enfant reconnue mondialement dans les domaines de recherche en imagerie cérébrale, en imagerie squelettique et en reconstruction d’images. En particulier, nos équipes développent notamment des nouvelles techniques de recalage élastique spatio-temporel pour l’imagerie vasculaire et de fusion d’images multimodales pour la chirurgie minimalement invasive. Grâce à nos chercheurs fondamentaux (p.ex. l’École Polytechnique de Montréal, Institut de Technologie Supérieure) et à nos cliniciens/chercheurs (Université de Montréal), la plateforme permet une collaboration riche dont les résultats servent aux besoins des patients. L’infrastructure est dotée de :

  • Un appareil IRM 1.5 T Siemens Avanto équipé pour l’acquisition de d’IRMf et de DTI à multiples directions, d’avantage dédié à la clinique.
  • Un appareil IRM 3T GE 750 équipé pour l’acquisition IRMf , DTI à multiples directions, antenne 32 canaux. Nous avons obtenu un accord de recherche « research agreement ».
  • Un système EEG compatible IRM de la compagnie Brain Products pour enregistrer pendant les acquisitions IRMf.
  • 3 systèmes EEG à haute densité d’électrodes (128 canaux) de la compagnie EGI servant à enregistrer facilement l’EEG des jeunes enfants.
  • Deux systèmes Imagerie Optique dont l’équipement a été spécifiquement adapté aux enfants.
  • Appareil O-Arm (Medtronic)
  • Système EOS (radiographie par balayage bi-plan basse dose)
  • Salle d'ostéodensitométrie (GE)
  • Salle hybride (hémodynamie - bi-plan) (Toshiba)
  • Salle de fluoroscopie (Siemens)
  • Salle de tomodensitométrie (GE)
  • Plusieurs échographes avec sondes standard et Doppler
  • Plusieurs mobiles de fluoroscopie (GE, Hologic, Philips)
  • Plusieurs salles de radiographie standard de type Computed Radiography (CR) dont une pouvant davantage s'adapter au besoins de recherche (Fuji)
  • Plusieurs mobiles de radiographie (GE, Shimatzu)

Les systèmes informatiques soutenant le transfert, le stockage, l’archivage et les analyses des données sont coordonnés par le Service des technologies de l’information du CHU Sainte-Justine afin d’assurer la redondance et la sécurité nécessaire la protection des données.


Le centre d’études avancées en médecine du sommeil (http://www.ceams-carsm.ca/). Le Centre d’études avancées en médecine du sommeil (CÉAMS) de l’Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal regroupe plus de 12 chercheurs de renommée internationale dont les travaux portent sur le sommeil et les maladies du sommeil (http://www.ceams-carsm.ca/fr/index.html). Plus d’une quarantaine d’étudiants gradués et de post-doctorats réalisent leurs travaux de recherche sous la direction des membres du CÉAMS. L’infrastructure du CÉAMS comprend 15 chambres entièrement équipées pour l’enregistrement polysomnographique du sommeil et des états de vigilance (15 systèmes d’acquisition à 32 canaux pour EEG, EOG, EMG, oxymétrie, rythme respiratoire) dont 3 salles d’isolation temporelle. Une chambre est également équipée d'un système d'acquisition des potentiels évoqués NeuroScan 64 canaux.  Le CÉAMS est également doté de 6 appareils ambulatoires d’enregistrement polysomnographique (TEMEC, COMPUMEDIC) permettant l’étude du sommeil et des états de vigilance dans l’environnement habituel des sujets de recherche (maison, centre hospitalier, institution). En 2007, l’obtention d’une FCI de 5 millions a permis de rehausser l’infrastructure en neuroimagerie en y ajoutant un SPECT à haute résolution (2.0 mm; NeuroPhysics corporation, MOLLYQ-200-72) entièrement dédié à la recherche chez l’être humain et deux systèmes d’acquisitions EEG à 256 canaux (EGI Geodesic et CORTECH) pour enregistrement du sommeil et des potentiels évoqués.


CHUM (http://crchum.chumontreal.qc.ca/plateformes-et-services): Un développement important de la recherche a été effectué dans les dernières années. Ceci a été possible grâce à la création des groupes multidisciplinaires rassemblant des chercheurs cliniciens et des chercheurs fondamentaux au sein du département de radiologie. Dans les dernières années, l’obtention de 3 subventions FCI respectivement en imagerie et intervention vasculaire, imagerie neurofonctionelle et imagerie ostéo-articulaire basse dose a permis de fournir aux chercheurs du département et aux chercheurs un plateau technique très compétitif. Cette infrastructure est supportée par 2 subventions VRQ pour permettre la formation d’équipes multidisciplinaires dans le domaine de l’imagerie vasculaire et orthopédique. Les différents programmes de recherche sont subventionnés de manière prédominante par les organismes à comités de pairs tels que l’IRSC, le CRSNG, le FRSQ, la fondation des maladies du cœur. La coordination de ce réseau de recherche en imagerie se fait par l’intermédiaire du comité de la recherche dont les membres sont listés ci-joint.
Imagerie et intervention vasculaire : Centre de recherche du CHUM : le groupe d’imagerie du CHUM associe des chercheurs cliniciens en imagerie et intervention vasculaire (neuro-intervention et intervention vasculaire périphérique). Ces deux groupes de recherche clinique travaillent conjointement avec 4 laboratoires de recherche fondamentale : le laboratoire d’ultrasonographie médicale et de biorrhéologie, le laboratoire central de l’image, le laboratoire de Neuro-Radiologie-Interventionelle et le laboratoire des biomatériaux vasculaires. La subvention VRQ ainsi que l’implantation du FCI vasculaire ont permis une consolidation significative de la synergie entre les chercheurs du groupe d’imagerie vasculaire ainsi qu’une collaboration accrue avec d’autres partenaires universitaires, notamment, l’IRCM, l’ETS, l’UdeM et Polytechnique.

  1. Imagerie et intervention vasculaire périphérique : Développement d’un algorithme facilitant la modélisation, le recalage et la fusion d’images de pathologies vasculaires qui seront utilisées dans la fabrication de fantômes réalistes (subventionné par IRSC et VRQ). Développement de la technique d’élastographie vasculaire (VRQ). Développement de modèles animaux de fuite périprosthétiques lors du traitement endovasculaire d’anévrisme de l’aorte (VRQ). Développement d’une méthode de segmentation automatisée d’images d’échographie endovasculaire (VRQ, IRSC). Évaluation des différentes techniques d’imagerie vasculaire non invasive pour établir le pronostic de la maladie rénovasculaire (IRSC). Mise au point du concept de navigation endovasculaire d’objets ferromagnétiques par l’utilisation de gradients IRM (CRSNG). Évaluation de la radiothérapie vasculaire lors de l’angioplastie fémorale superficielle (FRSQ). Évaluation des endogreffes aortiques par rapport au traitement chirurgical conventionel (IRSC).
  2. Imagerie neurovasculaire : Développement de la phase clinique des coils radioactifs pour la prévention des récidives après traitement endovasculaire avec acceptation d’une étude randomisée dans le cadre d’une collaboration avec l’industrie (IRSC-angiogène). Développement de nouvelles méthodes de quantification du volume des anévrismes cérébraux en imagerie 3D (VRQ). Évaluation de l’alginate combiné aux facteurs de croissance pour prévenir la récidive après embolisation des anévrismes intracraniens (IRSC). Évaluation de l’expression du TGFB par thérapie génique pour la prévention des récidives après embolisation par coils des anévrismes cérébraux (IRSC). Évaluation de la colle radioactive pour le traitement des malformations vasculaires (FRSQ). Évaluation du stenting carotidien versus chirurgie par endartérectomie.
  3. Imagerie cardiothoracique : Évaluation de l’IRM pour le diagnostic de l’embolie pulmonaire (FRSQ). Évaluation de CT multidétecteur pour le diagnostic de la maladie coronarienne athérosclérotique ainsi que des stents coronariens (FSRQ).

Imagerie neurologique fonctionnelle : Le programme d’imagerie neurologique et fonctionnelle s’est développé considérablement grâce à une association avec le groupe de chercheurs de l’Institut de Gériatrie, ce qui a permis l’obtention d’un FCI de 7.5 millions pour l’achat d’une IRM 3 Tesla à l’institut de Gériatrie et la mise sur pied d’un partenariat multidisciplinaire entre le CHUM et l’institut de Gériatrie. Il y a aussi sur le site St Luc un groupe de recherche en imagerie neurologique par spectroscopie qui collabore avec les autres chercheurs du CHUM. Les principales réalisations dans les deux dernières années sont : IRMf, IRMf-clinique, IRMf-EEG, VBM, Évaluation quantitative de l’épaisseur corticale, Tractographie.
Imagerie spectroscopique : Évaluation par spectroscopie des modifications métaboliques dans la maladie d’Alzheimer, Évaluation par spectroscopie des manifestations neurodégératives au cours de la maladie de Cushing,
Imagerie et intervention digestive CHUM : La recherche en imagerie digestive s’articule sur 5 thèmes :
Le programme de traitement des tumeurs mammaires par ultrason focalisés sous guidage IRM (IRSC-General Electric-Transonics):
Ce programme rallie des chercheurs fondamentaux et cliniciens du CHUM et a permis d’appliquer ce nouveau concept de traitement au cancer du sein inopérable. Il s’agit de la première phase clinique rapportée dans la littérature. Sur le plan fondamental ceci a permis de valider de nouveaux algorithmes du monitoring de la température en IRM lors de la thermoablation de ces lésions.
Imagerie ostéoarticulaire : CHUM : Le programme de recherche associe les chercheurs du laboratoire d’imagerie orthopédique du CHUM et du département de radiologie. Ce groupe a bénéficié d’une subvention FCI et VRQ sur l’imagerie ostéo-articulaire basse dose. Les principales réalisations sont :
Imagerie mammaire : CHUM : Un groupe multidisciplinaire pour le dépistage et le traitement du cancer du sein a été mis sur pied dans le CHUM. Parmi les thématiques de recherche développées par les chercheurs du département de radiologie on retrouve : - un programme de détection des lésions mammaires par IRM chez les patientes à haut risque est débuté avec l’équipe du département de Gynécologie oncologique; - une programme d’évaluation de la réponse à la chimiothérapie du cancer du sein sous IRM.
Médecine Nucléaire : Le secteur de la recherche en médecine nucléaire du Département de radiologie, radio-oncologie et médecine nucléaire de l’Université de Montréal s’est spécialisé au fil des années dans deux domaines particuliers soit la recherche évaluative de nouveaux agents radiopharmaceutiques (radiotraceurs) et l’étude de nouveaux détecteurs externes de rayons gamma à des fins diagnostiques. La force principale de la section recherche en médecine nucléaire du Département de radiologie, radio-oncologie et médecine nucléaire de l’Université de Montréal réside dans l’évaluation clinique appliquée car les membres des départements de médecine nucléaire affiliés à l’Université de Montréal ont accès à une gamme de pathologies très variées et à un nombre de patients des plus importants au pays. C’est ainsi que depuis plusieurs années, les membres du Département ont pu développer une expertise unique au Canada pour les études sur de nouveaux radiotraceurs, que ce soit en phase I, II ou III. Presque tous les nouveaux radiotraceurs approuvés pour application clinique au cours des dernières années ont été évalués dans un ou plusieurs des départements de médecine nucléaire affiliés à l’Université de Montréal. De plus, certains groupes ont développés un créneau très particulier et unique au pays, soit un laboratoire d’imagerie nucléaire central (Core Imaging Laboratory) où sont acheminés, traités et analysés des milliers d’examens scintigraphiques provenant d’études multicentriques effectuées à l’échelle mondiale, principalement sur de nouveaux radiotraceurs, avant d’être approuvés par les autorités gouvernementales telles Santé Canada ou le Food and Drug Administration aux États-Unis. La recherche clinique en médecine nucléaire effectuée à l’Université de Montréal couvre l’ensemble des champs d’intérêt de la médecine nucléaire, que ce soit pour le diagnostic ou la thérapie, à l’aide de sources radioactives non scellées. Les principaux axes de recherche sont les domaines cardiovasculaires, la neurologie, la neuropsychiatrie, l’oncologie et le domaine musculosquelettique. Récemment, le CHUM a acquis une caméra à tomographie par émission de positrons (PET scan) qui lui permet de maintenir son rôle de leader dans les différentes sphères de recherche en médecine nucléaire.
Radio-oncologie: Historique du RTOG : Le "Radiation Therapy Oncology Group" (RTOG) a été établi en 1968 sous la direction du Dr Simon Kramer, à titre de groupe clinique national multicentrique, dont l’objectif est de faire avancer la recherche en radio-oncologie ainsi que de participer à des investigations cliniques multicentriques.
Le groupe RTOG s’est développé considérablement depuis sa toute première étude en 1968 puisqu’il a, jusqu’à maintenant, activé 300 protocoles et enregistré quelque 60 000 patients à des groupes d’études multicentriques. Depuis plus de dix ans, des études ont amené des traitements expérimentaux à être considérés aujourd’hui comme des traitements standards. Le groupe RTOG est à la fois coordonnateur ainsi que participant actif dans les études intergroupes. Ses bureaux principaux sont situés à Philadelphie.
Infrastructure (non exhaustive):
(2) IRM 3T
(3) IRM 1.5T
(2) TEP scan
(7) CT Scan
Vaste parc d’appareils d’échographie et Rx.