Multimodal Imaging of the heart muscle - Analysis and visualization to aided diagnosis

par Dominika Kruk

Thèse de doctorat en Instrumentation et informatique de l'image

Sous la direction de Tadeusz Sliwa.

Soutenue le 16-09-2019

à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; Dijon ; Belfort) , en partenariat avec LE2I - Laboratoire d'Electronique, d'Informatique et de l'Image (laboratoire) et de Université de Bourgogne .

Le président du jury était Nicole Vincent.

Le jury était composé de Arnaud Boucher, Alexandre Cochet.

Les rapporteurs étaient Didier Vray, Jenny Benois-Pineau.

  • Titre traduit

    Imagerie multimodale du muscle cardiaque - Analyse et visualisation pour l’aide au diagnostic


  • Résumé

    Le cœur joue un rôle vital dans le fonctionnement du corps humain. La fonction du cœur humain est de pomper le sang dans tout le corps, fournissant de l’oxygène et des nutriments aux tissus et en éliminant le dioxyde de carbone et d’autres déchets. Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de décès dans le monde. Les maladies cardiaques sont principalement liées à un processus appelé athérosclérose. Ce processus cause un flux sanguin plus difficile à travers les artères et finalement il peut arrêter le flux sanguin. Il peut conduire à une crise cardiaque et un accident vasculaire cérébral. Un diagnostic précoce et précis des maladies cardiovasculaires joue un rôle important dans l’amélioration de la vie des personnes atteintes de maladies cardiaques. L’imagerie médicale est largement utilisée dans le diagnostic et le suivi des maladies cardiovasculaires. L’imagerie médicale est un processus de collecte d’informations sur un lieu d’intérêt dans le corps en utilisant une propriété caractéristique prédéfinie qui est affichée sous la forme d’une image. Les techniques d’imagerie permettent aux cliniciens et aux scientifiques de voir à l’intérieur du corps et de fournir une mine d’informations.Les progrès récents en imagerie médicale avec des contributions significatives de nombreux domaines de la science, tels que la physique médicale, la chimie, le génie électrique et informatique ont un impact important sur le diagnostic radiologique. Le développement de l’ingénierie et de l’informatique a donné la possibilité d’obtenir des images multidimensionnelles à haute résolution de la zone d'intérêt ciblée. Ce type d’images donne une information complexe pour analyser la structure et la fonction des organes pour un diagnostic assisté par ordinateur, plus précis ou destiné à développer ou diriger de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le but de cette thèse est de développer un nouvel outil informatique qui aidera à obtenir des informations plus riches et pertinentes sur le myocarde à l'aide du traitement d'images.L’objectif principal de cette thèse est de développer une méthode complète combinant la tomographie par l'émission de positrons (PET) et l’enregistrement d’images par résonance magnétique (IRM). Pour faire face à la différence entre ces deux modalités, une méthode basée sur l’enregistrement des images présegmentées pour les deux modalités est proposée. La segmentation des images peut aider à extraire le myocarde de l’arrière-plan et se concentrer uniquement sur son enregistrement, sans l’impact de la structure environnante.


  • Résumé

    The heart plays a vital role in the functioning of the human body. The function of the human heart is pumping blood throughout the body, supplying oxygen and nutrients to the tissues and removing carbon dioxide and other wastes. Cardiovascular diseases are the first cause of death worldwide. Heart diseases are mainly related to a process called atherosclerosis. This process caused harder blood flow through arteries and finally it can stop the blood flow. It can lead to heart attack and stroke. Early and accurate diagnosis of cardiovascular diseases plays an important role in improving the life of population afflicted heart diseases. Medical imaging is widely used in the diagnosis and monitoring of cardiovascular diseases. Medical imaging is a process of collecting information about a place of interest in the body using a predefined characteristic property that is displayed in the form of an image. Imaging techniques allow clinicians and scientist to see inside the body and provide a wealth of information.Recent advances in medical imaging with meaningful contributions from many fields of science, such us medical physic, chemistry, electrical and computer engineering, and computer science have a large impact on diagnostic radiology. The development of engineering and computer science has given the possibility to obtain high-resolution multidimensional images of the place of interest in the body. This kind of images gives a complex information to analyze the structure and function of the organs for computer-aided diagnosis, more accurate diagnosis or to develop or to direct new therapeutic strategies. The aim of this thesis is to develop a new method, which will allow to obtain more complex and accurate information about myocardial disease by using a computer science's and image processing methods.The main objective of this thesis is to develop a complete method allowing Positron Emission Tomography (PET) and Magnetic Resonance Images (MRI) registration of cardiac images. The main difficulties of the PET-MRI registration are the differences between these two modalities. To decrease these differences, the segmentation method were applied to PET and MRI images. Segmentation of the images can help to extract myocardium from the background and focus just on the registration of the myocardium without the impact of the structure around.

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Informations

  • Sous le titre : Multimodal Imaging of the heart muscle - Analysis and visualization to aided diagnosis
  • Détails : 1 vol. (153 f.)
  • Annexes : Bibliographiep.147-153
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