Recalage multimodal en neuroimagerie : application à l'épilepsie réfractaire

par Soléakhéna Ken

Thèse de doctorat en Radiophysique et imagerie médicales

Sous la direction de Isabelle Berry.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Dans un contexte neurochirurgical très invasif, la neuroimagerie prend une place primordiale dans le processus de diagnostic et le recalage multimodal représente un enjeu majeur pour la planification d'une intervention chirurgicale résective pour des patients souffrant d'épilepsie réfractaire. Notre manuscrit apporte une contribution dans l'évaluation d'un recalage multimodal pertinent pour la localisation spatiale et précise de la zone épileptogène, en utilisant des données volumétriques tridimensionnelles dans la modalité IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) pour la détermination des structures corticales et des données haute résolution dans la modalité TDM (TomoDensitoMétrie) pour le positionnement des électrodes sous-durales. Nous proposons une méthode détaillée de recalage, articulée autour étapes suivantes: interpolation linéaire, transformations géométriques corps rigides, optimisation par la méthode du Downhill Simplex de l'IM (Information Mutuelle) comme mesure de similarité. La méthode de recalage a donné d'excellents résultats après une analyse en consistance : la différence entre les paramètres générés et les paramètres recalculés est de 0. 14 mm avec une erreur moyenne de 0. 27 mm pour la translation et de 0. 03° avec une erreur moyenne de 0. 14° pour la rotation. Le vecteur position est calculé pour les voxels de la surface du crâne et les voxels du centre du volume cérébral, il décrit la précision du recalage qui atteint respectivement 1. 42+/-0. 61 mm et 1. 15+/-0. 53 mm pour les deux catégories de voxels. Les résultats ont été considérés comme fiables et la méthode de recalage proposée valable pour la planification chirurgicale de tous les patients examinés.

  • Titre traduit

    Multimodal registration in neuroimaging : application to drug-resistant epilepsy


  • Résumé

    In a very invasive neurosurgical context, neuroimaging becomes an indispensable diagnosis tool and multimodal image registration represents a major issue in the process of surgical planning elaboration for patients with drug-resistant epilepsy. Our manuscript brings a contribution in the assessment of relevant multimodal registration for the precise spatial localization of the epileptogenic area, using three-dimensional volumetric MRI (Magnetic Resonance Imaging) modality for cortical features determination along with high-resolution CT (Computerized Tomography) modality for subdural electrodes localization. We propose a detailed registration method, articulated around the following steps: resampling with linear interpolation, rigid-body transformations, Downhill Simplex optimization of MI (Mutual Information) as measure similarity. The proposed registration method gave excellent results after consistency analysis : the shift, defined as the difference between the generated parameters and the retrieved parameters reaches 0. 14 mm with a mean error of 0. 27 mm for the translation and 0. 03° with a mean error of 0. 14° for the rotation. The vector of position is computed for the voxels of skull surface and for the voxels of the center of the brain volume, it describes the accuracies of the registration method which are respectively, 1. 42+/-0. 61 mm and 1. 15+/-0. 53 mm for the two categories of voxels. Results are considered reliable so as the registration method for surgical planning in all studied patients.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (157 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 146-156

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30117
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