Nouvelles approches de traitement du signal et de l'image en IRM fonctionnelle d'activation cérébrale

par Anne-Sophie Dewalle

Thèse de doctorat en Instrumentation et analyses avancées

Sous la direction de Christian Vasseur et de Jean Rousseau.

Soutenue en 2006

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'IRM fonctionnelle d'activation cérébrale a pour but d'étudier et d'identifier les régions du cerveau impliquées dans des activités stimulées, ceci à des fins cliniques ou de recherche fondamentale. Le sujet est soumis à un enchaînement de phases d'activation et de repos, tandis que l'on effectue simultanément l'acquisition rapide d'un très grand nombre d'images IRM. La problématique consiste à trouver un modèle explicatif des variations observées dans les images, à en estimer les paramètres et à déterminer les régions activées. Dans la théorie des systèmes, l'une des nombreuses méthodes proposées, le cerveau est représenté comme une "boîte noire" dont on cherche à estimer la réponse impulsionnelle. Comme le système est mal conditionné, les solutions sont instables et des connaissances a priori sont introduites afin de régulariser la solution. Nous avons reconsidéré le problème sans introduire d'a priori. Le modèle choisi est dynamique, à temps discret, non paramétrique, multi-variable, stochastique, linéaire et à coefficients invariants. Des méthodes de déconvolution et de réalisation ont été appliquées afin d'estimer la réponse impulsionnelle en chacun des voxels. Nous avons étudié l'influence de la nature du bruit et de sa modélisation. Nous avons considéré le bruit comme la somme d'un bruit blanc, de moyenne nulle et de variance inconnue, et d'un bruit physiologique, modélisé par une combinaison linéaire de fonctions sinusoïdales basses fréquences. Le problème, toujours mal conditionné, mène à une infinité de solutions et nous avons retenu la réponse impulsionnelle de plus petite norme correspondant à une hypothèse de consommation minimum d'énergie. D'autres développements ont également été effectués dans le prétraitement des images et dans l'amélioration de techniques standard d'analyse statistique

  • Titre traduit

    Data and image processing in functional MRI : new methods


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Informations

  • Détails : 1 vol. (217 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 206-217

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-212
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-213
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