Utilisation de la methode des elements finis pour le calcul des champs electromagnetiques a l'aide d'un modele realiste de tete en meg et eeg

Computation of electromagnetic fields using finite element method with a realistic head model for meg and eeg

• Auteur / Autrice : GILDAS MARIN
• Direction : Line Garnero
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences médicales
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La reconstruction de l'activite electrique du cerveau en magnetoencephalographie (meg) et electroencephalographie (eeg) necessite de modeliser la propagation des courants dans les milieux conducteurs de la tete. Recemment des modeles surfaciques a geometrie realiste sont apparus. Ces derniers apportent une amelioration significative de la modelisation par rapport au modele spherique mais ne permettent pas de modeliser des inhomogeneites locales et l'anisotropie de certains milieux comme l'os. Ce travail presente la realisation d'un modele volumique de tete et la mise en uvre de la methode des elements finis pour permettre de modeliser les milieux anisotropes. L'influence de l'anisotropie de l'os, ainsi que l'influence des autres conductivites en presence d'un os anisotrope, ont ainsi pu etre etudiees dans un modele realiste, aussi bien en meg qu'en eeg. La methode a ete validee par comparaison avec les resultats analytiques sur un modele spherique. Diverses configurations de calculs ont ete testees. L'influence des parametres du maillage a egalement ete etudiee et la configuration optimale a ete determinee. Nous avons montre que l'anisotropie de l'os introduit une diffusion supplementaire dans l'eeg et que l'absence de modelisation de l'anisotropie empeche la reconstruction correcte des sources en eeg. Ceci des que l'activite est repartie en plusieurs taches separees, meme avec un algorithme de reconstruction sophistique, permettant de retrouver les discontinuites fortes dans l'activite. Nous avons montre que l'influence de l'anisotropie de l'os est beaucoup plus faible en meg qu'en eeg. En effet, l'activite electrique a ete correctement reconstruite dans tous les cas testes sans modelisation de l'anisotropie en meg. Une comparaison avec des donnees reelles obtenues sur un fantome est egalement presentee.