Analyse multi-echelles de cartes d'activations fonctionnelles cerebrales

par OLIVIER COULON

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Isabelle Bloch.

Soutenue en 1998

à Paris, ENST .

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  • Résumé

    Les projets de cartographie anatomo-fonctionnelle du cerveau humain ont ces dernieres annees pris un essor considerable, a l'aide de modalites telle la tomographie par emission de positons (tep), ou imagerie fonctionnelle par resonance magnetique (irmf). Les etudes fonctionnelles sont encore limitees par, d'une part, la nature tres bruitees des images, et d'autre part la tres forte variabilite anatomo-fonctionnelle inter-individu. Les methodes d'analyse s'appuient donc essentiellement sur des processus statistiques, pour lesquelles on utilise un grand nombre d'images. Elles impliquent cependant la perte des informations individuelles pour les analyses de groupe, et un amoindrissement de la qualite de localisation des resultats, du aux imperfections inevitables de la normalisation spatiale appliquee aux images. Cette these propose donc un systeme d'analyse de cartes d'activations fonctionnelles dont l'objectif est de pouvoir proceder a des analyses de groupe autorisant un retour vers les resultats individuels. Ce systeme a par ailleurs pour objectif de s'affranchir le plus possible des problemes induits par la normalisation spatiale. La methode proposee se decompose en trois etapes: 1 - une description structurelle multi-echelles de chaque carte d'activations, s'appuyant sur le scale-space primal sketch, propose par lindeberg. Elle est composee d'objets multi-echelles, representant les structures presentes dans l'image, lies entre eux par des relations decrivant leur comportement relatif dans les echelles. Des mesures sont associees a chacun des objets afin de les caracteriser. 2 - une mise en correspondance de l'ensemble des primal-sketches issus des images d'un protocole, sous forme d'un graphe de comparaison. 3 - un processus d'etiquetage sur le graphe, ayant pour objectif de prendre la decision de detection. La methode permet de connaitre l'occurrence de chacune des activations dans les differentes cartes individuelles. L'etiquetage se fait par minimisation d'une energie dans un cadre markovien, cette energie modelisant l'ensemble des contraintes prises en compte. Cette methode permet une meilleure detection et localisation par rapport a des reperes anatomiques individuels, tout en limitant les effets de la normalisation spatiale.


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Informations

  • Détails : 215 p.
  • Annexes : 178 ref.

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