Tesi sul tema "Imagerie multimodalités"
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Cormier, Stéphane. "Classification non exclusive pour le recalage d'images cérébrales multimodalités". Tours, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUR3301.
Abstract (sommario):
Les trente dernières années ont connu un essor considérable des systèmes d'investigation médicaux et de l'imagerie médicale en particulier. De nouvelles modalités sont apparues et des techniques éprouvées se sont considérablement améliorées devenant plus précises et moins invasives. Dans ce contexte, les médecins utilisent bien souvent plusieurs de ces techniques pour remédier aux limitations intrinsèques de chacune d'entre elles. C'est pourquoi des méthodes de recalage ont été développées pour permettre la mise en correspondance et la fusion de ces diverses sources d'informations souvent complémentaires. Nous disposons de différentes modalités d'imagerie cérébrale d'un même patient décrivant d'une part l'anatomie (IRM) et d'autre part l'activité fonctionnelle (médecine nucléaire de type SPECT). Dans notre cas d'étude, l'ensemble de ces examens est réalisé sans aucun marqueur externe. L'objectif de ce travail est donc de recaler de façon rigide ces deux modalités en se basant sur les propriétés intrinsèques du cerveau et s'appliquant à des cas cliniques très difficiles non traités jusqu'à présent dans la littérature. C'est pourquoi dans une première étape nous décrivons notre méthode permettant de recaler des images sévèrement pathologiques présentant un manque d'information important. Nous exposons ensuite le cas d'images fonctionnelles de type neurotransmission présentant une fixation très diffuse ne permettant pas la détection a priori d'invariants utilisables pour le recalage. L'ensemble de notre méthode est basé sur la segmentation floue des images et la mise en œuvre d'un processus de détection possibiliste de forme accompagnée ou non d'une régularisation par diffusion anisotrope. Le recalage est ensuite réalisé en détectant des invariants d'orientation sur les deux modalités.
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Lopez-Hernandez, Juan. "Imagerie Cardiaque Multimodalités 2D et 3D :application à la Coronarographie/Tomoscintigraphie/TEP-CT". Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00118991.
Abstract (sommario):
La coronarographie et la tomoscintigraphie (SPECT, de l'anglais "Single Photon Emission ComputedTomography") sont deux techniques d'imagerie utilisées couramment pour diagnostiquer les maladies
cardiovasculaires. La première modalité est constituée de séquences d'images à rayon X visualisant chacune,
dans un même plan, les artères coronaires situées sur la face avant et la face arrière du coeur. Les images à
rayons X fournissent des informations anatomiques liées à l'arbre artériel et mettent en évidence d'éventuels
rétrécissements des artères (sténoses). La modalité SPECT (imagerie nucléaire) fournit une représentation 3D
de la perfusion du volume myocardique. Cette information fonctionnelle permet la visualisation de régions
myocardiques souffrant de défauts d'irrigations. Le but du travail présenté est de superposer, en 3D, les
informations fonctionnelles et anatomiques pour établir un lien visuel entre des lésions artérielles et leurs
conséquences en termes de défauts d'irrigation. Dans la représentation 3D choisie pour faciliter le diagnostic, la
structure d'un arbre artériel schématique, comprenant les sténoses, est placée sur le volume de perfusion. Les
données initiales sont constituées d'une liste de points représentatifs de l'arbre artériel (points d'arrivée et de
départs de segments d'artères, bifurcations, sténoses, etc.) marqués par le coronarographiste dans les images à
rayons X des différentes incidences. Le volume de perfusion est ensuite projeté sous les incidences des images
de coronarographie. Un algorithme de recalage superposant les images à rayons X et les projections SPECT
correspondantes fournit les paramètres des transformations géométriques ramenant les points marqués dans les
images à rayons X dans une position équivalente dans les images SPECT. Un algorithme de reconstruction 3D
permet ensuite de placer les points artériels et les sténoses sur le volume de perfusion et de former un arbre
schématique servant de repère au clinicien. Une base de données formée de 28 patients a été utilisée pour
effectuer 40 superpositions 3D de données anatomo-fonctionnelles. Ces reconstructions ont montré que la
représentation 3D est suffisamment précise pour permettre d'établir visuellement un lien entre sténoses et
défauts de perfusions. Nos algorithmes de superpositions 3D ont ensuite été complétés pour remplacer la
modalité SPECT par les données de l'examen bimodal TEP/CT (Tomographie par Emission de
Positons/Tomodensitométrie). Les données d'un cas clinique trimodal TEP/CT/coronarographie ont été utilisées
pour vérifier l'adéquation de nos algorithmes à la nouvelle modalité d'imagerie.
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Lopez, Hernandez Juan Manuel. "Imagerie cardiaque multimodalités 2D et 3D : application à la coronarographie/tomoscintigraphie/TEP-CT". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2006_LOPEZ_HERNANDEZ_J_M.pdf.
Abstract (sommario):
La coronarographie et la tomoscintigraphie (SPECT, de l'anglais "Single Photon Emission Computed Tomography") sont deux techniques d'imagerie utilisées couramment pour diagnostiquer les maladies cardiovasculaires. La première modalité est constituée de séquences d'images à rayon X visualisant chacune, dans un même plan, les artères coronaires situées sur la face avant et la face arrière du cœur. Les images à rayons X fournissent des informations anatomiques liées à l'arbre artériel et mettent en évidence d'éventuels rétrécissements des artères (sténoses). La modalité SPECT (imagerie nucléaire) fournit une représentation 3D de la perfusion du volume myocardique. Cette information fonctionnelle permet la visualisation de régions myocardiques souffrant de défauts d'irrigations. Le but du travail présenté est de superposer, en 3D, les informations fonctionnelles et anatomiques pour établir un lien visuel entre des lésions artérielles et leurs conséquences en termes de défauts d'irrigation. Dans la représentation 3D choisie pour faciliter le diagnostic, la structure d'un arbre artériel schématique, comprenant les sténoses, est placée sur le volume de perfusion. Les données initiales sont constituées d'une liste de points représentatifs de l'arbre artériel (points d'arrivée et de départs de segments d'artères, bifurcations, sténoses, etc. ) marqués par le coronarographiste dans les images à rayons X des différentes incidences. Le volume de perfusion est ensuite projeté sous les incidences des images de coronarographie. Un algorithme de recalage superposant les images à rayons X et les projections SPECT correspondantes fournit les paramètres des transformations géométriques ramenant les points marqués dans les images à rayons X dans une position équivalente dans les images SPECT. Un algorithme de reconstruction 3D permet ensuite de placer les points artériels et les sténoses sur le volume de perfusion et de former un arbre schématique servant de repère au clinicien. Une base de données formée de 28 patients a été utilisée pour effectuer 40 superpositions 3D de données anatomo-fonctionnelles. Ces reconstructions ont montré que la représentation 3D est suffisamment précise pour permettre d'établir visuellement un lien entre sténoses et défauts de perfusions. Nos algorithmes de superpositions 3D ont ensuite été complétés pour remplacer la modalité SPECT par les données de l'examen bimodal TEP/CT (Tomographie par Emission de Positons/Tomodensitométrie). Les données d'un cas clinique trimodal TEP/CT/coronarographie ont été utilisées pour vérifier l'adéquation de nos algorithmes à la nouvelle modalité d'imagerieCoronarography and tomoscintigraphy (SPECT, Single Photon Emission Tomography) are two imaging techniques used standardly for the diagnosis of cardiovascular diseases. The first modality consists of X-ray image sequences visualizing each, in a same plane, the coronary arteries located on the front and the back side of the heart. The X-ray images give anatomical information relating to the arterial tree and highlight eventual artery narrowings (stenoses). The SPECT modality (nuclear imaging) provide a 3D representation of the myocardial volume perfusion. This functional information authorizes the visualization of myocardial regions suffering from irrigation defaults. The aim of the presented work is to superimpose (in the 3D space) the functional and anatomical information in order to establish the visual link between arterial lesions and their consequence in terms of irrigation defaults. In the 3D representation chosen to facilitate the diagnosis, the structure of a schematic arterial tree and the stenoses are placed onto the perfusion volume. The initial data consist of a list of points representative for the arterial tree (start and end points of arterial segments, bifurcations, stenoses, etc) and marked by coronarographists on the X-ray images of the different incidences. The perfusion volume is then projected under the incidences of the coronarographic images. A registration algorithm superimposing the X-ray images and the corresponding SPECT projections provides the parameters of the geometrical transformations bringing the points marked in the X rays images in equivalent positions in the 2D SPECT images. A 3D reconstruction algorithm is then used to place the arterial points and the stenoses on the perfusion volume and build a schematic tree acting as landmark for the clinician. A 28 patient database was used to realize 40 3D superimposition of anatomo-functional data. These reconstructions have shown that the 3D representation is precise enough for the establishment of the visual relationship between stenoses and perfusion defaults. Our 3D superimposition algorithms were then be completed in order to replace the SPECT modality by data of the PET/CT (Positron Emission Tomography/Computed Tomography) bimodal examination. The data of a clinical trimodal PET/CT/coronarography case have been used to evaluate the adequacy of our algorithms to novel imaging modalities
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Palos, Ladeiro Georges. "Recalage non rigide d'images médicales : application aux images abdominales multimodalités". Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2004/50376-2004-73.pdf.
Abstract (sommario):
La radiothérapie est une méthode thérapeutique qui requiert l'emploi d'imageurs contraignants comme le scanner, Le scanner permet la délimitation des volumes cibles, en raison de sa précision géométrique et de l'information donnée sur les densités électroniques, nécessaires aux calculs dosimétriques. Cependant, on pourrait utiliser l'IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) pour l'établissement des plans de traitement, car l'IRM permet une meilleure délimitation des volumes tumoraux dans de nombreuses localisations, et pourrait améliorer ainsi la précision de la radiothérapie conformationnelle, Mais remplacer les images scanner par les images IRM, pour calculer les doses à appliquer au patient, nécessite de déformer une image scanner source et la superposer aux acquisitions IRM référence, pour utiliser les indications Hounsfield, Cette thèse propose une méthodologie pour mettre en correspondance deux images de modalités différentes, pour apporter une meilleure délimitation des volumes à irradier, Nous nous intéressons notamment aux images abdominales. Nous avons réalisé dans un premier temps une étude bibliographique se rapportant au recalage d'images en générale, puis nous avons exposé les différentes applications réalisées dans le domaine médical. Il permet de situer notre approche de la mise en correspondance par rapport aux autres techniques utilisées et montre la pauvreté des applications faites pour les images abdominales. Dans un second temps, nous détaillons les étapes de la procédure de recalage automatiquePour la réalisation de la méthode nous avons construit un algorithme iconique basé sur les mesures de similarité comme l'information mutuelle et le rapport de corrélation, La mise en œuvre du modèle de déformation d'images nécessite deux étapes: la première étape est un recalage rigide qui permet d'initialiser la seconde, un recalage non rigide basé sur la résolution du flot optique qui offre une certaine simplicité de mise en œuvre, Enfin la dernière partie du document concerne les expérimentations et résultats de la mise en correspondance des images scanner et IRM pour l'utilisation en dosimétrie du traitement en radiothérapie, Les expérimentations que noùs avons réalisées nous permettent d'envisager une adaptation rapide de l'algorithme pour des cas cliniques réels
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Brullé, Laura. "Développement de stratégies d'imagerie multimodalités pour la pharmacologie des agents anticancéreux". Phd thesis, Université d'Orléans, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00747343.
Abstract (sommario):
L'imagerie préclinique dans le domaine de la cancérologie est en plein essor. Elle permet grâce à des modèles animaux représentatifs de cancers humains de comprendre les mécanismes de développement des pathologies et d'évaluer l'efficacité thérapeutique d'un nouveau traitement. Le principal objectif de ce travail a été de développer deux modèles orthotopiques de cancer (pancréas et colon) et d'évaluer des traitements de références ainsi qu'une nouvelle stratégie thérapeutique par plasma froid fibré appelée Plasma Gun. Les 2 modèles de cancers développés ont montré une bonne représentativité vis-à-vis des cancers humains, avec l'apparition de métastases à distance et la présence de zones hypoxiques. Le 5-fluorouracile pour le modèle orthotopique de carcinome colorectal HCT116-luc et la gemcitabine pour le modèle d'adénocarcinome pancréatique MIA PaCa2-luc ont induit à faible dose des effets discrets pouvant être mis en évidence grâce aux modalités d'imageries mises en oeuvre. Après validation de nos démarches expérimentales une nouvelle stratégie thérapeutique, le Plasma Gun, a été évaluée et a montré des effets significatifs sur l'inhibition de la croissance tumorale. Le second objectif de ma thèse a été de mettre en oeuvre des outils pour l'induction et la caractérisation des métastases osseuses ainsi que pour l'imagerie haute résolution de la vascularisation. D'une part, les métastases osseuses obtenues par injection de cellules PC3M-luc en intracardiaque ont été évaluées et quantifiées grâce à différentes modalités d'imagerie (bioluminescence, scintigraphie et scanner X). D'autre part, la réalisation d'une imagerie haute résolution de la vascularisation a été possible grâce à la technique de casting qui permet de recréer la structure 3D de l'architecture vasculaire suite à l'injection d'une résine dans la circulation. Les développements réalisés lors de cette thèse ont ainsi permis d'apporter des outils pour l'évaluation préclinique de nouvelles thérapies anticancéreuses.
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Salazar, Gómez Antonio José. "Développement d'une station d'imagerie médicale multimodalité et multimédia pour la téléradiologie interactive". Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD907.
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Fournier-Dujardin, Laure. "Imagerie multimodalité de l'angiogenèse tumorale". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112345.
Abstract (sommario):
L'angiogenèse tumorale correspond à la formation de nouveaux vaisseaux induits par la tumeur afin d'assurer sa croissance et son expansion. Elle est devenue la cible d'une nouvelle classe d'agents, les traitements anti-angiogéniques. Ces traitements n'entraînent que rarement une régression du volume tumoral. Il est donc nécessaire de mettre au point de nouvelles techniques évaluant les caractéristiques fonctionnelles des tumeurs, reflétant leur angiogenèse. Ces travaux avaient pour objectifs de détecter et caractériser des tumeurs hépatiques et mammaires dans des modèles animaux et chez la femme en quantifiant leurs caractéristiques microvasculaires, et de suivre les effets de thérapies anti-angiogéniques dans des tumeurs humaines implantées chez l'animal. Plusieurs techniques ont été mises en œuvre dans ce travail. Des séquences d'acquisition dynamique avec injection d'agent de contraste en tomodensitométrie à rayons X et en imagerie par Résonance Magnétique ont permis de quantifier des paramètres reflétant la vascularisation, afin de détecter des tumeurs, et d'évaluer les effets de traitements. L'imagerie optique, qui utilise la lumière comme outil diagnostique, est encore au stade expérimental, mais elle offre de nouvelles possibilités afin de définir des paramètres physiologiques pouvant caractériser les tissusAngiogenesis is the formation of new vessels induced by tumours to allow its growth and expansion. It has become the target of a new class of drugs: anti-angiogenic agents. These therapies rarely induce a decrease tumour size. It is therefore necessary to develop new techniques to evaluate functional characteristics of tumours, reflecting their angiogenic status. This purpose of this work was to detect and characterize liver and breast tumours in animal models and in women by quantifying their microvascular characteristics, and to follow anti-angiogenic treatment in human tumours implanted in animals. Several techniques were used in this work. Contrast-enhanced dynamic imaging using Computed Tomography and Magnetic Resonance Imaging yielded parameters reflecting tumour microcirculation, allowing detection and characterization of tumours, and following the effects of therapeutic agents. Optical imaging, which uses light as a diagnostic tool, is still experimental, but it offers new possibilities to define physiological parameters for tissue characterization
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Dillenseger, Jean-Louis. "Imagerie Tridimensionnelle Morphologique et Fonctionnelle en Multimodalité". Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133646.
Abstract (sommario):
Ce mémoire est centré sur la visualisation et l'analyse tridimensionnelle de données morphologiques, la fusion d'informations provenant de modalités identiques mais dont l'acquisition est effectuée à des instant différents et de la mise en correspondance de signaux fonctionnels avec des données morphologiques.Le premier chapitre est consacré à une étude bibliographique traitant de l'acquisition et de la modélisation de primitives tridimensionnelles en imagerie médicale. Le propos du second chapitre concerne une revue des techniques de représentation de primitives et de fonctions multi-variables.
Le troisième chapitre traite de la représentation et de l'analyse d'images morphologiques tridimensionnelles. Un nouveau concept, le lancer de rayons multi-fonctions, a été introduit afin d'intégrer sur le rayon une partie des traitements tels que l'interpolation, la détection, le filtrage tout en préservant les fonctionnalités de base (dissection, manipulation par exemple) de l'imagerie médicale tridimensionnelle. Une technique d'accélération du processus de synthèse d'images basée sur la cohérence inter-images est également proposée.
Le suivi d'une pathologie ou l'évaluation d'une thérapie nécessitent la confrontation d'images acquises par une même source mais à des instants distincts. Le quatrième chapitre porte sur l'étude et la mise au point d'une technique de recalage 3D en rotation de volumes basée sur une formalisation utilisant les quaternions.
Le dernier chapitre est consacré à la reconstitution et à la description (la visualisation) dans l'espace anatomique cérébral des champs de potentiels électriques ou magnétiques (EEG et MEG).
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Laredo, Mikaël. "Nouveaux développements techniques et applications cliniques de l'imagerie par résonance magnétique cardiaque et tomodensitométrie pour le diagnostic et la caractérisation de la cardiomyopathie arythmogène". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS568.pdf.
Abstract (sommario):
Les cardiomyopathies arythmogènes (CMA) sont une famille de pathologies cardiaques d’origine génétique dont la principale conséquence est le risque d’arythmie ventriculaires pouvant conduire à la mort subite cardiaque. Les CMA présentent une variété de phénotypes constamment en évolution incluant des modifications structurelles cachées nécessitant une évaluation multiparamétrique. L’imagerie par résonance magnétique cardiaque (IRMC) est essentielle à leur évaluation, compte tenu de l'identification croissante des formes de CMA biventriculaires et touchant le ventricule gauche (VG) de manière prédominante. La tomodensitométrie cardiaque (TDMC), bien que moins établie, présente une utilité potentielle comme outil complémentaire ou alternatif. Dans cette thèse, nous avons profité de notre large cohorte de patients porteur d’une CMA pour poursuivre trois objectifs permettant d'étendre les limites de l'imagerie cardiaque pour le diagnostic et la caractérisation fonctionnelle des CMA. Premièrement, nous avons développé et évalué un nouveau paramètre d’IRMC de suivi de textures intégrant les dynamiques longitudinales et radiales du ventricule droit (VD), qui s'est avéré efficace pour distinguer les patients atteint de CMA, en particulier ceux qui manquent de critères structurels majeurs, des sujets sains, impliquant qu'une analyse bidimensionnelle de la dynamique VD est essentielle pour saisir la physiologie complexe des CMA. Deuxièmement, nous avons décrit les caractéristiques à l’IRMC de la CMA liée aux variants pathogéniques dans Desmoplakine (DSP), une entité spécifique associée à un pronostic particulièrement défavorable au sein de la vaste diversité des CMA, et pour la première fois les avons comparées à celles trouvées dans d’autres formes de CMA avec atteinte du VG. Nous avons constaté que la présence d'un rehaussement tardif diffus s'étendant au-delà du VG inferolatéral associée à un rapport de volume VG-VD en fin de systole ≥ 0,8 pourrait être considérée comme indicatrice d'une forte probabilité pré-test génétique de CMA liée à DSP. Troisièmement, à travers une étude multimodalité, nous avons montré qu'il y avait généralement une faible concordance spatiale entre le substrat arythmogène et les anomalies morpho-fonctionnelles ou la graisse VD, à un niveau segmentaire. Ce résultat ouvre la voie à une intégration de données électrophysiologiques dans les critères diagnostics des CMA et suggère que l'imagerie cardiaque en pratique courante ne peut pas exclure de manière fiable la présence d'un substrat arythmogène à un certaine localisation du VD. Des améliorations déterminantes sont actuellement entreprises pour augmenter l'impact et la généralisabilité des trois ensembles de résultatsArrhythmogenic cardiomyopathies (ACM) constitute a spectrum of genetically-determined cardiac diseases of which the main consequence are ventricular arrhythmias potentially leading to sudden cardiac death. Arrhythmogenic cardiomyopathies have a diverse range of clinical-imaging phenotypes, and a continuously evolving landscape including concealed structural changes requiring multiparametric assessment. Cardiac magnetic resonance (CMR) is central in their evaluation, given the growing identification of biventricular and left-ventricular(LV)-predominant ACM variants. Multidetector computed tomography (MDCT), while not as established, offers potential utility as either an adjunct or alternative tool. In this thesis, we took advantage on our large ACM cohort to pursue three aims able to extend the boundaries of cardiac imaging for ACM diagnosis and functional characterization. First, we developed and evaluated a novel feature-tracking CMR parameter that integrates both longitudinal and radial right ventricular (RV) dynamics, which was effective in distinguishing ACM patients, particularly those lacking major structural criteria, from healthy subjects, implying that a two-dimensional representation of RV dynamics is crucial to capture the complex physiology of ACM. Second, we described the CMR features of Desmoplakin (DSP)-related ACM, a specific entity associated with particularly worse outcomes amidst the wide diversity of ACMs, and for the first time compared them to those found in ACM with LV involvement. We found that the presence of diffuse late gadolinium enhancement extending beyond the inferolateral LV combined with an end-systolic LV-to-RV volume ratio ≥0.8 may be considered as indicative of a high pre-genetical test results likelihood for DSP-ACM. Third, through a transversal multimodality study, we showed there was overall a low spatial concordance between the arrhythmogenic substrate and morpho-functional abnormalities or RV fat, at a segmental level. This finding paves the way for an integration of EP data into ACM diagnostic criteria and suggest that routine practice cardiac imaging cannot reliably exclude the presence of an EP substrate in a given RV location. Determinant improvements are currently being undertaken to increase the impact and generalizability of the three sets of results
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Benoit, Landry. "Imagerie multimodalité appliquée au phénotypage haut-débit des semences et plantules". Thesis, Angers, 2015. http://www.theses.fr/2015ANGE0084.
Abstract (sommario):
Au cours de ce travail nous avons utilisé les potentialités de différentes modalités d'imagerie, que nous appliquons au domaine du végétal afin de contribuer au phénotypage haut-débit des semences et plantules. Nous nous somme principalement consacré à la recherche de réponses à deux problématiques spécifiques et importantes de ce secteur. Nous commençons par montrer l'applicabilité de l'imagerie en lumière visible inactinique et de l'imagerie thermographique passive pour imager le développement des semences et plantules, un phénomène biologique se déroulant normalement dans le sol et l’obscurité. Nous présentons nos apports à ce type d’imagerie, au travers de nos contributions à la conception et à la réalisation d’un système de vision en imagerie visible inactinique, ayant pour finalité la réalisation de mesures individualisées automatisées sur les semences, les plantules et les organes des plantules. Ce système gère les croisements de plantules, via l'utilisation originale de la diffusion anisotrope, ce qui nous a permis de multiplier, sans perte d'information, les débits par dix. De plus, ce système réalise la séparation des organes au moyen d’un critère générique basé sur le gravitropisme. La validation des algorithmes de traitement d'images du système de vision utilise des voies originales (simulation numérique et test de l'influence de l'incertitude via simulation agronomique). L’imagerie thermographique, qui capte le rayonnement thermique passif des objets, nous permet de visualiser et de mesurer les semences et plantules dans l'obscurité. Elle permet aussi de réaliser la segmentation et le suivi des organes de plantules. Cette technologie d'imagerie nous a aussi permis de montrer la faisabilité d'un dosage non destructif de teneur en sucre des organes de plantules de betterave. Ensuite nous proposons une méthodologie générique permettant la conception de capteurs bas-coût spectralement optimisés, en fonction de tâches applicatives déterminées. Cette méthodologie utilise la théorie de l’information, pour extraire de l’imagerie hyperspectrale, relativement coûteuse, l’information utile à la conception des capteurs dédiés bas-coût. L’intérêt de cette méthodologie pour le phénotypage des plantes est montré et justifie le transfert de celle-ci au monde de la recherche en biologie végétaleAlong this work, we have used the potentiality of different modalities of imagery that we apply to the plant domain so as to contribute to the high-throughput phenotyping of seeds and seedlings. We have mainly committed ourselves to the search for answers to two specific and important problematic in this domain. We begin by showing the applicability of visible imaging using an inactinic light and passive thermographic imaging to image the development of seeds and seedlings, a biological phenomenon usually occurring in soil and darkness. We present our contributions to this type of imaging through our contributions to the conception and the realization of a vision system using visible inactinic imaging, whose finality is the realization of individualized automated measurement on the seeds, the seedlings and the organs of the seedlings. This system handle seedling crossing, through the original use of anisotropic diffusion, which allowed us to multiply, without information loss, the output by ten. Furthermore, this system carries out the separation of the organs by means of a generic criterion based on gravitropism. The validation of the image processing algorithms of the vision system use original ways (numerical simulation and test of the influence of the uncertainty through agronomic simulation). Thermographic imaging, which captures the passive heat radiation of objects, allows us to visualize and to measure seeds and seedlings in the darkness. It also allows realizing the segmentation and the tracking of the organs of seedlings. This imaging technology also allowed us to demonstrate the feasibility of a non-destructive determination of sugar quantity in organs of beet seedlings. We then propose a generic methodology that allows the conception of spectrally optimized low-cost sensors, according to determined application tasks. This methodology uses information theory, to extract from, relatively expensive, hyperspectral imaging, the information needed for the conception of the dedicated low-cost sensors. The interest of this methodology for plant phenotyping has been shown and justifies its transfer to the world of research in plant biology
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Lopez, Hernandez Juan Manuel Karcher Gilles. "Imagerie cardiaque multimodalités 2D et 3D application à la coronarographie/tomoscintigraphie/TEP-CT /". Vandoeuvre-les-Nancy : INPL, 2006. http://www.scd.inpl-nancy.fr/theses/2006_LOPEZ_HERNANDEZ_J_M.pdf.
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Soussi, Najib. "Imagerie cardiaque multimodalité IRM - Médecine nucléaire : étude et réalisation d'un protocole automatique de repérage, recalage et fusion d'images cardiaques". Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR28433.
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Detraz, Morgane. "Développement d'outils bimodaux pour l'imagerie oncologique in vivo exploitant les modalités optique et nucléaire". Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR138.
Abstract (sommario):
La qualité du diagnostic oncologique, déterminant la thérapie et le pronostic du patient, repose sur différentes techniques d’imagerie ou modalités, associées à des molécules de contraste afin de générer une image représentative de la situation tumorale et analysable par le praticien. L’imagerie moléculaire, incluant l’imagerie optique de fluorescence et l’imagerie nucléaire, est couramment utilisée pour la prise en charge oncologique des patients. Récemment, une classe hybride de molécules de contraste appelée MOMIA (MOnomolecular Multimodal Imaging Agent) a émergé, associant plusieurs modalités au sein d’une structure moléculaire unique. Cette combinaison performante cumule les forces de chacune des modalités combinées en palliant leur limitation respective. Dans ce cadre, ces travaux de thèse portent sur le développement et l’exploitation d’une plateforme polyvalente bimodale (fluorescente et radioactive) composée d’un synthon peptidique, radiomarquable par chélation du 99mTc, couplé à fluorophore présentant des propriétés spectroscopiques d’émission dans le proche infra-rouge, gamme spectrale privilégiée pour l’imagerie in vivo. Cette plateforme est finalement clickable à toute (bio)molécule d’intérêt, générant à façon des sondes bimodales en une étape de couplage. L’exploitation de cette plateforme bimodale clickable a été explorée dans le contexte du diagnostic oncologique via deux cibles enzymatiques principales : la caspase-3 et les tyrosine-kinases. Les étapes de conception, synthèse, optimisation, développement et validation biologique préliminaire in vitro de la plateforme et des sondes dérivées bimodales sont présentésOncologic healthcare and remission prognosis rely on a reliable and accurate diagnosis. Molecular imaging, including optical and nuclear imaging, is currently used for the management cancer therapy. Recently, a new class of bio-imaging agent called MOMIA (MOnomolecular Multimodal Imaging Agent) emerged by combining the synergistic strengths of several modalities on the same molecular structure. We envisioned to merge optical and nuclear imaging in order to develop a molecular tool offering a non-invasive, highly resolutive and sensitive detection. Our approach relies on a universal bimodal clickable scaffold with a selected targeting ligand. Two distinct enzymatic targets have been explored in the oncologic context: caspase-3 as a key component in an apoptotic program and tyrosine kinase inhibitors involved in lung cancer therapy. These multimodal sensors have a promising potential in translational clinical applications
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Forte, Anne-Marie. "Système basé sur la connaissance pour l'identification, la caractérisation et la mise en correspondance d'entités anatomiques et fonctionnelles en imagerie médicale multimodalité". Tours, 1991. http://www.theses.fr/1991TOUR3302.
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Balvay, Daniel. "Qualité de la modélisation en imagerie dynamique de la microcirculation avec injection d'un agent de contraste : nouveaux critères et applications en multimodalité". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112147.
Abstract (sommario):
L'imagerie dynamique de microcirculation dispose d'un potentiel important pour l'étude de nombreuses pathologies in vivo, en complément à l'imagerie conventionnelle. Or pour obtenir des cartes de paramètres microcirculatoires à partir des données dynamiques, une modélisation doit être effectuée. Les méthodes actuelles pour vérifier la qualité de cette modélisation n'étant pas satisfaisantes, le potentiel de l'imagerie dynamique en est fortement réduit. Nous montrons ici que pour étudier la modélisation, tant qualitativement que quantitativement, il est nécessaire de traiter séparément les questions de qualité d'ajustement et de robustesse,. Nous avons mis au point une nouvelle méthode, basée sur l'autocorrélation, pour estimer les amplitudes des composantes corrélées et non corrélées des signaux. Cette méthode nous a permis de corriger le coefficient de corrélation R² et la matrice de covariance, et ainsi de définir de nouveaux critères de fiabilité et une matrice de covariance corrigée pour les remplacer. L'amélioration apportée par les nouveaux critères est démontrée sur simulations et sur données IRM dynamiques réelles. La matrice de covariance corrigée estime la robustesse et la redondance locale des paramètres. Elle peut être calculée conjointement pour compléter les nouveaux critères de fiabilité. Les améliorations apportées par les nouveaux indicateurs doivent faciliter le développement de l'imagerie de la microcirculation. L'intérêt des nouveaux indicateurs est illustré sur un grand panel de données d'imagerie. Ils constituent plus généralement de nouveaux outils de traitement du signalThe microcirculation dynamic imaging could be a relevant imaging when used in addition with more conventional medical imaging. The dynamic data are modeled, pixel by pixel, to provide microcirculation parameters maps. However there is no efficient tool to assess the modeling quality. The relevance of the parametric maps provided by the dynamic imaging is then limited. Here, we show that a qualitative and quantitative study of the modeling quality needs first to distinguish two questions : the quality of the data fits and the robusness for the random noise. To separate the questions, we designed a new autocorrelation based method which is able to estimate the amplitude of both the correlated and not correlated component of a signal. This method allowed us to correct the correlation coefficient R² and the covariance matrix estimation. It allowed us to define new reliability criteria and a corrected covariance matrix to replace the more conventional indicators. It was shown, on simulated data and in MR data, that new reliabily criteria are obviously better than the R² to assess fit quality. The corrected covariance matrix which assess the robustness and the redoundancy can be calculated in addition to the reliability criteria unlike conventional one which is limited to good data fits. Thus the modeling quality is obviously improved by the new indicators. It should improve the clinical use of microcirculation dynamic imaging where guaranties are needed against artefact. The interest of the new criteria is showed on many different dynamic data. More generaly the new indicators appear as new efficient tools for signal analysis
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Hendlisz, Alain. "Multimodality imaging for treatment response prediction in colorectal cancer". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2015. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209109.
Abstract (sommario):
L’hypothèse prédominante de cette thèse est que les changements métaboliques tumoraux mesurés par FDG-PET/CT sous l’influence des traitements anticancéreux, apparaissent plus précocement et parfois exclusivement par rapport aux modalités d’imagerie morphologique classique. L’imagerie multimodale, en combinant les avantages de chacune des techniques, dépasse leur limitations et pourrait permettre (i) une évaluation du bénéfice du traitement plus rapide et plus adéquate ;(ii) de modifier les algorithmes thérapeutiques à différents stades de cancer colorectal et (iii) d’améliorer la compréhension des mécanismes d’échappement aux traitements anticancéreux. Pour évaluer l’apport de l’imagerie multimodale dans l’évaluation de la réponse au traitement des cancers colorectaux (CCR), nous avons poursuivi 3 séries d’expérimentation cliniques.1) Le premier projet explore l’imagerie multimodale comme un outil d’individualisation pour la radio-embolisation (microsphères chargées en 90Yttrium) chez des patients porteurs d’un CCR métastatique au niveau du foie, pour laquelle l’imagerie morphologique classique est incapable de mesurer l’effet thérapeutique. Nous montrons que l’usage non sélectif de la radio-embolisation améliore l’histoire clinique de ces patients, bien que certains d’entre eux ne semblent pas en bénéficier. Ensuite, par une analyse multimodale lésion par lésion intégrant angiographie-CT Scan, FDG-PET/CT et scintigraphie aux macro-agrégats d’albumine marqués au 99mTechnetium, nous démontrons que la distribution pré-thérapeutique des macro-agrégats d’albumine est hétérogène entre les différentes lésions des patients et prédictive de la réponse métabolique au sein de ces lésions, permettant le développement d’un outil de prédiction et de planification pour la radio-embolisation.
2) Le deuxième projet explore le domaine du CCR métastatique traité par chimiothérapie palliative. (i) Nous démontrons d’abord que la réponse métabolique (RM) tumorale après une cure de chimiothérapie cytolytique prédit plus vite et plus adéquatement que l’imagerie morphologique basée sur les critères RECIST les bénéfices cliniques du traitement. La RM précoce a une excellente valeur prédictive négative sur l’absence de réponse morphologique et met en évidence une variabilité de réponse inter-lésionnelle chez une proportion importante des patients. (ii) L’étude SoMore explore ensuite des patients présentant un CCR avancé et réfractaire, traités par capecitabine et sorafenib, et confirme l’importance pronostique des RM mixtes, suggérant une méthodologie de classification clinique basée sur la consistance de la RM. (iii) Cette classification cherche confirmation dans l’étude RegARd-C, encore en cours, évaluant les effets du regorafenib, et explorant également la signification génomique et épigénétique de la variabilité de RM.
3) Le troisième projet cherche à utiliser les propriétés de l’imagerie métabolique pour modifier l’algorithme de traitement adjuvant des patients porteurs d’un cancer du côlon de stade III. Ce projet, encore en cours, fait l’hypothèse que l’absence de RM de la lésion primitive après une cure de chimiothérapie prédit l’absence de bénéfice du traitement adjuvant complet. Une analyse intérimaire en démontre la faisabilité et confirme la présence de 40% de tumeurs présentant des caractéristiques métaboliques de chimio-résistance.
En conclusion, pour des patients porteurs d’un CCR, l’imagerie multimodale comprenant une évaluation du métabolisme tumoral permet une évaluation plus précoce et plus adéquate du bénéfice au traitement anticancéreux pour différentes modalités thérapeutiques comme la radio-embolisation, la chimiothérapie cytotoxique et les agents biologiques. L’imagerie multimodale permet de prédire et planifier les radio-embolisations et se révèle très prometteuse pour les traitements chimiothérapiques cytotoxiques ou combinés à des biologiques en situation adjuvante ou métastatique. Elle démontre par ailleurs une importante variabilité de réponse métabolique inter-lésionnelle qui représente un axe de recherche majeur sur les mécanismes moléculaires d’hétérogénéité génomique tumorale et de résistance aux traitements anti-cancéreux.
Doctorat en Sciences médicales
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Dentamaro, Mario. "Développement de fonctionnalisations biochimiques de nanoparticules théranostiques pour un ciblage actif de l’apoptose". Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1127.
Abstract (sommario):
Les nanoparticules AGuIX® sont des petites plateformes paramagnétiques qui ont été développées pour des applications en imagerie médicale. Ces nanoparticules se composent à leur surface de plusieurs fonctions amines utilisées pour le greffage de ligands Gd-DOTAGA. Ces nanoparticules paramagnétiques ont un diamètre inférieur à 5 nm. Différentes études dans le domaine du cancer ont montré que ces nanoparticules disposaient de propriétés théragnostiques, permettant à la fois la réalisation d'un diagnostic et d'une thérapie. En effet, la surface rigide des AGuIX permet une multimodalité dans l'usage des techniques d'imagerie médicale. Par ailleurs, leur faible diamètre hydrodynamique assure un ciblage tumoral passif par effet EPR (Enhanced Permeability and Retention) et la présence de Gd permet la réalisation de radiothérapies guidées plus localisées au niveau tumoral. Par ailleurs, leur taille permet une excrétion du corps rapide par la voie rénale. La vitesse de transmétallation relativement faible des ions Gd3+ complexés par les ligands DOTA, en présence d'ions métalliques tels que le Zn2+, assure des effets toxicologiques négligeables dans le cadre d'études précliniques. Des études ont montré que le peptide TLVSSL a une forte affinité pour la phosphatidylsérine, un phospholipide surexposé sur des cellules en processus de mort cellulaire par apoptose. Le ciblage des cellules apoptotiques est intéressant dans le cadre du suivi de l'efficacité d'une thérapie anti-tumorale mais aussi pour le diagnostic des maladies liées à ce processus. Dans ce travail, les nanoparticules AGuIX ont ainsi été greffées avec ce peptide (AGuIX-E3) pour ensuite être caractérisées. Pour augmenter la mobilité des peptides fixés à la surface de la plateforme rigide, les AGuIX ont également été greffées avec des peptides liés à un linker, l'acide 8-amino-3,6-dioxaoctanoïque, par l'intermédiaire d'une liaison amide (AGuIX-L-E3), mais également avec un peptide scramble (AGuIX-E3Sc, AGuIX-L-E3Sc).Les nanoparticules AGuIX® ont été greffées avec le peptide en considérant l'activation préalable des fonctions carboxyliques disponibles en surface avec de l'EDC. En outre, l'addition d'un marqueur fluorescent (rhodamine ou cyanine 5.5) a été réalisée afin de permettre des applications en microscopie de fluorescence, FACS et imagerie optique. Plusieurs techniques de caractérisations physico-chimiques telles que PCS, la spectroscopie de fluorescence, l'HPLC et la relaxométrie protonique ont été réalisées pour étudier ces plateformes. Des mesures relaxométriques et la réalisation de profils Nl\IRD ont confirmé l'augmentation du temps de corrélation rotationnelle après la fixation du peptide et ont aussi permis d'étudier la stabilité des nanoparticules en fonction du temps. Des tests biologiques sur cellules effectués en utilisant les techniques de microscopie à fluorescence, de cytométrie en flux ainsi que de relaxométrie, ont permis de déterminer l'affinité des nanoparticules pour les phosphatidylsérines surexposées à la surface d'une lignée de cellules T humaines lymphoblastiques (.Jurkat) au cours du processus de mort cellulaire. L'apoptose a été chimiquement induite par le traitement préalable des cellules avec de la camptothécine, un composé chimique connu pour ses propriétés anti-tumorales. Cependant, bien que les analyses in vitro ont confirmé l'impact réel du greffage des AGuIX sur l'efficacité de ciblage de l'apoptose, des études in vivo n'ont pas montré une influence significative du peptide lors de l'injection des nanoparticules (AGuIX, AGuIX-E3, AGuIX-E3Sc) sur un modèle de souris traitées avec de la dexaméthasone (DEX). En effet, la DEX a. fait l'objet d'études qui montrent son influence dans le déclenchement d'une apoptose cellulaire au niveau du thymus. En conclusion, plusieurs caractérisations chimiques et des tests biologiques réalisés lors de nos recherches ont confirmé le greffage des peptides E3 et E3Sc sur les nanoparticules AGuIXAGuIX® nanoparticles are small platforms of polysiloxane developed for applications in medical imaging. These nanoparticles present on their surface several amine functions used for the grafting of Gd-DOTA complexes. These paramagnetic platforms have a diameter less than 5 nm. Different studies have been achieved showing that they allow to combine multimodal diagnosis and theranostic properties with a passive tumoral targeting observed by EPR effect (Enhanced Permeability and Retention). Otherwise, their small size allows a quick body excretion by the kidneys. The low transmetalation rate of Gd3+ ions complexed by DOTA provides negligible toxicological effects in pre-clinical studies.Some studies showed that TLVSSL peptide has a high affinity for phosphatidylserine, a phospholipid overexposed on cells in apoptosis process of death. The targeting of apoptotic cells is interesting to follow the efficiency of an antitumoral therapy and for diagnosis of diseases related to this process. In this work, AGuIX nanoparticles have thus been grafted with this peptide and characterized (AGuIX-E3). To increase the peptide mobility against the rigid platform, AGuIX were also grafted with peptides bound to a linker through an amide bond with 8-amino-3,6-dioxaoctanoic acid, (AGuIX-L-E3) and with a peptide scramble (AGuIX-E3Sc, AGuIX-L-E3Sc).AGuIX® nanoparticles were grafted with peptide by activation with EDC of the carboxylic functions available on nanoparticle surface. Furthermore, previous addition of an optical dye allows their applications in optical imaging (rhodamine or cyanine 5.5). Different physicochemical techniques such as PCS, fluorescence spectroscopy, HPLC and proton relaxometry were used to characterize these platforms. Relaxometric studies by NMRD profiles confirmed the increase of the rotational correlation time after linking of peptide and allow to study the time stability of the platform. Biological tests were performed using fluorescence microscopy, relaxometry and flow cytometry techniques to determine the affinity of nanoparticles for lymphoblastic human T cell line (Jurkat) cells overexposing phosphatidylserine, suggesting an efficiency to target apoptosis. In vitro cell apoptosis was chemically induced by incubation with campthothecin. However, though in vitro analysis confirmed the real impact of the grafting of AGuIX on the efficiency to target apoptosis, first in vivo studies didn’t showed a significant influence of peptide when nanoparticles (AGuIX, AGuIX-E:), AGuIX-E3Sc) were injected on mice. Injected-mice were previously treated with dexamethasone to trigger apoptosis in thymus. In conclusion, several chemical characterizations and biological tests achieved on our research confirmed the binding of peptides on AGuIX nanoparticles. In vitro analyses have showed an efficient targeting of cells with overexposed phosphatidylserine by graftedAGuIX nanoparticles. Nevertheless, in vivo experiments didn't confirm the conclusion suggested in vitro tests. Indeed, the intake of active targeting of apoptotic cells by graftedAGuIX is not relevant in front of the non-specific targeting observed with non-grafted AGuIX. Further in vivo tests should be however achieved to confirm these observations
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Anxionnat, René. "Méthodes et outils pour le détourage des malformations artério-veineuses cérébrales dans un contexte multimodalité". Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10154.
Abstract (sommario):
Le traitement par radiochirurgie des malformations artério-veineuses (MAVs) cérébrales nécessite un repérage précis du volume de la MAV. Actuellement ce volume est reconstruit par intersection des cônes de projection issus des détourages tracés par le médecin en angiographie RX (2DSA) qui constitue l'imagerie de référence. Compte tenu de la forme souvent complexe des MAVs et du nombre limité de projections angiographiques réalisables, le volume obtenu n'est qu'approximatif. Par ailleurs les difficultés liées au détourage sont à l'origine d'une importante variabilité inter et intra-expert. L'objectif de ce travail était de développer une méthode utilisant l'imagerie 3D et qui permette d'améliorer la détermination de ce volume. Nous nous sommes d'abord consacré à la validation de l'angiographie RX tridimensionnelle (3DXA) comme méthode d'imagerie 3D pour le détourage des MAVs. Cette validation a posé des problèmes méthodologiques complexes. Nous avons pris comme référence les détourages en 2DSA et évalué les détourages en 3DXA par rapport à cette référence. En pratique, à partir des détourages réalisés par 3 experts médicaux en 2DSA sur un ensemble de MAVs traitées par radiochirurgie, nous avons construit des modèles statistiques de formes permettant de rendre compte de la variabilité intra et inter-experts. Cette base de formes de référence nous a ensuite permis d'évaluer les détourages en 3DXA réalisés par ces mêmes experts. Pour cela nous avons élaboré un test statistique. Les résultats de ce test ont montré que les détourages effectués en 3DXA étaient globalement compatibles avec la base de formes de référence et nous ont permis ainsi de valider la 3DXA. Nous avons ensuite implanté et évalué une méthode originale utilisant des outils de surfaces déformables appliqués au volume 3DXA pour affiner le volume initial déterminé en 2DSA. Les volumes finaux ainsi obtenus présentaient une réduction significative de la variabilité inter-experts tout en restant compatibles avec la base de formes de référence. Ces résultats prometteurs devront être confirmés sur une plus large base de données. Par ailleurs il nous reste à poursuivre les travaux que nous avons débuté sur l'apport potentiel de l'IRM volumiqueRadiosurgery of brain arteriovenous malformations (AVM) requires a precise localization of the volume of the AVM. This volume is at present reconstructed by cone intersection from the manual delineations performed by a medical expert in 2D digital subtracted angiographic (2DSA) views. Regarding the often complex shape of the AVM and the few number of views the resulting volume is far from the actual shape. Moreover the difficulties in the delineation led to an important inter and intra-observer variability. The aim of this study was to develop a new method using 3D imaging and improving the accuracy of this volume determination. We first focused on the validation of 3D X-ray angiography (3DXA) as a 3D imaging modality for delineation of the AVM. This validation presented with difficult problems of methodology. We compared the delineations performed in 3DXA with those performed in 2DSA taken as the reference. In practice we constructed statistical models derived from a set of 3 experts delineations on 2DSA in a clinical database of AVMs treated by radiosurgery. Then, using this shape database as a reference, we evaluate 3DXA delineations performed by the same experts. For that purpose we designed a statistical test for acceptation/rejection of these 3DXA delinations. The results proved that 3DXA could be used for AVMs delineation. We then developed a new method using deformable surfaces applied to 3DXA volume in order to refine the initial estimate of the volume provided by the delineations in 2DSA views. The resulting volumes well matched the reference shape database and demonstrated an important reduction of the inter-observer variability. We now plan to test this method on a large range of MAVs. Moreover we have to keep on the beginning works on the use of 3D MRI
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Chauvet, Cindy. "Fusion TEMP-TDM en imagerie cardiaque : vers une sectorisation spécifique de la perfusion myocardique". Thesis, Clermont-Ferrand 1, 2011. http://www.theses.fr/2011CLF1MM10.
Abstract (sommario):
La tomoscintigraphie myocardique (TMS) et la coronarographie par tomodensitométrie àmultidétecteurs (coro-TDM) sont deux techniques d’imagerie utilisées pour l'évaluation noninvasive de la maladie coronarienne. La TMS fournit une représentation 3D de la perfusionmyocardique. Le coro-TDM apporte des informations anatomiques liées à l’arbre artériel etpermet de détecter la présence de sténoses coronaires. La combinaison des informationscomplémentaires fournies par ces deux modalités permet aux médecins nucléaires debénéficier de repères anatomiques et d'isoler la sténose responsable de la souffrance et del'insuffisance coronaire du patient.La segmentation des artères coronaires est une étape préliminaire importante pour lavisualisation de l'anatomie des vaisseaux avec la perfusion myocardique. Nous proposons uneméthode de segmentation des vaisseaux sans détection de la ligne médiane fondée sur lamorphologie mathématique et la croissance de région. Cette méthode s'avère être un boncompromis entre temps de calcul et précision.La seconde partie de ces travaux concerne le recalage des images TSM et coro-TDM. Cetteétape nécessite la mise en place de méthodes adaptées aux modalités anatomiques etfonctionnelles mises en jeu. Notre méthode repose sur un formalisme d'information mutuelleexploitant un modèle non paramétrique de densité par noyaux de Parzen, rendu robuste grâceà l'estimation des matrices de largeurs de bande de rang plein, et sur un schéma d'optimisationstochastique fondé sur le filtrage particulaire.La TSM et les artères coronaires sont projetées et fusionnées sur un bull's eye pour permettreune analyse conjointe de la localisation des sténoses et des anomalies de la perfusionmyocardique. La nouvelle quantification proposée intègre la fusion des informationsanatomiques et fonctionnelles : chacun des 17 segments du ventricule gauche est affecté demanière spécifique à l'artère coronaire dont la distance géodésique à la surface du myocardeest la plus faible.L'application proposée est adaptée pour une utilisation en routine clinique en cardiologienucléaire. L'absence de gold standard pour l'évaluation du recalage en imagerie cardiaquenous a conduit à utiliser une base de données d'IRM de cerveau. Puis, l'approche a été testéesur un fantôme cardiaque et des données cliniques. Les artères coronaires peuvent êtresegmentées jusqu'à 1 mm de diamètre. La précision de la méthode de recalage est de l'ordrede la résolution de la TSM. L'étude de faisabilité de la quantification spécifique patient de laperfusion myocardique a montré une meilleure discrimination entre les territoires coronairesNo abstract available
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Nardecchia, Alessandro. "Chemometric exploration in hyperspectral imaging in the framework of big data and multimodality". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2022/2022ULILR021.pdf.
Abstract (sommario):
Nous sommes aujourd'hui tous conscients que l'imagerie hyperspectral est un outil très utile dans de nombreux domaines de recherche liés à la chimie, et qu'elle peut être exploitée pour l'étude d'échantillons de nature différente, quelle que soit la technique spectroscopique utilisée. Malgré les caractéristiques très intéressantes liées à ce type de données, diverses limitations sont potentiellement rencontrées. Les instruments modernes peuvent tout d'abord générer une énorme quantité de données (big datasets). De plus, la fusion de différentes réponses spectroscopiques acquises sur le même échantillon (multimodalité) peut être potentiellement appliqué, conduisant à encore plus de données à analyser. Cet aspect peut être problématique, compte tenu du fait que si la bonne approche n'est pas utilisée, il peut être compliqué d'obtenir des résultats satisfaisants. Bien évidemment, certains artefacts spectraux peuvent être présents dans les jeux de données acquis, et donc la correction de ces imperfections doit être prise en compte pour obtenir de bons résultats. Un autre défi important lié à l'utilisation de l'analyse d'images hyperspectrales est que normalement, l'observation simultanée d'informations spectrales et spatiales est presque impossible avec la plupart des méthodes actuelles. De toute évidence, cela conduit à une exploration incomplète des données à disposition acquises sur l'échantillon d'intérêt. La chimiométrie est une branche moderne de la chimie qui peut parfaitement répondre aux limitations actuelles liées à la structure des données en imagerie hyperspectrale. Le but de ce travail de thèse est de présenter au lecteur une série de sujets différents dans lesquels de nombreux défis liés aux images hyperspectrales peuvent être surmontés en utilisant différentes facettes de la chimiométrie. En particulier, les problèmes liés à la génération d'une grande quantité de données peuvent être surmontés à l'aide d'algorithmes basés sur la sélection de l'information la plus pure (i.e., SIMPLISMA), ou liés à la création de clusters dans lesquels des composants similaires seront regroupés (i.e., KM clustering). Afin de corriger les artefacts instrumentaux tels que les signaux saturés, une méthodologie originale qui exploite l'imputation statistique sera utilisée, afin de recréer de manière très élégante les informations manquantes et ainsi obtenir des signaux qui autrement seraient irrémédiablement perdus. Une partie importante de cette thèse est liée à l'investigation des données acquises à l'aide de l'imagerie LIBS, une technique qui suscite actuellement un intérêt croissant dans de nombreux domaines de recherche, mais qui n'a pas encore vraiment été exploitée à son plein potentiel par l'utilisation des approches chimiométriques. Dans ce manuscrit, nous introduirons un pipeline général axé sur la sélection des informations les plus importantes liées à ce type de structure de données cubique (en raison de l'énorme quantité de données spectrales qui peuvent être facilement générées) afin de surmonter certaines limitations rencontrées lors de l'analyse de cette réponse instrumentale. De plus, la même approche sera exploitée pour les problématiques de fusion de données spectrales, liée à la LIBS et à d'autres données spectroscopiques. Enfin, nous introduiront une manière intéressante d'utiliser la transformée en ondelettes, afin de ne pas limiter l'analyse uniquement aux données spectrales, mais aussi spatiales, pour obtenir une exploration chimique plus complète des échantillons complexesNowadays, it is widely known that hyperspectral imaging is a very good tool used in many chemical-related research areas. Indeed, it can be exploited for the study of samples of different nature, whatever the spectroscopic technique used. Despite the very interesting characteristics related to this kind of acquired data, various limitations are potentially faced. First of all, modern instruments can generate a huge amount of data (big datasets). Furthermore, the fusion of different spectroscopic responses on the same sample (multimodality) can be potentially applied, leading to even more data to be analyzed. This aspect can be a problem, considering the fact that if the right approach is not used, it could be complicated to obtain satisfying results or even lead to a biased vision of the analytical reality of the sample. Obviously, some spectral artifacts can be present in a dataset, and so the correction of these imperfections has to be taken into account to carry out good outcomes. Another important challenge related to the use of hyperspectral image analysis is that normally, the simultaneous observation of spectral and spatial information is almost impossible. Clearly, this leads to an incomplete investigation of the sample of interest. Chemometrics is a modern branch of chemistry that can perfectly match the current limitations related to hyperspectral imaging. The purpose of this PhD work is to give to the reader a series of different topics in which many challenges related to hyperspectral images can be overcome using different chemometric facets. Particularly, as it will described, problems such as the generation of big amount of data can be faced using algorithms based on the selection of the purest information (i.e., SIMPLISMA), or related to the creation of clusters in which similar components will be grouped (i.e., KM clustering). In order to correct instrumental artifacts such as saturated signals will be used a methodology that exploits the statistical imputation, in order to recreate in a very elegant way the missing information and thus, obtain signals that otherwise would be irremediably lost. A significant part of this thesis has been related to the investigation of data acquired using LIBS imaging, a spectroscopic technique that is currently obtaining an increasing interest in many research areas, but that, still, has not really been exploited to its full potential by the use of chemometric approaches. In this manuscript, it will be shown a general pipeline focusing on the selection of the most important information related to this kind of data cube (due to the huge amount of spectral data that can be easily generated) in order to overcome some limitations faced during the analysis of this instrumental response. Furthermore, the same approach will be exploited for the data fusion analysis, related to LIBS and other spectroscopic data. Lastly, it will be shown an interesting way to use wavelet transform, in order to not limit the analysis only to spectral data, but also to spatial ones, to obtain a more complete chemical investigation
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El, Azami Meriem. "Computer aided diagnosis of epilepsy lesions based on multivariate and multimodality data analysis". Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI087/document.
Abstract (sommario):
Environ 150.000 personnes souffrent en France d'une épilepsie partielle réfractaire à tous les médicaments. La chirurgie, qui constitue aujourd’hui le meilleur recours thérapeutique nécessite un bilan préopératoire complexe. L'analyse de données d'imagerie telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM) anatomique et la tomographie d’émission de positons (TEP) au FDG (fluorodéoxyglucose) tend à prendre une place croissante dans ce protocole, et pourrait à terme limiter de recourir à l’électroencéphalographie intracérébrale (SEEG), procédure très invasive mais qui constitue encore la technique de référence. Pour assister les cliniciens dans leur tâche diagnostique, nous avons développé un système d'aide au diagnostic (CAD) reposant sur l'analyse multivariée de données d'imagerie. Compte tenu de la difficulté relative à la constitution de bases de données annotées et équilibrées entre classes, notre première contribution a été de placer l'étude dans le cadre méthodologique de la détection du changement. L'algorithme du séparateur à vaste marge adapté à ce cadre là (OC-SVM) a été utilisé pour apprendre, à partir de cartes multi-paramétriques extraites d'IRM T1 de sujets normaux, un modèle prédictif caractérisant la normalité à l'échelle du voxel. Le modèle permet ensuite de faire ressortir, dans les images de patients, les zones cérébrales suspectes s'écartant de cette normalité. Les performances du système ont été évaluées sur des lésions simulées ainsi que sur une base de données de patients. Trois extensions ont ensuite été proposées. D'abord un nouveau schéma de détection plus robuste à la présence de bruit d'étiquetage dans la base de données d'apprentissage. Ensuite, une stratégie de fusion optimale permettant la combinaison de plusieurs classifieurs OC-SVM associés chacun à une séquence IRM. Enfin, une généralisation de l'algorithme de détection d'anomalies permettant la conversion de la sortie du CAD en probabilité, offrant ainsi une meilleure interprétation de la sortie du système et son intégration dans le bilan pré-opératoire globalOne third of patients suffering from epilepsy are resistant to medication. For these patients, surgical removal of the epileptogenic zone offers the possibility of a cure. Surgery success relies heavily on the accurate localization of the epileptogenic zone. The analysis of neuroimaging data such as magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography (PET) is increasingly used in the pre-surgical work-up of patients and may offer an alternative to the invasive reference of Stereo-electro-encephalo -graphy (SEEG) monitoring. To assist clinicians in screening these lesions, we developed a computer aided diagnosis system (CAD) based on a multivariate data analysis approach. Our first contribution was to formulate the problem of epileptogenic lesion detection as an outlier detection problem. The main motivation for this formulation was to avoid the dependence on labelled data and the class imbalance inherent to this detection task. The proposed system builds upon the one class support vector machines (OC-SVM) classifier. OC-SVM was trained using features extracted from MRI scans of healthy control subjects, allowing a voxelwise assessment of the deviation of a test subject pattern from the learned patterns. System performance was evaluated using realistic simulations of challenging detection tasks as well as clinical data of patients with intractable epilepsy. The outlier detection framework was further extended to take into account the specificities of neuroimaging data and the detection task at hand. We first proposed a reformulation of the support vector data description (SVDD) method to deal with the presence of uncertain observations in the training data. Second, to handle the multi-parametric nature of neuroimaging data, we proposed an optimal fusion approach for combining multiple base one-class classifiers. Finally, to help with score interpretation, threshold selection and score combination, we proposed to transform the score outputs of the outlier detection algorithm into well calibrated probabilities
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Faraj, Achraf Al. "Biodistribution and biological impact of nanoparticles using multimodality imaging techniques : (Magnetic resonance imaging)". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00696221.
Abstract (sommario):
As novel engineered nanoparticles such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are extensively used in nanotechnology due to their superior properties, it becomes critical to fully understand their biodistribution and effect when accidently inhaled. There fore, development of animaging technique which allow longitudinal in vivo follow-up of SWCNT effect based on their intrinsic properties is highly desirable. Non invasive free-breathing hyperpolarized 3He lung MRI protocol was developed complementary to proton systemic MR protocol to allow monitoring SWCNT based on their intrinsic iron impurities after intrapulmonary exposition. Combined toproton lung MRI and ex vivo optical and electron microscopy at different time points, this protocol represents a powerful multimodality imaging techniques which allows a full characterization of the biodistribution and biological impacts of iron containing SWCNT. SWCNT was found to produce granulomatous and inflammatory reactions in a time and dose dependent manner with their bio persistenc eafter intrapulmonary exposition.From biological impact evaluations after intrapulmonary exposition towards biomedical applications, SWCNT hold promise for applications in nanomedicine field with their distinct architecture and their novel physicochemical properties. The biodistribution and pharmacological profile of various well-dispersed pristine and functionalized SWCNT were assessed in blood and target tissues after their intra venous administration by longitudinal in vivo susceptibility weighted MRI and their potential effect on liver metabolism by ex vivo HRMAS 1H NMR. No presence ofacute toxicological effect (variation in liver metabolism) was observed confirmed by the absence of clustering in NMR spectra using Principal Component Analysis (specific biomarkers of toxicity).
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Ohene-Larbi, Stephen. "Harnessing Multimodality in First-Year Composition Classroom in Second Language (L2) Settings to Enhance Effective Writing". Bowling Green State University / OhioLINK, 2019. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=bgsu1573566926659647.
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Faghihi, Reza. "Mise en correspondance SPECT-CT par conditions de consistance". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://www.theses.fr/2002GRE19011.
Abstract (sommario):
L'imagerie nucléaire est un des meilleurs outils pour la connaissance des fonctionnalités des organes humains. En effet, en imagerie nucléaire, on reconstruit la distribution d'un traceur radioactif à partir de mesures externes. Les médecins utilisent l'imagerie nucléaire pour étudier de manière qualitative et, si possible quantitative, des fonctionnalités des organes des patients. Comme toutes les autres méthodes d'imagerie médicale, l'imagerie nucléaire a des limites en résolution spatiale mais aussi en précision sur la quantification de la fonction d'activité reconstruite à partir des mesures. L'imagerie par simple photon (SPECT) à l'avantage d'être assez simple à mettre en SSuvre et est largement diffusée dans les hôpitaux. Une des limitations fondamentales de l'imagerie SPECT est l'atténuation et la diffusion des rayons émis les traceurs internes partes tissus du patient qu'ils traversent. Afin de corriger précisément de l'atténuation (et de la diffusion), plusieurs équipes ont proposé des systèmes d'imagerie permettant de mesurer conjointement des données d'émission SPECT et de transmission, ces dernières permettant de reconstruire une carte d'atténuation, ensuite utilisée dans la reconstruction des images SPECT. Dans cette thèse, notre but est la recherche d'une méthode de correction de l'atténuation qui n'augmente pas le dose délivrée aux patients et qui ne nécessite pas d'appareillages complexes supplémentaires (qui souvent diminuent la faisabilité pratique et économique de la correction d'atténuation). Après un état de l'art des méthodes de correction de l'atténuation, nous décrivons la méthode de Natterer pour l'estimation d'une fonction d'atténuation eu SPECT à partir des équations de consistance que doivent vérifier les données de SPECT après correction du diffusé. En supposant que les patients qui ont un examen SPECT, ont généralement déjà eu un examen CT, nous pouvons adapter la méthode des conditions de consistance de Natterer à la mise en correspondance de données CT et de données SPECT d'un patient. Dans notre travail, nous étudions la possibilité de traduire une carte d'atténuation à l'énergie des X en une carte d'atténuation à l'énergie de la SPECT. Nous étudions numériquement' les méthodes d'optimisation pour la mise en correspondance SPECT/CT par minimisation des conditions de consistance des données SPECT, en particulier l'influence du bruit sur les données, des erreurs sur la fonction d'atténuation et des paramètres d'initialisation de l'optimisation. Les résultats que nous obtenons montrent que cette idée est faisable. Des recherches cliniques sur les résultats quantitatifs restent néanmoins nécessaires pour la valider.
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He, Linbo. "Improving 3D Point Cloud Segmentation Using Multimodal Fusion of Projected 2D Imagery Data : Improving 3D Point Cloud Segmentation Using Multimodal Fusion of Projected 2D Imagery Data". Thesis, Linköpings universitet, Datorseende, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-157705.
Abstract (sommario):
Semantic segmentation is a key approach to comprehensive image data analysis. It can be applied to analyze 2D images, videos, and even point clouds that contain 3D data points. On the first two problems, CNNs have achieved remarkable progress, but on point cloud segmentation, the results are less satisfactory due to challenges such as limited memory resource and difficulties in 3D point annotation. One of the research studies carried out by the Computer Vision Lab at Linköping University was aiming to ease the semantic segmentation of 3D point cloud. The idea is that by first projecting 3D data points to 2D space and then focusing only on the analysis of 2D images, we can reduce the overall workload for the segmentation process as well as exploit the existing well-developed 2D semantic segmentation techniques. In order to improve the performance of CNNs for 2D semantic segmentation, the study has used input data derived from different modalities. However, how different modalities can be optimally fused is still an open question. Based on the above-mentioned study, this thesis aims to improve the multistream framework architecture. More concretely, we investigate how different singlestream architectures impact the multistream framework with a given fusion method, and how different fusion methods contribute to the overall performance of a given multistream framework. As a result, our proposed fusion architecture outperformed all the investigated traditional fusion methods. Along with the best singlestream candidate and few additional training techniques, our final proposed multistream framework obtained a relative gain of 7.3\% mIoU compared to the baseline on the semantic3D point cloud test set, increasing the ranking from 12th to 5th position on the benchmark leaderboard.
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Lussey, Charlotte. "Apport de l'imagerie multimodale à l'étude de l'angiogenèse et du métabolisme des tumeurs liées aux mutations SDHB". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCB151/document.
Abstract (sommario):
Les phéochromocytomes et les paragangliomes (PCC/PGL) sont des tumeurs neuroendocrines rares qui se développent aux dépens de la médullosurrénale et des paraganglions sympathiques et parasympathiques. Près de 40% des patients ont une prédisposition génétique, et, à ce jour 13 gènes de prédisposition ont été identifiés. Les mutations du gène SDHB sont un facteur de risque de malignité et de mauvais pronostic qui conduisent à une perte de fonction de la succinate déshydrogénase (SDH), enzyme du complexe mitochondrial II. Il en résulte une accumulation intracellulaire de succinate responsable du phénomène dit de « pseudohypoxie » qui stimule la production de VEGF et donc l’angiogenèse, ainsi que l’expression du transporteur membranaire du glucose GLUT-1. Le surrisque de malignité liée à SDHB et l’absence de traitement curatif des formes métastatiques de PCC/PGL justifient l’élaboration d’un modèle murin permettant de mettre en place des essais précliniques. L’obtention d’un modèle murin prédisposé au PCC/PGL par mutation du gène Sdhb s’étant révélée infructueuse, notre équipe a finalement généré des cellules chromaffines Sdhb-/- immortalisées (imCC Sdhb-/-) dont l’implantation dans le coussinet adipeux sous-cutané (Fat-pad) de souris nudes NMRI a permis l’établissement du premier modèle de tumeurs porteuses d’une inactivation complète du gène Sdhb. La caractérisation phénotypique du modèle a été réalisée par imagerie multimodalité in vivo, comparativement à un groupe contrôle de souris ayant reçu des imCC non mutées (WT). L’angiogenèse tumorale évaluée par imagerie optique retrouve une expression des intégrines αvβ3 plus marquée dans le groupe Sdhb-/- avec une rétention du traceur prolongée 12 h après injection. L’IRM dynamique de contraste (IRM-DCE), montre un rehaussement tumoral global nettement plus important dans le modèle Sdhb-/-, que le post-traitement par le logiciel PhysioD3D permet d’attribuer à une augmentation du volume capillaire intratumoral. Sur le plan métabolique, la consommation globale de glucose mesurée par TEP au 18FDG est également plus marquée dans les tumeurs Sdhb-/-. Enfin, la spectroscopie par résonance magnétique (1H-MRS) a mis en évidence une accumulation de succinate dans les tumeurs Sdhb-/-, non retrouvée dans les tumeurs WT. Ce résultat a été confirmé par spectrométrie de masse et cette technique innovante de détection du succinate in vivo a été transférée avec succès en clinique pour l’exploration des patients porteurs de PCC/PGL. En conclusion, l’imagerie in vivo a permis de distinguer le phénotype des tumeurs Sdhb-/- de celui des WT, avec une néoangiogenèse, une microcirculation et un métabolisme glucidique augmentés. Ces résultats permettent de proposer des études précliniques de réponse précoce aux traitements. La détection de l’accumulation de succinate par 1H-MRS ouvre la possibilité d’un diagnostic « métabolique » préopératoire pour détecter les patients de mauvais pronosticPheochromocytomas and paragangliomas (PCC/PGL) are rare neuroendocrine tumours that arise from chromaffin cells of the adrenal medulla, sympathetic and parasympathetic paraganglia respectively. Around 15% of PCC are malignant. SDHB mutations are associated with malignancy and poor prognosis. SDH deficiency leads to succinate accumulation that induces a cellular pseudohypoxic phenotype, promoting in particular VEGF and GLUT-1 expression and increasing angiogenesis and glucose metabolism. The high malignancy hazard associated with SDHB and the absence of curative treatment of metastatic forms of the disease make it essential to develop a mouse model for preclinical trials launching. The quest for a predisposed mouse model of Sdhb-deficient tumors being unsuccessful, Sdhb-/- and wild-type (WT) immortalized mouse chromaffin cells previously generated in the laboratory were propagated in the fat pad of NMRI nude mice, thereby providing the first pattern of Sdhb- deficient tumors. These mice were compared to a control group receiving non-mutated imCC (WT) and characterization was performed in vivo by multimodality imaging. Optical imaging assessing the tumor angiogenesis with Angiostamp®, an RGD fluorescent peptide, found an increased expression of integrins αvβ3 in the Sdhb-/- group 12 h after tracer injection. Dynamic contrast enhanced MRI (DCE-MRI) showed an overall tumor enhancement significantly higher in the Sdhb-/- model secondary to an increase of the tumor blood flow (F) and of the intratumoral capillary volume fraction (Vb) (compartmental analysis using PhysioD3D software). Metabolic imaging assessed by 18FDG-PET confirmed the expected high glucose consumption by Sdhb-/- tumors. Finally, magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) detected succinate accumulation in Sdhb-/- tumors and not in WT tumors. This result was confirmed by mass spectrometry and this innovative procedure for in vivo detection of succinate was translated into patients suffering from PCC/PGL. A succinate peak was specifically observed in SDHx-related PCC/PGL patients. In conclusion, these results show strong differences between Sdhb-/- and WT allografts and suggest that preclinical therapeutic studies could be implemented in this unique model of Sdhb-deficient tumour. Our noninvasive, highly sensitive and specific method allowing in vivo detection of succinate, the major biomarker of SDHx-mutated tumors was translated into clinical imaging
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Hueber, Thomas. "Reconstitution de la parole par imagerie ultrasonore et vidéo de l'appareil vocal : vers une communication parlée silencieuse". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005707.
Abstract (sommario):
L'objectif poursuivi dans ce travail de thèse est la réalisation d'un dispositif capable d'interpréter une parole normalement articulée mais non vocalisée, permettant ainsi la " communication parlée silencieuse ". Destiné, à terme, à être léger et portatif, ce dispositif pourrait être utilisé d'une part, par une personne ayant subi une laryngectomie (ablation du larynx suite à un cancer), et d'autre part, pour toute communication, soit dans un milieu où le silence est requis (transport en commun, opération militaire, etc.), soit dans un environnement extrêmement bruité. Le dispositif proposé combine deux systèmes d'imagerie pour capturer l'activité de l'appareil vocal pendant " l'articulation silencieuse " : l'imagerie ultrasonore, qui donne accès aux articulateurs internes de la cavité buccale (comme la langue), et la vidéo, utilisée pour capturer le mouvement des lèvres. Le problème traité dans cette étude est celui de la synthèse d'un signal de parole " acoustique ", uniquement à partir d'un flux de données " visuelles " (images ultrasonores et vidéo). Cette conversion qualifiée ici de " visuo-acoustique ", s'effectue par apprentissage artificiel et fait intervenir quatre étapes principales : l'acquisition des données audiovisuelles, leur caractérisation, l'inférence d'une cible acoustique à partir de l'observation du geste articulatoire et la synthèse du signal. Dans le cadre de la réalisation du dispositif expérimental d'acquisition des données, un système de positionnement de la sonde ultrasonore par rapport à la tête du locuteur, basé sur l'utilisation combinée de deux capteurs inertiaux a tout d'abord été conçu. Un système permettant l'enregistrement simultané des flux visuels et du flux acoustique, basé sur la synchronisation des capteurs ultrasonore, vidéo et audio par voie logicielle, a ensuite été développé. Deux bases de données associant observations articulatoires et réalisations acoustiques, contenant chacune environ une heure de parole (continue), en langue anglaise, ont été construites. Pour la caractérisation des images ultrasonores et vidéo, deux approches ont été mises en œuvre. La première est basée sur l'utilisation de la transformée en cosinus discrète, la seconde, sur l'analyse en composantes principales (approche EigenTongues/EigenLips). La première approche proposée pour l'inférence des paramètres acoustiques, qualifiée de " directe ", est basée sur la construction d'une " fonction de conversion " à l'aide d'un réseau de neurones et d'un modèle par mélange de gaussiennes. Dans une seconde approche, qualifiée cette fois " d'indirecte ", une étape de décodage des flux visuels au niveau phonétique est introduite en amont du processus de synthèse. Cette étape intermédiaire permet notamment l'introduction de connaissances linguistiques a priori sur la séquence observée. Elle s'appuie sur la modélisation des gestes articulatoires par des modèles de Markov cachés (MMC). Deux méthodes sont enfin proposées pour la synthèse du signal à partir de la suite phonétique décodée. La première est basée sur une approche par concaténation d'unités ; la seconde utilise la technique dite de " synthèse par MMC ". Pour permettre notamment la réalisation d'adaptations prosodiques, ces deux méthodes de synthèse s'appuient sur une description paramétrique du signal de parole du type "Harmonique plus Bruit" (HNM).
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Hett, Kilian. "Multi-scale and multimodal imaging biomarkers for the early detection of Alzheimer’s disease". Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0011/document.
Abstract (sommario):
La maladie d’Alzheimer est la première cause de démence chez les personnes âgées. Cette maladie est caractérisée par un déclin irréversible des fonctions cognitives. Les patients atteints par la maladie d’Alzheimer ont de sévères pertes de mémoire et ont de grandes difficultés à apprendre de nouvelles informations ce qui pose de gros problèmes dans leur vie quotidienne. À ce jour, cette maladie est diagnostiquée après que d’importantes altérations des structures du cerveaux apparaissent. De plus, aucune thérapie existe permettant de faire reculer ou de stopper la maladie. Le développement de nouvelles méthodes permettant la détection précoce de cette maladie est ainsi nécessaire. En effet, une détection précoce permettrait une meilleure prise en charge des patients atteints de cette maladie ainsi qu’une accélération de la recherche thérapeutique. Nos travaux de recherche portent sur l’utilisation de l’imagerie médicale, avec notamment l’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui a démontrée ces dernières années son potentiel pour améliorer la détection et la prédiction de la maladie d’Alzheimer. Afin d’exploiter pleinement ce type d’imagerie, de nombreuses méthodes ont été proposées récemment. Au cours de nos recherches, nous nous sommes intéressés à un type de méthode en particulier qui est basé sur la correspondance de patchs dans de grandes bibliothèques d’images. Nous avons étudié ces méthodes à diverses échelles anatomiques c’est à dire, cerveaux entier, hippocampe, sous-champs de l’hippocampe) avec diverses modalités d’IRM (par exemple, IRM anatomique et imagerie de diffusion). Nous avons amélioré les performances de détection dans les stades les plus précoces avec l’imagerie par diffusion. Nous avons aussi proposé un nouveau schéma de fusion pour combiner IRM anatomique et imagerie de diffusion. De plus, nous avons montré que la correspondance de patchs était améliorée par l’utilisation de filtres dérivatifs. Enfin, nous avons proposé une méthode par graphe permettant de combiner les informations de similarité inter-sujet avec les informations apportées par la variabilité intra-sujet. Les résultats des expériences menées dans cette thèse ont montrées une amélioration des performances de diagnostique et de prognostique de la maladie d’Alzheimer comparé aux méthodes de l’état de l’artAlzheimer’s disease (AD) is the most common dementia leading to a neurodegenerative process and causing mental dysfunctions. According to the world health organization, the number of patients having AD will double in 20 years. Neuroimaging studies performed on AD patients revealed that structural brain alterations are advanced when the diagnosis is established. Indeed, the clinical symptoms of AD are preceded by brain changes. This stresses the need to develop new biomarkers to detect the first stages of the disease. The development of such biomarkers can make easier the design of clinical trials and therefore accelerate the development of new therapies. Over the past decades, the improvement of magnetic resonance imaging (MRI) has led to the development of new imaging biomarkers. Such biomarkers demonstrated their relevance for computer-aided diagnosis but have shown limited performances for AD prognosis. Recently, advanced biomarkers were proposed toimprove computer-aided prognosis. Among them, patch-based grading methods demonstrated competitive results to detect subtle modifications at the earliest stages of AD. Such methods have shown their ability to predict AD several years before the conversion to dementia. For these reasons, we have had a particular interest in patch-based grading methods. First, we studied patch-based grading methods for different anatomical scales (i.e., whole brain, hippocampus, and hippocampal subfields). We adapted patch-based grading method to different MRI modalities (i.e., anatomical MRI and diffusion-weighted MRI) and developed an adaptive fusion scheme. Then, we showed that patch comparisons are improved with the use of multi-directional derivative features. Finally, we proposed a new method based on a graph modeling that enables to combine information from inter-subjects’ similarities and intra-subjects’ variability. The conducted experiments demonstrate that our proposed method enable an improvement of AD detection and prediction
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Desbrée, Aurélie. "Nouvelle approche multimodale et quantitative pour les études in vivo chez le petit animal : couplage de la β-MicroProbe aux techniques magnétiques et développement de fantômes de rat et de souris voxelisés". Paris 7, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00115911.
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BARRA, Vincent. "Fusion d'images 3D du cerveau - Etude de modèles et applications". Phd thesis, Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005976.
Abstract (sommario):
Le recueil de données diverses issues de l'imagerie, de compétences expertes ou de signaux physiologiques est devenu courant pour l'étude d'une pathologie donnée. Leur exploitation est effectuée par le clinicien qui les analyse et les agrège en fonction de ses connaissances. La motivation de ce travail est de modéliser ce processus d'agrégation à l'aide de techniques empruntées à la fusion de données, dans le cadre d'études portant sur le cerveau. Le processus de fusion est décomposé en trois phases fondamentales. Nous modélisons tout d'abord les informations dans un cadre théorique commun. Le formalisme retenu est celui de la logique possibiliste, permettant de prendre en compte les ambiguïtés inhérentes aux données médicales. Nous proposons de modéliser d'une part la distribution des tissus cérébraux dans les images IRM, TEM et TEP par un algorithme de classification flou sur des vecteurs forme appropriés et d'autre part des informations issues de connaissances expertes. Nous agrégeons ensuite ces différentes informations par un opérateur de fusion. Celui-ci doit affirmer les redondances, gérer les complémentarités et prendre en compte les conflits soulignant souvent la présence d'une pathologie. Nous proposons alors trois modèles d'agrégation : la fusion d'images IRM, la fusion d'images anatomiques et fonctionnelles, et la fusion d'une image IRM et d'informations symboliques. Nous construisons enfin une information synthétique permettant d'exploiter les résultats de la fusion . Nous définissons pour chaque modèle une image permettant par exemple de proposer un diagnostic, d'établir un pronostic ou d'élaborer une aide thérapeutique. Quatre applications cliniques sont proposées en illustration : la quantification de volumes de tissus cérébraux, l'étude de la démence de type Alzheimer, l'étude de l'épilepsie et la localisation du noyau sous-thalamique pour le traitement de la maladie de Parkinson. Pour chacun de ces cas, outre les développements décrits auparavant, des modèles spécifiques à la pathologie étudiée sont proposés et une validation clinique des résultats est effectuée. Enfin, une application réalisée en collaboration avec la société SEGAMI, concrétisant et valorisant de façon industrielle ce travail, est présentée.
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Mari, Emilie. "Biosensor activatable in both fluorescence and 129Xe NMR for detection of recombinant proteins". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV067/document.
Abstract (sommario):
Le marquage, la détection et l’étude de protéines in cellulo sont essentiels pour la compréhension au niveau moléculaire des mécanismes biologiques. Des techniques sensibles et qui engendrent peu de perturbations sur le système étudié sont indispensables. Hélas les techniques de pointe historiquement utilisées telles que l’optique font déplorer une forte perturbation du système en raison de la taille imposante des fluorophores utilisés. L’IRM quant à elle possède une sensibilité de détection très faible. Ce projet propose une méthode innovante de détection de protéines en combinant ces deux techniques prometteuses et hautement complémentaires pour une étude moléculaire de processus intracellulaires. Les deux avancées techniques permettant l’élaboration d’un tel projet sont l’utilisation d’un fluorophore activable de très petite taille et l’exploitation de la grande sensibilité d’un gaz non toxique, le xénon, dont le spin nucléaire est hyperpolarisé. Combiner ces deux techniques d’imagerie novatrices permet d’obtenir des informations au niveau moléculaire. Ce projet sera une percée dans le suivi de protéines recombinantes et l’étude des mécanismes intracellulaires associés. In fine, le but est de créer le premier traceur capable de détecter sa cible et de s’activer à la fois en fluorescence et en IRMFull understanding of intracellular phenomena involves sensitive and non-invasive detection. A less disruptive method than labeling with fluorescent proteins uses binding between a tag of only six natural amino acids that can be genetically incorporated into the protein of interest and a small molecule called FlAsH. This molecule has the ability to fluoresce only when it binds to its tetracysteine target. Another technique based on 129Xe NMR has emerged. Xenon is hyperpolarized to enhance the NMR signal by orders of magnitude and its reversible encapsulation in functionalized host systems gives it a specific spectral signature. Capability of the noble gas to cross cell membranes without losing its polarization enables in cellulo investigations.This doubly smart probe is highly promising for monitoring, studying, detecting recombinant proteins. Structural, chemical and lateral resolutions are combined by the bimodality of this new concept, which can be extended to in cellulo detection
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Wojak, Julien. "Analyse d'images multi-modales TEP-TDM du thorax. Application à l'oncologie : segmentation de tumeurs, d'organes à risque et suivi longitudinal pour la radiothérapie". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00567100.
Abstract (sommario):
En oncologie du thorax, les modalités d'imagerie de tomodensitométrie (TDM) et d'imagerie d'émission de positons (TEP) sont souvent utilisées conjointement, pour le diagnostic ou pour l'élaboration de plans de traitement. En effet, le développement d'appareils d'acquisition combinant ces deux modalités permet leur utilisation conjointe possible en routine clinique sans une difficulté préalable de recalage. Le premier objectif est de proposer des méthodes de segmentation automatiques de tumeurs ou ganglions à l'aide des deux modalités. La modalité TDM étant anatomiquement plus précise les segmentation sont réalisées dans cette modalité en utilisant l'imagerie TEP comme guide pour la localisation de la tumeur. Les organes à risque, devant être protégés des irradiations, nécessitent aussi d'être contourés. Un autre objectif est de proposer des algorithmes permettant leur segmentation. Ils s'appuient sur une connaissance a priori forte des distributions d'intensités des différents organes dans les images TDM et de connaissances a priori de formes des organes à segmenter. Un dernier objectif est de proposer une méthodologie pour la segmentation de tumeurs dans le cadre du suivi longitudinal des patients dans des images préalablement recalées. L'ensemble des méthodes de segmentation a été testé sur différents jeux de données, et lorsque des segmentations manuelles expertes sont disponibles, des résultats quantitatifs sont présentés, montrant l'intérêt des approches proposées et la précision des résultats obtenus.
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Desbrée, Aurélie. "Nouvelle approche multimodale et quantitative pour les études in vivo chez le petit animal : couplage de la $\beta$-MicroProbe aux techniques magnétiques etdéveloppement de fantômes de rat et de souris voxelisés". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00115911.
Abstract (sommario):
Depuis ces 15 dernières années, les modèles animaux qui miment les pathologies humaines sont devenus incontournables pour comprendre les mécanismes biologiques et les pathologies humaines ainsi que pour évaluer de nouvelles voies thérapeutiques. La volontéd'étudier ces modèles au cours du temps a stimulé le développement d'instruments dédiés aux études in vivo chez le petit animal. Pour aller plus loin dans la compréhension des mécanismes physiopathologiques, le grand défi actuel est de pouvoir coupler simultanément
plusieurs de ces méthodes. Dans ce cadre, la combinaison des techniques magnétiques et radioactives reste un challenge des plus intéressants mais aussi des plus délicats à réaliser techniquement. C'est pourquoi nous proposons de coupler les techniques magnétiques à la sonde radiosensible b-MicroProbe développée dans le groupe IPB et qui s'est révélée être une alternative aux mesures TEP. Dans ce contexte, le travail de thèse a consisté à étudier la faisabilité de ce couplage d'un point de vue physique, par simulation et par des caractérisations expérimentales. Puis, la mise en place d'un protocole biologique a été effectuée sur la base d'études pharmacocinétiques. Les expériences menées ont montré la possibilité d'utiliser la sonde pour des mesures radioactives sous champ magnétique intense
simultanément à l'acquisition d'images anatomiques. Parallèlement, nous avons cherché à améliorer la quantification du signal radioactif grâce à l'utilisation d'un fantôme voxelisé de cerveau de rat. Enfin, l'émergence des modèles transgéniques nous a conduit à reproduire des études pharmacocinétiques chez la souris et à développer des fantômes voxelisés de souris.
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Teston, Eliott. "Nanohybrides superparamagnétiques à luminescence persistante : conception et application au marquage cellulaire pour la vectorisation magnétique in vivo". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB025/document.
Abstract (sommario):
La thérapie cellulaire consiste à utiliser des cellules comme médicament injectable dans le but de favoriser la réparation d'un tissu ou d'un organe. Certaines cellules possèdent la propriété de stimuler la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. Elles présentent un intérêt pour le développement d'un traitement des ischémies des membres inférieurs ou du myocarde. Déterminer le devenir de ces cellules après injection in vivo est important pour comprendre les mécanismes responsables de l'efficacité d'un tel traitement. Cependant, il est difficile à observer et très peu décrit dans la littérature. Quelques exemples d'utilisation de nanotechnologies sont rapportés pour suivre des cellules in vitro. Mais des facteurs limitant tels qu'une complexité de mise en oeuvre de ces techniques ou leur trop faible sensibilité rend difficile leur utilisation in vivo. Ce travail de thèse propose de décrire le développement de nanoparticules originales associant les modalités d'imagerie optique et d'IRM afin de marquer simplement des cellules ayant un potentiel thérapeutique. Les protocoles développés ont permis de vectoriser et suivre en temps réel ces cellules après injection chez la sourisCell therapy aims to use cells as injectable medicines in order to enhance damaged organs or tissues repair. Some cells have the ability to promote new blood vessels growth. Therefore, they have an interest in revascularization of ischemic tissues and are potential candidates for cell therapy in peripheral ischemia or myocardial infarction. Being able to determine these cell's fates after in vivo injection is a major step to better understand the mechanisms of such treatments efficiency. However, following this phenomenon is challenging and rarely described in scientific litterature. Only some applications of nanotechnologies to follow labeled cells in vitro have been published. But limitations as implementation complexity or a low sensitivity prevent from using these techniques in vivo. This phD work describes the development of new hybrids nanoparticules associating optical and magnetic resonance imaging modalities in order to efficiently label cells that have a therapeutic potential. Developed protocols allowed us to follow magnetic cell vectorisation after injection in mice in real time
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Brunie, Lionel. "Fusion d'images médicales multimodales : application à l'étude tridimensionnelle dynamique de la colonne vertébrale". Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10195.
Abstract (sommario):
L'amélioration de la prise en charge du patient passe par l'intégration («fusion») d'informations issues de différentes sources («informations multimodales»). Dans ce cadre, la mise en relation d'images morphologiques (TDM, IRM) avec des images dynamiques (vidéo, radiographie X, balayage LASER, échographie. . . ) ou fonctionnelles (tomographie par émission de positons (TEP), gamma-tomoscintigraphie (SPECT)) apparaît comme un enjeu particulièrement intéressant eu égard à la variété et l'importance de ses applications (imagerie 3D et per-opératoire dynamique, chirurgie assistée par ordinateur, radiothérapie assistée, quantification d'images fonctionnelles, etc. ). Cette thèse développe une modélisation mécaniste qui permet de réduire la problématique de la fusion d'images multimodales à la minimisation d'une énergie potentielle qui apparaît en outre comme le critère de compatibilité d'une modélisation aux moindres carrés. Différentes approches de mise en œuvre de ce formalisme tricéphale (mécanique - modélisation de données - minimisation d'une fonctionnelle), impliquant notamment des techniques de programmation dynamique et des structures de données adaptatives (octrees), sont analysées. On montre ensuite comment ce modèle permet d'unifier les problématiques de segmentation d'images et de mise en correspondance modèles d'objets-images en vision à base de modèles. Enfin, une large étude de validation et d'expérimentation clinique, centrée en particulier sur l'étude tridimensionnelle dynamique de la colonne vertébrale, prouve l'efficacité et la robustesse du modèle (recouvrement de l'attitude dynamique des objets avec moins d'un degré d'erreur en rotation et un millimètre en translation). En annexe, un essai sur «l'informatique comme art de la modélisation» est développé
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Inácio, Adriana da Silva Araújo. "Aprendizagem da leitura a partir de material multimodal visando à construção de sentido". Universidade Federal de Sergipe, 2016. https://ri.ufs.br/handle/riufs/6431.
Abstract (sommario):
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThis dissertation takes as a starting point the fact that the process of constructing meanings in multimodal texts involves the contribution of verbal and non-verbal codes, which integrate themselves in a collaborative action in order to establish communication. Therefore, explicit/implicit elements add up to the textual composition in meaningful arrangements materializedinto texts (re)createdby the reading subject. It is important to highlight that this process depends on the reader’s repertoire which involves linguistics, discourse and image knowledge. For this reason, we have chosen to develop a group of 9th grade students with whom I work at a public school in Aracaju verbal and visual language literacy aiming to improve their reading competence and reflexive thinking. For the purpose of achieving such scope, we have developed the digital game Na Trilha dos sentidos, directed into building meanings from strips and publicity ads, both multimodal kinds of texts. We have been supported by the social interactionist linguistic theories related to the conception of genre by Marcuschi (2008); we have resorted to Koch (2006, 2015) to debate the concept of resumption by the pronominal anaphora; we have sought the basis for a concept of reading in Kleiman (2000); we have read Cavalcante e Custódio (2010) for the concept of text and Bakhtin/Volochinov (1998 [1929]) for information about the discursive context and dialogism; Kress e Van Leeuwen (1996) have made it possible for us to organize the visual resources studies, among which we stress salience and framing; besides using Fialho’s ideas (2005) for the pedagogic game as an auxiliary resource functionality, a motivation in the learning process. The study followed the principles of the educational actionresearch, defined by Tripp (2005) as a strategy for developing teachers who aim at enhancing their teaching practices and, consequently, their students’ learning. This theoretical input has contributed for the elaboration of the tasks in the game created by researcher. We have observed, from the application and outcomes analysis, that using this pedagogic resource has leaded to students’ involvement with contents, resulting in a broader comprehension of materials in which linguistic, discursive and imagetic aspects have collaborated in the constitution of a single verbal and visual text. We have also noticed the enhancement of the interpretation of meanings from inferences built by means of diverse language resources combined analysis. In spite of its limited reach, as it was restricted to only one group of students, this research suggests that the use of pedagogic practices with multimodal materials based in games should be increased, as it collaborates with the enlargement of the elementary school students’ comprehension ability.
Esta dissertação toma como ponto de partida o fato de o processo de construção de sentido nos textos multimodais envolver a contribuição de códigos verbais e não verbais, que se integram em ação colaborativa para estabelecer comunicação. Assim, elementos explícitos/implícitos integram a composição textual em arranjos significativos materializados em textos que são (re)criados pelo sujeito leitor. É importante destacar que esse processo depende do repertório de conhecimentos que envolve saberes linguísticos, discursivos e imagéticos. Por essa razão, optamos por desenvolver o letramento dos estudantes na linguagem verbo-visual visando ao aprimoramento da competência leitora e do pensamento reflexivo de estudantes do 9º ano do ensino fundamental com os quais trabalho em uma escola pública de Aracaju. Para atingir tal escopo, desenvolvemos o jogo digital Na Trilha dos sentidos, direcionado à construção de sentido a partir dos gêneros tira e anúncio publicitário, ambos de natureza multimodal. Apoiamo-nos nas teorias linguísticas sociointeracionistas associadas à concepção de gênero de Marcuschi (2008); recorremos a Koch (2006, 2015) para discutir a concepção de retomada pela anáfora pronominal; buscamos em Kleiman (2000) as bases para uma concepção de leitura; partimos de Cavalcante e Custódio (2010) para definirmos o conceito de texto e em Bakhtin/Volochinov (1998 [1929]) para o de contexto discursivo e dialogismo; Kress e Leeuwen (2006) possibilitaram-nos organizar os estudos dos recursos visuais, entre os quais destacamos a saliência e o enquadre; além de utilizarmos as ideias de Fialho (2005) para funcionalidade do jogo didático como recurso auxiliar, motivacional no processo da aprendizagem. O trabalho realizado seguiu os princípios da pesquisa-ação educacional, conforme Tripp (2005), que a define como uma estratégia de desenvolvimento de professores que visam a aprimorar as estratégias de ensino que utilizam e, consequentemente, as aprendizagens dos estudantes. Esse aporte teórico contribuiu para a elaboração das atividades do jogo criado pela pesquisadora. Constatamos a partir da aplicação do jogo e análise dos resultados que a utilização desse tipo de recurso didático promoveu o envolvimento dos estudantes com os conteúdos estudados, resultando em uma maior compreensão de materiais nos quais aspectos linguísticos, discursivos e imagéticos colaboram para a constituição de um único texto verbo-visual. Também notamos o aprimoramento da interpretação de sentidos a partir de inferências construídas por meio de análise combinada de diferentes recursos de linguagem. Embora com alcance limitado, por estar restrito a uma única turma, esta pesquisa possibilita sugerir que haja o incremento de práticas pedagógicas com materiais multimodais apoiadas em jogos, pois colaboram com a ampliação das capacidades de compreensão dos estudantes da educação básica.