Segmentation de séquences d'IRM 3D du myocarde

Proposé par G. Bertrand, M. Couprie, L. Najman

Ce projet nous a été proposé par l'équipe de cardiologie de l'Hôpital Henri Mondor de Créteil dirigée par le professeur Dubois-Randé. L'encadrement sera effectué conjointement par le professeur Garot, cardiologue, et nous-mêmes. Des indemnités de stage sont prévues.

Après un infarctus du myocarde, une partie plus ou moins importante du muscle cardiaque peut se trouver nécrosée. L'imagerie par résonnance magnétique permet de visualiser les parties nécrosées du ventricule gauche grâce à une coloration obtenue par injection d'un produit marqueur dans le sang du patient. Dans la figure ci -dessous, on peut voir dans différentes coupes du ventricule gauche le muscle sain (en bleu dans l'image de droite), le volume sanguin à l'intérieur du ventricule (rouge) et les parties nécrosées du muscle (blanc), ainsi qu'une vue d'un modèle géométrique d'un myocarde nécrosé, obtenu à partir des segmentations des différentes coupes d'une IRM.


Figure 1. En haut, une coupe extraite d'une IRM 3D du coeur. A gauche, les images originales. A droite, les régions segmentées : le muscle sain en bleu, le volume sanguin en rouge, le muscle nécrosé en blanc (cliquez dans l'image pour voir une animation montrant les autres coupes - taille 600Ko). En bas, Une vue 3d d'un myocarde segmenté.

Un procédé nouveau permet d'acquérir des séquences temporelles de telles images 3D. A partir de telles séquences, il est possible d'étudier l'influence de l'infarctus sur la mobilité du muscle cardiaque, ce qui peut déboucher à la fois sur sur une meilleure compréhension du phénomène et sur de nouveaux outils pour aider le diagnostic.

Un outil de segmentation assistée d'images IRM 3D a été réalisé en 2001 par C. Doublier (ESIEE I5), dans le cadre de cette même collaboration avec l'hôpital Mondor. Cet outil permet la segmentation de chaque image 3D indépendamment, mais n'exploite pas le fait que dans une séquence, les images successives sont peu différentes. Le but de ce projet est de trouver une méthode de segmentation "4D" permettant de réduire le plus possible les interactions nécessaires entre le spécialiste et l'outil de segmentation, en s'appuyant sur cette propriété de "continuité" temporelle.