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Research interests and affiliations

Research interests

Professor Lesage's research activities pertain to the development of novel imaging techniques for neuronal conditions. These techniques are tested with both, humans (diffuse optical imaging of the brain during cognitive tasks and study of the neuronal metabolism) and small animals (study of neuro-degenerative diseases by means of transgenics and molecular fluorescent probes).

  • Diffuse optical imaging and molecular imaging
  • Two photon microscopy
  • Optical coherence tomography
  • Photo-acoustic techniques
  • Neuronal imaging
  • Image reconstruction and inverse problems
Expertise type(s) (NSERC subjects)
  • 1900 BIOMEDICAL ENGINEERING
  • 1901 Biomedical technology
  • 2957 Mathematical biology and physiology
  • 2958 Mathematical physics
  • 2960 Mathematical modelling
  • 3113 Biophysics
  • 3152 Theory of elementary particles and fields
  • 3155 Statistical mechanics and thermodynamics

Publications

Recent publications
Journal article
Milecki, L., Porée, J., Belgharbi, H., Bourquin, C., Damseh, R., Delafontaine-Martel, P., Lesage, F., Gasse, M. & Provost, J. (2021). A deep learning framework for spatiotemporal ultrasound localization microscopy. IEEE Transactions on Medical Imaging, 40(5), 1428-1437. Retrieved from https://doi.org/10.1109/TMI.2021.3056951
Journal article
Trigiani, L.J., Lecrux, C., Royea, J., Lavoie, J.L., Lesage, F., Pilote, L. & Hamel, E. (2021). A Longitudinal Pilot Study on Cognition and Cerebral Hemodynamics in a Mouse Model of Preeclampsia Superimposed on Hypertension: Looking at Mothers and Their Offspring. Frontiers in Physiology, 12, 9 pages. Retrieved from https://doi.org/10.3389/fphys.2021.611984
Journal article
Tahir, W., Kura, S., Zhu, J., Cheng, X., Damseh, R., Tadesse, F., Seibel, A., Lee, B.S., Lesage, F., Sakadžic, S., Boas, D.A. & Tian, L. (2021). Anatomical Modeling of Brain Vasculature in Two-Photon Microscopy by Generalizable Deep Learning. BME Frontiers, 2021, 12 pages. Retrieved from https://doi.org/10.34133/2021/8620932
Journal article
Yucel, M.A., Luhmann, A.V., Scholkmann, F., Gervain, J., Dan, I., Ayaz, H., Boas, D., Cooper, R.J., Culver, J., Elwell, C.E., Eggebrecht, A., Franceschini, M.A., Grova, C., Homae, F., Lesage, F., Obrig, H., Tachtsidis, I., Tak, S., Tong, Y., Torricelli, A., Wabnitz, H. & Wolf, M. (2021). Best practices for fNIRS publications. Neurophotonics, 8(1), 34 pages. Retrieved from https://doi.org/10.1117/1.NPh.8.1.012101

Teaching

Courses Teached:

GBM4900 Projet Intégrateur en Génie Biomédical

GBM4318 Principes d'imagerie biomédicale

Supervision at Polytechnique

COMPLETED

  • Ph.D. Thesis (23)

    • Damseh, R. (2020). Anatomical Modeling of Cerebral Microvascular Structures: Application to Identify Biomarkers of Microstrokes (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5393/
    • Mohammadi, H. (2020). Using NIRS to Capture and Investigate Brain Pulsatility and Its Association with Aging and Cardiovascular Diseases (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5261/
    • Najarpour Foroushani, A. (2020). Decoding Distributed Neuronal Activity in Extrastriate Cortical Areas for the Visual Prosthetic Applications (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5494/
    • Sirpal, P. (2020). Leveraging Artificial Intelligence to Improve EEG-fNIRS Data Analysis (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5287/
    • Lu, X. (2019). Imaging Cerebral Oxygenation Alterations in an Alzheimer Mouse Model (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3930/
    • Lu, Y. (2019). Développement des systèmes d’imagerie basés sur la tomographie par cohérence optique visant l’étude des maladies cardiovasculaires (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4076/
    • Sharafi, S.M. (2019). Investigation of the Retinal Biomarkers of Alzheimer's Disease and Atherosclerosis Using Hyperspectral Images (Ph.D. Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4041/
    • Lefebvre, J. (2018). Neuro-imagerie multimodale et multirésolution de cerveaux de souris combinant l'histologie sérielle par tomographie en cohérence optique et l'IRM de diffusion (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3273/
    • Saha, S. (2018). Miniaturized Optical Probes for Near Infrared Spectroscopy (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3776/
    • Castonguay, A. (2017). Histologie massive basée sur la microscopie à tomographie par cohérence optique (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2819/
    • Amiri, M. (2016). Multimodal Diffuse Optical Imaging Evidence of Age-Related Changes in Neural Substrates of Semantic Words Processing (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2088/
    • Peng, K. (2016). Study of the Hemodynamic Response to Interictal Epileptiform Discharges in Human Epilepsy Using Functional Near Infrared Spectroscopy (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2153/
    • Zhang, C. (2016). Microscopic Studies of Neurovascular Coupling During Epilepsy in the Mouse Brain (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2503/
    • Abran, M. (2015). Développement d'un cathéter multimodal visant l'étude de la plaque d'athérosclérose (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1792/
    • Bélanger, S. (2015). Développement de techniques optiques d'imagerie des structures corticales et sous-corticales (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1929/
    • Kamrani, E. (2014). On-Chip Integrated Functional Near Infra-Red Spectroscopy (fNIRS) Photoreceiver for Portable Brain Imaging (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1346
    • Li, B. (2014). Multi-Modality Diffuse Fluorescence Imaging Applied to Preclinical Imaging in Mice (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1448
    • Desjardins, M. (2013). Imagerie multimodale des corrélats vasculaires du vieillissement cérébral (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1297
    • Guevara Codina, E. (2013). Functional Connectivity of the Rodent Brain Using Optical Imaging (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1269
    • Matteau-Pelletier, C. (2013). Développement d'un système d'imagerie photoacoustique pour application à l'athérosclérose (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1152
    • Dubeau, S. (2011). Étude de la réponse hémodynamique dans un modèle réussi de vieillissement chez le rat par imagerie optique intrinsèque (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/632
    • Chapuisat, S. (2010). Étude méthodologique de l'imagerie optique diffuse couplée à l'électroencéphalographie (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/435
    • Dehaes, M. (2008). Quantification en imagerie optique diffuse cérébrale : analyse du signal et étude du problème direct (Ph.D. Thesis, École Polytechnique de Montréal).
  • Master's Thesis (24)

    • Ksantini, N. (2021). Spectroscopie Raman de tissus biologiques dans le domaine temporel (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5554/
    • Beaulé, X. (2020). Identification automatique des crises d'épilepsie : développement d'un système non-invasif (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5472/
    • Hardy, E. (2020). Échantillonnage spatiotemporel parcimonieux pour l'angiographie de localisation ultrasonore compressée du cerveau à faible coût (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/5584/
    • Cloutier-Tremblay, C. (2019). Suivi des signes vitaux à l'éveil d'une souris non restreinte (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3875/
    • Létourneau, A. (2019). Système intégré sur puce pour formation d'ondes planes en imagerie ultrasonore (Master's Thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4154/
    • Delafontaine-Martel, P. (2018). Histologie sérielle afin d'étudier les changements de microvasculature dans la maladie d'Alzheimer (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3093/
    • Pinto, M. (2018). Real-Time Intraoperative Spectroscopic Margin Detection in Robotic-Assisted Radical Prostatectomy on Prostate Cancer Patients (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3266/
    • Tardif, P.-L. (2018). Validation de l'imagerie intravasculaire par tomographie par cohérence optique sérielle et microscopie confocale en fluorescence (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3054/
    • Tremblay, J.-P. (2018). Études de sources de bruit et de facteurs confondants sur la mesure de spectres raman de tissus biologiques (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/3104/
    • De Almeida Gomes Akakpo, L.-K. (2016). Automatisation et optimisation de l'analyse de données de résonance magnétique pour les cerveaux de rongeur en développement (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/2442/
    • Beaulieu Ouellet, É. (2014). Endo-microscopie du cerveau combinant microscopie confocale en fluorescence et tomographie par cohérence optique Doppler (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1629
    • Lefebvre, J. (2014). Développement d'outils de vectorisation d'angiographies obtenues par microscopie 2-photons dans le contexte du vieillissement du cerveau (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/1515
    • Bonnéry, C. (2012). Élaboration d'un outil logiciel d'analyse des données de spectroscopie proche infrarouge pour l'étude du vieillissement cognitif (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/780
    • Baraghis, E. (2011). Développement d'un système de tomographie par cohérence optique pour la mesure de la compliance vasculaire cérébrale in-vivo (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/644
    • Jéhanne-Lacasse, J. (2011). Développement d'un système d'acquisition simultanée de données de tomographie d'impédance électrique et d'électroencéphalographie pour l'étude de la fonction cérébrale (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/643
    • Lareau, É. (2011). Mise en œuvre d'un système portable d'imagerie cérébrale fonctionnelle bimodalité (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/530
    • Zerouali Boukhal, K. (2011). Conception et caractérisation d'un outil de neuronavigation pour le rat (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/705
    • Archambault, S. (2010). Conception et caractérisation d'un système d'imagerie photoacoustique pour application biomédicale (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/255
    • Machado, A. (2010). Étude des pointes épileptiques intercritiques par acquisition simultanée en spectroscopie proche infrarouge et électroencéphalographie (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/344
    • Ouakli, N. (2009). Développement d'un système de tomographie optique laminaire pour application à l'imagerie de la moelle épinière du petit animal (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/192
    • Brieu, N. (2008). Détermination de l'activation neuronale dans la moelle épinière par imagerie intrinsèque (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Gagnon, L. (2008). Développement et utilisation de modèles intégrant la structure anatomique de la tête en imagerie optique (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Quelever, R. (2008). Segmentation automatique d'images trois dimensions du cerveau obtenues par résonance magnétique et par la méthode de double inversion récupération (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).
    • Provost, J. (2007). Bases compressées et problème inverse : application à l'imagerie photo-acoustique (Master's Thesis, École Polytechnique de Montréal).

News about Frédéric Lesage

NEWS | April 20, 2020
COVID-19: fast-tracking the clinical trial process | Read

Press review about Frédéric Lesage

October 20, 2017, Notimex, Científicos buscan llevar neuroimagen a comunidades rurales Frédéric Lesage, professeur titulaire au Département de génie électrique de Polytechnique Montréal, était l'un des conférenciers du premier symposium mexicain sur la spectroscopie par proche infrarouge.