Extraction de parametres hemodynamiques par traitement d'images en cineangiographie (French text).

摘要

Parmi les diverses modalités offertes au médecin pour visualiser avec précision le coeur et les vaisseaux sanguins, la cinéangiographie occupe une place de premier choix. Cette séquence angiographique présente la progression d'un agent de contraste, opaque aux rayons X, au cours du temps. L'acquisition des images se fait à une vitesse d'environ 30 images par seconde. Elle permet d'obtenir des informations sur la morphologie mais aussi sur la fonctionnalité du vaisseau imagé.; L'acquisition des images angiographiques est dangeureuse pour le patient et relativement coûteuse. Mais actuellement, ces artériographies ne sont pas exploitées optimalement. En effet, le cardiologue utilise actuellement ces séquences angiographiques pour déterminer la géométrie du vaisseau ou pour estimer qualitativement le débit sanguin. Dans cette thèse, nous présentons une méthode permettant de mieux exploiter ces séquences déjà acquises. Notre approche permet d'estimer la fonctionnalité réelle d'une artère, ce qui n'est pas encore offert aux médecins par les méthodes traditionnelles.; Dans notre travail, nous montrons que dans une partie du cycle cardiaque le profil 3D de vitesses du sang dans les grandes artères est parabolique. À partir de ce résultat, nous montrons que le profil 2D de vitesses apparent de l'agent de contraste sur les images angiographiques est aussi un profil parabolique pour les différents cas rencontrés en angiographie.; En utilisant une approche de flot optique contrainte par le caractère laminaire de l'écoulement, la méthode présentée dans cette thèse permet d'extraire la vitesse maximum du sang, le débit, la pression, le diamètre du vaisseau et son axe principal. Notre algorithme est général, s'adapte au bruit et ne contient pas de paramètres ajuster. Notre méthode permet même de remplacer les approches géométriques dans certains cas. Comme elle est indépendante de l'incidence de vue (angle d'acquisition), elle permet de détecter les sténoses invisibles selon certaines incidences et donc introuvables par les approches de détection de contour.; Nous présentons aussi le protocole de validation complet que nous avons développé. Celui-ci peut être utilisé pour tester d'autres approches estimant des paramètres fonctionnels en angiographie. Nous commençons par des images simulées de vaisseaux droits et sténosés, parallèles au plan de l'image ou non, et avec ou sans bruit. Nous avons ensuite réalisé des modèles de plexiglas à l'Institut de Cardiologie de Montréal pour évaluer l'influence de la chaîne angiographique sur la précision des résultats.; Notre méthode n'est cependant pas là pour remplacer les méthodes géométriques existantes mais pour offrir des informations sur la fonctionnalité de l'artère imagée. Elle permet donc ainsi de mieux rentabiliser les séquences acquises et d'améliorer le diagnostic du médecin. (Abstract shortened by UMI.)