Équipe IMIS - Imagerie Multimodale Intégrative en Santé

Paulo Loureiro de Sousa

De Équipe IMIS - Imagerie Multimodale Intégrative en Santé
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Moi, Le Petit Ballon et une gargouille

Ingénieur de Recherche CNRS / Research engineer

Adresse postale / Mailing address :
Institut de Physique Biologique, Faculté de Médecine
4, rue Kirschleger, 67085 Strasbourg CEDEX

bureau : +33 (0)3.68.85.40.76
IRM 3T : +33 (0)3.68.85.40.68

ploureiro @ unistra . fr

Plateforme IMAGINES




Activités principales

  • Interlocuteur scientifique avec les utilisateurs et clients de l'IRM 3T;
  • Interlocuteur scientifique et technique avec le fabricant de l'IRM 3T;
  • Responsable de l'étude de faisabilité technique et la mise en place de tous les protocoles à l'IRM 3T;
  • Gestion de l'ensemble des moyens matériels et humains alloués aux protocoles de recherche utilisant l'IRM 3T;
  • Rédaction des cahiers de charge techniques;
  • Réalisation, supervision, validation des examens (protocoles IRM) et relation avec les demandeurs ;
  • Formation des utilisateurs de l'IRM 3T sur l'utilisation des équipements et les règles de sécurité;
  • Veille sur l'évolution des dispositifs et l'application des règles en matière de « sécurité IRM »;
  • Veille sur les évolutions technologiques matériel et logiciel (nouvelles séquences d'images) en IRM ;
  • Astreinte (interventions techniques d'urgence en dehors des heures ouvrables);

Parcours professionnel

  • 2011 à présent, Responsable scientifique, Plateforme IMAGINES - ICube, Strasbourg (France)
  • 2007 à 2011, Responsable Méthodologie, Laboratoire de RMN, Institut de Myologie - AIM/CEA, Paris (France)
  • 2005 à 2007, Chercheur Associé, Centre de Biophysique Moléculaire (CBM), CNRS, Orléans (France)
  • 2003 à 2005, Chercheur Associé, Grupo de Espectroscopia e Imagens por RMN (UFPE), Récife (Brésil)
  • 2001 à 2003, Post-doctorant, IPB - Université Louis Pasteur, Strasbourg (France)
  • 1999 à 2001, Post-doctorant, Laboratoire DCSO, Ecole Polytechnique, Palaiseau (France)

Diplômes

  • 2018, HDR - Habilitation à diriger des recherches, Université de Strasbourg, Strasbourg (France)
  • 1999, Ph.D. - Physique/RMN, Universidade de Pernambuco (UFPE), Recife (Brésil)
  • 1995, M.Sc. - Physique Médicale, Universidade de São Paulo (USP), Ribeirão Preto (Brésil)
  • 1993, B.Sc. - Physique, Universidade de São Paulo (USP), São Carlos (Brésil)

Formations

  • 2016, ESMRMB Lectures on MR course "Quantitative MRI for characterising brain tissue microstructure", Max-Planck Institut, Leipzig (Allemagne)
  • 2016, Python, Univ. de Strasbourg, Strasbourg (France)
  • 2015, ParaVision Programming Course, Bruker BioSpin MRI GmbH, Ettlingen (Allemagne)
  • 2012, Responsabilités en Recherche Clinique ICH-BPC, Quintiles, Strasbourg (France)
  • 2011, ESMRMB Lectures on MR course "Rapid Imaging: Echo Generation and Manipulation", Max-Planck Institut, Tübingen (Allemagne)
  • 2010, Formation aux Gestes et Soins d'Urgences (AFGSU), (niveau 1), Croix Rouge / Hôpital Albert Chènevière, Créteil (France)
  • 2007, IDEA Sequence Development course, Numaris 4 IDEA Pulse Programming, SIEMENS Medical Systems Inc., Cary (États Unis)
  • 2006, Expérimentation Animale (niveau 1), CNRS, Paris, Vendôme et Orléans (France)
  • 1994, College on Medical Physics: Radiation Protection and Imaging Techniques, International Centre for Theoretical Physics (ICTP), Trieste (Italie)

Activités d’Enseignement

  • 2008‐2010, Université Pierre et Marie Curie (UPMC), Licence de Sciences et technologies. Mention : Physique ‐ option LP390 : Imagerie biologique et médicale RMN : bases physiques, principes d’imagerie et de spectroscopie et quelques applications, Paris, France.
  • 2007‐2010, Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Mention : BIOST du Master des Arts et Métiers ParisTech : L’imagerie par Résonance Magnétique: Principes physiques associés, Paris, France.

Missions internationales (Groupes de travail)

Encadrement doctoral et scientifique

Co-encadrement de thèses

  • Lucas SOUSTELLE, Université de Strasbourg, École doctorale : Mathématiques, Sciences de l'Information et de l'Ingénieur (MSII), titre de la thèse : Imagerie de la myéline par IRM à temps d' écho ultra-court, Directeurs de thèse : Jean-Paul ARMSPACH et François ROUSSEAU. Financement : contrat doctoral Université de Strasbourg, depuis octobre 2014.

Jurys de thèse

  • Comme évaluateur au jury de thèse de Takoua KAAOUANA, Université Pierre et Marie Curie. Titre : Detection and characterization of cerebral microbleeds: Application in clinical imaging sequences on large populations of subjects, directeur de thèse : Didier Dormont. Le 21 Décembre 2015, à Paris.
  • Comme évaluateur au jury de thèse de Khaoula BOUAZIZI-VERDIER, Université Paris-Saclay. Titre : Caractérisation de l’os cortical par IRM-UTE. Directeur de thèse : Geneviève Guillot. Le 3 Décembre 2015, à Orsay.
  • Comme rapporteur au jury de mi-thèse de Nadège CORBIN, ICube, équipe AVR. Titre : L'Elastographie par Résonance Magnétique (ERM) dédiée à la planification et au suivi des ablations thermiques. Directeur de thèse : Michel de Mathelin. Le 26 Mai 2014, à Strasbourg.
  • Comme rapporteur au jury de mi-thèse de Takoua KAAOUANA, doctorante à l'Institut du Cerveau et de la Moelle (ICM) à Paris, Equipe ARAMIS. Titre : Analyse et segmentation automatique des micro-saignements cérébraux : application à des études cliniques multicentriques, directeur de thèse : Didier Dormont. Le 13 Décembre 2013, à Paris.

Encadrement de stages

  • Mathilde ROSER, Master 2 recherche "Neuropsychologie et Neurosciences cliniques", co-organisé par les universités de Grenoble, Lyon 2 et Toulouse 3. Ex DEA national de neuropsychologie. Sujet : "Etude de la catatonie périodique en IRM quantitative multiparamétrique". Stage à ICube du 2 décembre 2015 au 27 mai 2016 (2 demi-journées par semaine). Obtenu en juin 2016.
  • Dimitra TZAVARA, Ph.D student, Patras University - Department of Materials Science and Department of Pharmacy, Patras, Greece. Objectif du stage : mesure de la relaxivité des agents de contraste theranostiques sur les IRM 7T et 3T. Avril 2015, à Strasbourg.
  • Jeam Haroldo OLIVEIRA BARBOSA, Ph.D student, InBrain Lab - Universidade de São Paulo (USP), Campus de Ribeirão Preto. Objectif du stage de 3 mois : mettre en place sur l'IRM 7T des séquences et protocoles d'IRM pour la mesure de la susceptibilité magnétique & analyse des données acquises sur l'IRM 3T. Octobre à décembre 2014, à Strasbourg.
  • Yvan DIETRICH, Master Ingénierie Biomédicale et Pharmaceutique, Parcours Imagerie Médicale, Filière Génie Biomédical, stage de 5ème année. Sujet du stage : Mise en place d'une séquence IRM pour l'imagerie quantitative de la myéline sur un système Siemens Verio 3T. Mars à août 2013, à Strasbourg.
  • Jalil AGOUMI, L3 Physique - Université Pierre et Marie Curie (Paris VI), Sujet du stage : imagerie de la composition musculaire (caractérisation de l’infiltration de graisse). Mai à juillet 2009, à Paris.
  • Ruth HAIUN, Licence de Physique appliquée aux Sciences de la Vie et de la Planète (PSVP), LP390 Imagerie biologique et médicale, Université Pierre et Marie Curie (Paris VI), Sujet du stage : imagerie de la composition musculaire (caractérisation de l’inflammation diffuse). Mai à juillet 2009, à Paris.
  • Elhadji BARRY, Stage de 2ème année de cycle ingénieur Supélec Paris, Université d'Orléans, Sujet du stage : Développement d'un plugin pour le logiciel ImageJ, pour le traitement des images IRM. Avril à juin 2007, à Orléans.
  • Lauren SAVARY, Master Sciences et Technologies, Mention : Sciences du Vivant, Université d'Orléans, Stage de 1ère année. Sujet du stage : Optimisation des conditions d'administration d'un agent de contraste intracellulaire : application à l'étude des structures cérébrales par IRM in vivo. Avril à juin 2006, à Orléans.

Thématiques de recherche

Imagerie de la myéline

La gaine de myéline est une membrane lipoprotéique qui entoure l'axone. Son rôle principal est de faciliter la transmission des signaux nerveux au niveau du système nerveux central. La myéline a également le rôle de protéger les cellules nerveuses, formant un revêtement qui entoure leur surface. Dans la plupart des cas, la destruction de la myéline (démyélinisation) génère une large gamme de dysfonctionnements du système nerveux.
De par sa bonne résolution spatiale et les différentes possibilités de contraste, l’Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN/IRM) est devenue la modalité de choix pour le suivi des maladies démyélinisantes (comme la sclérose en plaques). En routine clinique les séquences d’IRM pondérées en T1 et T2 donnent une indication de l’étendu des lésions de la substance blanche et servent comme indicateur de l’évolution de la maladie.
Cependant, le signal RMN des tissus contenant des structures hautement ordonnées comme la gaine de myéline s’annule en quelques centaines ou même dizaines de microsecondes (T2 << 1 ms). Avec des séquences d’IRM standard (temps d’écho typique > 1 ms), ces structures ne sont pas visibles, et donc pas quantifiables. Pour cette raison, l’évaluation quantitative de la myéline par IRM est principalement réalisée de façon indirecte, par les méthodes de relaxométrie et du transfert d’aimantation (MTI). Ces méthodes reflètent l’interaction des protons de la membrane lipoprotéique avec les protons de l’eau libre (intra et extra cellulaire).
Malgré leur bonne corrélation avec l’histopathologie, ces techniques ne sont pas spécifiques à la présence de myéline. Par exemple, la MTI est sensible non seulement au contenu de la myéline, mais aussi à la densité d’axones. Des travaux récents suggèrent que la quantification directe de la densité de myéline est possible avec les nouvelles séquences d’IRM à temps d’écho ultra-court (UTE, temps d’écho typique << 1 ms).
L’objectif de ce projet de thèse est donc d’évaluer la faisabilité de la quantification directe de la myéline avec les séquences UTE sur un IRM « petit animal » Bruker de 7 teslas.
Travail de thèse de Lucas SOUSTELLE.
Collaborations : Geneviève Guillot (IR4M), Ericky Caldas de Almeida Araujo (Lab. de RMN, IdM/CEA) et le personnel de la plateforme IMAGINES (ICube)


Imagerie quantitative rapide

Depuis les débuts de l’imagerie par résonance magnétique (IRM), la communauté des utilisateurs s’est principalement cantonnée à produire des images dites en « pondération ». Ces images reflètent la variation relative du signal de paramètres physiques accessibles en IRM entre tissus sains et lésés. Ce type d’imagerie a cependant un grand nombre d’inconvénients que l’imagerie quantitative a le potentiel de balayer. L’imagerie pondérée n’est pas en mesure de détecter une anormalité homogène, diffuse. En raison de son caractère qualitatif et subjectif, l’imagerie pondérée n’est pas assez sensible et reproductible pour son utilisation dans un suivi pathologique ou/et thérapeutique. Sa très forte dépendance aux paramètres de séquence et au type de scanner, sont un facteur de biais important pour les protocoles multicentriques.
Nous travaillons dans la recherche et développement de nouvelles séquences d'IRM et des nouvelles méthodologies (acquisition, traitement) permettant accéder à des informations quantitatives (principalement celles associés à la relaxation, à la susceptibilité magnétique et au transfert d’aimantation). Des nouvelles stratégies d’acquisition basées sur le balayage non-cartésien associé aux techniques de « compressed sensing » seront explorées de façon à réduire le temps d’acquisition et la déposition d’énergie (SAR).
Avec : Alexandre VIGNAUD et Alexis AMADON (Neurospin/CEA), Mathieu SANTIN (CENIR/ICM) et l'équipe de Pierre CARLIER (Lab. de RMN, IdM/CEA)


Phénotypage par IRM de souris génétiquement modifiées

cerveau de souris (50 microns de résolution en 3D)
segmentation automatique d'un cerveau de souris


L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est devenue un outil de plus en plus populaire pour examiner le phénotype des souris génétiquement modifiées. Dans le cadre d’une collaboration avec l’IGBMC (Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire) et l’ICS (Institut Clinique de la Souris), nous allons mettre en place des protocoles d'acquisition IRM (sur le 7T "petit animal" Bruker) et des chaînes d’analyse automatique d’images permettant d’effectuer de la morphométrie cérébrale chez la souris. Projet financé par l'API ICube 2014.
Avec : Vincent NOBLET (ICube), l'équipe d'Yann HERAULT (IGBMC / ICS) et le personnel de la plateforme IMAGINES (ICube).



Production scientifique


Cinq dernières années
  1. Carlier, P.; Marty,B.; Scheidegger, O.; de Sousa, P. L.; Baudin, P.-Y.; Snezhkoc E.; and Vlodavetsg D.; Роль количественной магнитно-резонансной томографии и спектроскопии скелетных мышц в оценке результатов клинических исследований (часть I). Нервно-мышечные болезни, 6(4), 10-20 (2017).
  2. Blanc, F.; Colloby, S.; Cretin, B.; de Sousa, P. L.; Demuynck, C.; O'Brien, J.T.; Martin-Hunyadi, C.; McKeith I.; Philippi N.; Taylor, J-P; Grey matter atrophy in prodromal stage of dementia with Lewy bodies and Alzheimer's disease, Alzheimer's Research & Therapy 8:31, DOI: 10.1186/s13195-016-0198-6, Published: 20 July 2016.
  3. Sour, A.; Jenni, S.; Orti-Suarez, A.; Schmitt, J.; Heitz, V.; Bolze, F.; de Sousa, P. L.; Po, C.; Bonnet, C.; Pallier, A.; Toth, E.; Ventura, B.; Four Gd(III) complexes appended to a porphyrin: a water-soluble molecular theranostic agent with remarkable relaxivity suited for MRI tracking of the photosensitizer, Inorganic Chemistry, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b00381, Publication Date (Web): April 13, 2016.
  4. Carlier, P.; Marty,B.; Scheidegger, O.; de Sousa, P. L.; Baudin, P.-Y.; Snezhkoc E.; and Vlodavetsg D.; Skeletal Muscle Quantitative Nuclear Magnetic Resonance Imaging and Spectroscopy as an Outcome Measure for Clinical Trials, Journal of Neuromuscular Diseases, vol. 3, no. 1, pp. 1-28, 2016 (DOI 10.3233/JND-160145)
  5. Santin, M.; Didier, M.; Valabregue, R.; Yahia-Cherif, L.; García-Lorenzo, D.; P.; de Sousa, P. L.; Bardinet, E.; Lehéricy, S.; Reproducibility of R2* and QSM reconstruction methods in the basal ganglia of healthy subjects, NMR in Biomedicine , vol. 30, no 4, 2017 (Article first published online: 23 Feb 2016, DOI: 10.1002/nbm.3491).
  6. Marty, B.; Baudin, P-Y.; Reyngoudt, H.; Azzabou, N.; Araujo, E.C.A.; Carlier, P.; de Sousa, P. L.; Simultaneous Muscle Water T2 and Fat Fraction Mapping using Transverse Relaxometry with Stimulated Echo Compensation, NMR in Biomedicine Volume 29, Issue 4, pages 431–443, April 2016 (Article first published online: 27 Jan 2016, DOI: 10.1002/nbm.3459).
  7. Carlier, P.; Azzabou, N.; de Sousa, P. L.; Hicks, A.; Boisserie, J.-M.; Amadon, A.; Carlier, R.-Y.; Wary, C.; Orlikowski, D. & Laforêt, P. Skeletal muscle quantitative nuclear magnetic resonance imaging follow-up of adult pompe patients, Journal of Inherited Metabolic Disease, 2015, May;38(3):565-72, DOI 10.1007/s10545-015-9825-9.
  8. Martins-Bach, A. B.; Malheiros, J.; Matot, B.; Machado, P. C. M.; Almeida, C. F.; Caldeira, W.; Ribeiro, A. F.; de Sousa, P. L.; Azzabou, N.; Wary, C.; Tannús, A.; Carlier, P. G. & Vainzof, M. Quantitative T2 combined with Texture Analysis of Nuclear Magnetic Resonance Images identify different degrees of muscle involvement in three mouse models of muscle dystrophy: mdx, Largemyd and mdx/Largemyd, PLoS One. 2015 Feb 24;10(2):e0117835. doi: 10.1371/journal.pone.0117835. eCollection 2015. PMID: 25710816 [PubMed - as supplied by publisher]
  9. Marty, B.; Vignaud, A.; Greiser, A.; Robert, B.; de Sousa, P. L. & Carlier, P. G. Bloch equations-based reconstruction of myocardium T1 maps from Modified Look-Locker Inversion recovery sequence, PLoS One, DOI:10.1371/journal.pone.01267, 2015.
  10. Azzabou, N.; de Sousa, P. L.; Caldas, E. & Carlier, P. G. Validation of a generic approach to muscle water T2 determination at 3T in fat-infiltrated skeletal muscle, Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2015 Mar;41(3):645-53. doi: 10.1002/jmri.24613. Epub 2014 Mar 3.
  11. Willis, T. A.; Hollingsworth, K. G.; Coombs, A.; Sveen, M.-L.; Andersen, S.; Stojkovic, T.; Eagle, M.; Mayhew, A.; de Sousa, P. L.; Dewar, L.; Morrow, J. M.; Sinclair, C. D. J.; Thornton, J. S.; Bushby, K.; Lochmüller, H.; Hanna, M. G.; Hogrel, J.-Y.; Carlier, P. G.; Vissing, J. & Straub, V. Quantitative Magnetic Resonance Imaging in Limb-Girdle Muscular Dystrophy 2I: A Multinational Cross-Sectional Study, PLoS One, Public Library of Science, 2014, 9, e90377, DOI: 10.1371/journal.pone.0090377.
  12. Martins, P. C. M.; Ayub-Guerrieri, D.; Martins-Bach, A. B.; Onofre-Oliveira, P.; Malheiros, J. M.; Tannus, A.; de Sousa, P. L.; Carlier, P. G. & Vainzof, M. Dmdmdx/Largemyd: a new mouse model of neuromuscular diseases useful for studying physiopathological mechanisms and testing therapies, Disease Models & Mechanisms, 2013, 6, 1167-1174, doi: 10.1242/dmm.011700.
  13. Willis, T. A.; Hollingsworth, K. G.; Coombs, A.; Sveen, M.-L.; Andersen, S.; Stojkovic, T.; Eagle, M.; Mayhew, A.; de Sousa, P. L.; Dewar, L.; Morrow, J. M.; Sinclair, C. D. J.; Thornton, J. S.; Bushby, K.; Lochmüller, H.; Hanna, M. G.; Hogrel, J.-Y.; Carlier, P. G.; Vissing, J. & Straub, V. Quantitative Muscle MRI as an Assessment Tool for Monitoring Disease Progression in LGMD2I: A Multicentre Longitudinal Study, PLoS One, Public Library of Science, 2013, 8, e70993, doi: 10.1371/journal.pone.0070993.
  14. Hollingsworth, K. G.; de Sousa, P. L.; Straub, V. & Carlier, P. G. Towards harmonization of protocols for MRI outcome measures in skeletal muscle studies: consensus recommendations from two TREAT-NMD NMR workshops, 2 May 2010, Stockholm, Sweden, 1-2 October 2009, Paris, France, Neuromuscular Disorders, 2012, 22, Supplement 2, S54 - S67, doi:10.1016/j.nmd.2012.06.005.
  15. de Sousa, P. L.; Vignaud, A.; Caldas de Almeida Araujo, E. & Carlier, P. G. Factors controlling T2 mapping from partially spoiled SSFP sequence: Optimization for skeletal muscle characterization, Magnetic Resonance in Medicine, 2012, 67, 1379-1390, doi: 10.1002/mrm.23131.


Responsabilités collectives

  • Assistant de prévention - Lab. ICube.
  • Membre du CLHSCT (Commission Locale d'Hygiène, de Sécurité et des Conditions de Travail) - Lab. ICube.
  • Sauveteur-secouriste du travail (SST).

Organisation de réunions scientifiques

  • Organisation du Workshop franco-suisse MRI and the early diagnosis of neurological diseases. Dans le cadre d'une collaboration avec l'équipe d'Oliver Bieri (Div. Radiological Physics, University Hospital Basel, Bâle, Suisse). Financement Neurex. En 9 mars 2015, à Strasbourg.
  • Membre du comité local d'organisation du Workshop France Life Imaging (FLI), WP2 : Interventional Imaging & WP4 : Instrumentation. Du 20 au 22 novembre 2013, à Strasbourg.
  • Participation à l’organisation du Muscle NMRI workshop. En 30 septembre 2009, à l'Institut de Myologie, Paris.

Expertises

  • Reviewer pour l'ISMRM.
  • Reviewer pour le journal NMR in Biomedicine.
  • Reviewer pour le journal PLoS One.
  • Reviewer pour le Journal of Magnetic Resonance Imaging (JMRI).
  • Reviewer pour le journal Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy.
  • Expert auprès du Ministère de la Recherche (Fonds France Berkeley) ;

Récompenses et prix

  • Summa cum laude (plus grande distinction) et le prix du 3ème meilleur travail présenté au Musculoskeletal Study Group pour "Simultaneous Muscle Water T2 and Fat Fraction Mapping using Transverse Relaxometry with Stimulated Echo Compensation", ISMRM 23rd Annual Meeting and Exhibition 2015 (International Society for Magnetic Resonance in Medicine). A Toronto du 30 mai au 5 juin 2015. Travail réalisé en collaboration avec les chercheurs du Laboratoire RMN dirigé par Dr. Pierre Carlier (Institut de Myologie, à Paris).
  • 1er Prix Poster Biologie Psychopathologie Recherche pour le travail « P028 - La catatonie périodique, une atteinte de l’aire motrice cingulaire antérieure ? » auteurs : M.M. Roser, O. Mainberger, F. Berna, D. Gounot, J.Lamy, P.L. de Sousa, J.R. Foucher, présenté au Congrès Français de Psychiatrie - 8ème édition, qui s’est déroulé à Montpellier - Le Corum – du 23 au 26 novembre 2016.
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