Marqueurs morpho-fonctionnels des maladies respiratoires en imagerie tomodensitométrique
Auteur / Autrice : | Margarete Ortner |
Direction : | Françoise Prêteux |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mathématiques et informatique |
Date : | Soutenance en 2011 |
Etablissement(s) : | Paris 5 |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Ce travail vise à développer un système de diagnostic assisté par ordinateur ciblant les maladies pulmonaires responsables de changements biologiques et morphologiques dans les voies respiratoires. L'intérêt clinique est la compréhension des mécanismes et relations entre la physiologie et le phénotype / génotype du patient. Ce système DAO adopte le concept "image comme marqueur" et explore les données MDCT obtenues en routine clinique. Ainsi, des approches d’investigation basées sur l'image sont abordées pour identifier les marqueurs pathologiques en jeu. L’enjeu majeur est la segmentation volumétrique de la paroi bronchique. La méthode originale développée dans ce travail utilise un modèle de surface active spécifique au patient et évoluant selon une dynamique lagrangienne contrainte par un champ de diffusion. Les autres contributions concernent l’évaluation semi-quantitative de la variation de la forme des bronches et la détection automatique des anomalies. Pour cela, une notion de calibre local a été exploitée. L'épaisseur pariétale ainsi que les simulations d’écoulement quantifient l’effet du remodelage bronchique. Le système est complété par des outils de visualisation intuitive, navigation et interaction. Les solutions développées ont été validées aussi bien sur des données réelles provenant d’études cliniques qui incorporent 150 patients, que sur des données simulées. Ces dernières ont été obtenues en générant des fantômes numériques avec des géométries spécifiques au patient et en simulant l'acquisition TDM. Les résultats montrent une précision de l'ordre de la résolution axiale de l'image et une robustesse vis-à-vis de la variabilité inter-patient et inter-protocole.