Optimisation des bases de métabolites fondée sur une approche par mécanique quantique. Application à la quantification de signaux RMN-HRMAS
Auteurs : LAZARIEV A1, ALLOUCHE A2, AUBERT-FRECON M2, FAUVELLE F3, PIOTTO M4, ELBAYED K5, NAMER I6, VAN ORMONDT D7, GRAVERON-DEMILLY D1La Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) Haute résolution à l'angle magique (HRMAS) joue un rôle de plus en plus prépondérant pour le diagnostic médical. Cette technique permet d'établir les signatures ex vivo de tissus sains et pathologiques. Cependant, pour certains métabolites, les valeurs des déplacements chimiques des groupes de protons peuvent légèrement varier en fonction de l'environnement des tissus particulièrement son pH. Cet effet gêne l'estimation correcte des concentrations des métabolites lorsqu'on utilise des algorithmes de quantification fondés sur une base de données de métabolites: les signatures des métabolites ne sont plus respectées. Dans ce travail, nous proposons une méthode fondée sur les simulations des signaux par mécanique quantique (MQ) pour pallier ce problème. L'algorithme corrige automatiquement les différences entre le signal expérimental et les signaux simulés de la base de métabolites en modifiant ces derniers en variant les déplacements chimiques des noyaux des métabolites. La corrélation croisée permet dans la procédure d'optimisation de maximiser l'adéquation entre le signal à quantifier et ceux de la base de métabolites. Cette méthode, QM-QUEST, est plus robuste tout en limitant l'implication de l'utilisateur et respecte les signatures des métabolites. Son efficacité est démontrée en quantifiant de façon précise des signaux d'échantillons du cerveau humain présentant des oligodendrogliomes.