Contribution à l'étude tridimensionnelle du comportement dynamique du coeur en Imagerie par Résonance Magnétique

by Denis Friboulet

Doctoral thesis in Génie Biologique et Médical

Under the supervision of Robert Goutte.

defended on 1990

in Lyon, INSA , in a partnership with LTSU - Traitement de Signal et Ultrason (laboratoire) .

  • Alternative Title

    = Three dimensional study of the heart dynamic behaviour from magnetic resonance imaging data


  • Abstract

    [Because of its major part in the blood circulation, the le ft ventricle is the human he art main cavity The Magnetic Resonance Imaging (MRI) scanner provides serial cross-sections enclosing the whole left ventricle for several time intervals within the cardiac cycle, thus leading to a three-dimensional information. These images are processed (left ventricle boundary determination, spline interpolation and triangulation) in order to build a polyhedral representation of the ventricular surface. The theoretical difficulty to assess the ventricular cavity motion is due to the non rigid nature of this motion and to the fact that MRI data do not allow to establish temporal correspondences. We consequently developed a model leading to the quantification of the left ventricle global motion (translation, rotation, dilation) without correspondence information. This model is based on two assumptions, concerning the deformation directions and the linearity of the associated transformation. The motion parameters can then be derived from the temporal evolution of the ventricle first and second order centred moments. The experimental application of this method demonstrated that the proposed model is in good agreement with the cardiac motion for a normal ventricle and that a deep pathology induces a significant modification of the model performances. ]


  • Abstract

    Du fait de son importance sur le plan de la circulation sanguine, le ventricule gauche constitue la cavité principale du cœur humain. L'imagerie par Résonance Magnétique (IRM)représente une modalité d'investigation non invasive permettant d'obtenir une information tridimensionnelle dynamique sous la forme d'une série de coupes couvrant le ventricule gauche à plusieurs instants du cycle cardiaque. Les traitements appliqués à ces images (détermination des contours de la cavité ventriculaire - interpolation par spline cubique et triangulation) conduisent à une représentation polyédrique de la surface ventriculaire pour chaque instant d'échantillonnage. Le principal obstacle méthodologique à la mesure du mouvement de la cavité ventriculaire provient alors de la nature non rigide de ce mouvement jointe au fait que les données IRM ne fournissent pas d'informations de correspondance temporelle entre chaque instant d'échantillonnage. Sous deux hypothèses, ponant sur la linéarité de la transformation et sur les directions de la déformation associée: , il est cependant possible de développer un modèle permettant de quantifier les paramètres du mouvement global (translation, rotation, dilatation) du ventricule sans correspondance. Ce modèle de calcul s'appuie sur la variation des moments centrés d'ordre 1 et 2 de la cavité ventriculaire. La mise en œuvre expérimentale de ces différents points méthodologiques ont montré que le modèle proposé constitue une première approximation satisfaisante du mouvement cardiaque pour un ventricule sain et qu'une pathologie importante (infarctus) provoquait une modification significative des performances du modèle.

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Informations

  • Details : 1 vol. (233 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Library : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Available for PEB
  • Odds : C.83(1236)
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