Reconstruction à partir d'images médicales
Le projet Epidaure a développé depuis plusieurs années des
travaux de recherche sur
l'analyse de séquences temporelles cardiaques à partir de
plusieurs modalités d'imagerie médicales: images SPECT, images
IRM tatouées... Le but de ces travaux vise à améliorer le
diagnostic de pathologies cardiaques en analysant quantitativement le mouvement
du coeur (essentiellement du ventricule gauche). L'émergence de
nouvelles modalités d'imagerie telles que l'échographie 3D permet
d'envisager qu'à moyen terme l'acquisition de séquences
temporelles du coeur soit possible dans de nombreux centres cliniques.
Dans le cadre de ce projet, on se propose de fusionner des données
mécaniques et electro-physiologiques du coeur. Cette tâche doit
se faire en deux étapes:
- Reconstruction du mouvement cardiaque
- Reconstruction de l'excitation électrique cardiaque
Pour la première étape, on utilisera des séquences
cardiaques issues d'images échographiques 3D pour reconstruire aussi
précisément que possible le mouvement du coeur, en particulier
celui du ventricule gauche. Cette reconstruction reposera sur un
modèle volumique du coeur auquel on associera un comportement
biomécanique aussi réaliste que possible. En effet, la
présence de multiples fibres musculaires dans le myocarde rend son
comportement mécanique fortement anisotrope et permet d'expliquer en
particulier la torsion du myocarde au niveau de l'apex ventriculaire. On
définira donc un modèle volumique d'éléments finis
tétraédriques ou hexaédriques auquel on attachera un
modèle élastique linéaire anisotrope et
non-homogène. Le choix d'un modèle élastique
linéaire permettra en effet d'accélérer de manière
importante les temps de calcul grâce à l'utilisation d'algorithmes
de pré-calcul qui ont été mis au point au sein du projet
Epidaure dans le cadre de la simulation d'interventions
chirurgicales. Le resultat de cette première étape
est à la fois l'obtention de surfaces du coeur à plusieurs
instants du cycle cardiaque mais également le calcul de
l'évolution de paramètres quantitatifs tels que la
déformation radiale ou apico-basale du ventricule gauche.
La deuxième étape concerne le calcul du vecteur champ
électrique sur la surface du coeur et en particulier l'extraction des
lignes de courant. Ce problème est typiquement un problème
inverse. La connaissance du signal vectocardiogramme (VCG) correspondant
à la projection du vecteur de dépolarisation en 3 ou 12 points
connus du thorax ainsi que la connaissance du mouvement cardiaque doit
permettre de reconstruire la valeur de ce champ électrique sur la
totalité de la surface cardiaque.
Retour à la page d'accueil