Modèles statistiques morphométriques et structurels du cortex pour l'étude du développement cérébral

Morphometrical and structural statistical models of the cortex for the study of the cerebral development

• Auteur / Autrice : Arnaud Cachia
• Direction : Isabelle Bloch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal et images
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés libres

Cortex

Cerveau

Scale-space

Primal sketch

Développement

Morphométrie

Gyrus

Sillon

Résumé

Cette thèse vise au développement de méthodes et d'outils d'analyse des images IRM pour étudier l'anatomie du cortex cérébral. Son premier axe est la mise au point d'une méthode générique prenant en compte l'anatomie corticale individuelle pour segmenter automatiquement les gyri corticaux. Cette méthode, fondée sur le principe des diagrammes de Voronoi͏̈, permet de définir chaque gyrus à partir d'un ensemble de sillons-frontières le délimitant et d'extrapoler cette définition dans les zones où les sillons sont interrompus. Son deuxième axe est l'étude des mécanismes macroscopiques du plissement du cortex mis en jeu lors du développement anté- et post-natal. Nous avons pour cela initié une étude sur la sulcogenèse in utero grâce à la reconstruction 3D du cerveau foetal. En parallèle, nous avons introduit un modèle multi-échelle et structurel de la surface corticale (le primal sketch des courbures) donnant accès aux empreintes laissées par la sulcogenèse dans le cerveau adulte

This thesis aims at developping some image processing tools and methods dedicated to the cerebral cortex anatomy. Its first direction is the devlopment of a generic method taking into account the individual cortex anatomy for the gyral parcellation of the cortex. This Voronoi diagram based method enables to define each gyrus from a set of limiting sulcus, and to extrapolate this definition where the sulci are interrupted. The second direction is the study of the macroscopic mecanisms underlying the cortex folding during the pre- and post natal development. A sulcogenesis study using 3D reconstructions of the fetal brain has then been initiated. In parallel, we have introduced a structural and multi-scale model of the cortical surface (the curvature primal sketch) providing some sulcogenesis related prints on adult brain