Developpement d'un modele deformable applique a la segmentation et au suivi parietal d'images echographiques cardiovasculaires

par MARIE-CLAIRE TAINE

Thèse de doctorat en Sciences médicales

Sous la direction de Alain Herment.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

• Sciences medicales

Résumé

L'echographie est une modalite d'imagerie d'examen aisee et de faible cout qui permet d'etablir un diagnostic rapide de la morphologie et de l'etat fonctionnel du cur et des vaisseaux. Un algorithme de segmentation destine a l'extraction des parois cardiaques et vasculaires sur des sequences d'images echographiques a ete developpe. La methodologie n'est cependant pas limitee a cette modalite. Elle repose sur l'emploi d'une variete de contours actifs denommes snake-splines. Elle prend en compte differentes specificites de l'imagerie ultrasonore (texture, disparition possible du signal parietal) et a ete concue pour pouvoir etre etendue a la sequence au moyen de considerations temporelles. Ce dernier aspect peut utilement conduire a une formulation de correspondance de points pour l'analyse de mouvement. Les contours actifs sont des modeles deformables bi-dimensionnels definis comme des courbes minimisant leur energie qui inclut des termes d'energie interne et externe. L'energie interne fait reference a des contraintes de regularite propres a la courbe (splines de continuite controlee), alors que l'energie externe fait appel a des forces relatives a la fonction des niveaux de gris de l'image (et a ses variations si consideration temporelle). La parametrisation b-spline du contour permet une inclusion intrinseque des proprietes de regularite et ainsi une formulation du probleme numerique avec la seule consideration des forces externes qui regissent la deformation de la courbe. Des procedures adaptatives sont proposees, notamment des considerations locales d'energie puisque la procedure de minimisation globale n'est pas optimale. Une etude des caracteristiques des images echographiques a prealablement ete menee pour la definition d'elements appropries a des traitements ulterieurs et a conduit, entre autres, a une analyse de la variabilite de la texture au cours du cycle cardiaque. L'algorithme a ete applique sur des vues transthoraciques cardiaques apicales et parasternales, des vues transcutanees de la carotide et des vues intravasculaires recueillies sur des sujets et avec des echographes differents. Les resultats montrent un comportement robuste sur des images variees. La consideration spatio-temporelle pourrait etre egalement directement implantee au travers d'une parametrisation b-spline surfacique

Titre traduit

Development of a deformable model applied to the segmentation and tracking of cardiovascular ultrasound images

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