Modélisation de structures anatomiques cérébrales pour l'aide à l'interprétation d'images médicales et à la fusion des données

Modeling of brain anatomical structures to assist the medical images interpretation and the data fusion tasks

• Auteur / Autrice : Georges Le Goualher
• Direction : Yves Bizais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Traitement du signal et télécommunications
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

La resolution spatiale des volumes irm 3d permet une visualisation de plus en plus detaillee du cortex cerebral humain. En particulier, les structures sur lesquelles l'anatomie descriptive du cortex cerebral est basee (les sillons corticaux) peuvent maintenant etre visualisees in vivo. L'importance de ces marqueurs anatomiques (permettant une mise en correspondance inter-individuelle) est d'autant plus a souligner que certains d'entre eux permettent une localisation a priori de certaines zones fonctionnelles majeures. Plusieurs facteurs de variabilite se combinent au niveau du cortex cerebral et rendent son interpretation particulierement difficile. Cette complexite necessite la mise au point de methodes d'aide a l'interpretation d'images afin de faciliter la comprehension de ces structures. Nous presentons dans cette these deux contributions visant a faciliter l'interpretation du cortex cerebral. Nous presentons dans un premier temps une methode de modelisation de la topographie du cortex cerebral. La methode est basee sur l'utilisation d'un ruban actif dont la topologie change au cours de la phase de segmentation. Cette methode permet de modeliser la structure tridimensionnelle des reperes corticaux a partir d'une initialisation simple. Cette methode permet des lors de visualiser des configurations geometriques qu'il etait impossible d'observer a partir des donnees irm brutes et contribue ainsi a faciliter la comprehension de l'anatomie corticale. Nous proposons alors un modele permettant de decrire l'organisation de ces structures. La difficulte a ce niveau reside dans la forte variabilite inter-individuelle des entites elementaires sur lesquelles cette description est fondee. Nous avons utilise un formalisme de description pour preciser les concepts utilises par les experts pour decrire l'organisation des reperes corticaux. La structure (ou le schema) d'une base de donnees est alors definie a partir du modele obtenu. Cette methode permet de concevoir une base de donnees capable de stocker des descriptions de l'anatomie cerebrale, a partir de laquelle on pourra enrichir et preciser un modele prototypique de l'anatomie cerebrale. Nous presentons egalement deux applications integrant la modelisation des reperes corticaux. La premiere application utilise les reperes corticaux generiques pour contraindre la mise en correspondance inter-individuelle (fusion de donnees anatomique inter-individuelle). La seconde est une application de visualisation, dans un environnement anatomique, de donnees fonctionnelles meg. Cette seconde application permet d'interpreter tant la composante spatiale que temporelle des donnees fonctionnelles recueillies.