Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral

L'objectif de cette thèse est de fournir des outils logiciels aux anatomistes et neuro-anatomistes afin de permettre une analyse tridimensionnelle quantitative des réseaux micro-vasculaires cérébraux. Cette analyse demande des images de très haute résolution (permettant de tenir compte du plus...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Fouard, Céline
Language:FRE
Published: Université Nice Sophia Antipolis 2005
Subjects:
Online Access:http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00308884
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/30/88/84/PDF/these.pdf
id ndltd-CCSD-oai-tel.archives-ouvertes.fr-tel-00308884
record_format oai_dc
spelling ndltd-CCSD-oai-tel.archives-ouvertes.fr-tel-003088842014-02-14T15:24:12Z http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00308884 http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/30/88/84/PDF/these.pdf Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral Fouard, Céline [INFO:INFO_HC] Computer Science/Human-Computer Interaction [INFO:INFO_HC] Informatique/Interface homme-machine micro-circulation cérébrale géométrie discrète distance de chanfrein amincissement ordonné par la distance squelettisation par blocs L'objectif de cette thèse est de fournir des outils logiciels aux anatomistes et neuro-anatomistes afin de permettre une analyse tridimensionnelle quantitative des réseaux micro-vasculaires cérébraux. Cette analyse demande des images de très haute résolution (permettant de tenir compte du plus petit capillaire), mais aussi des images couvrant une surface du cortex suffisamment large pour être statistiquement significative. Comme elle ne peut être acquise en une seule fois, nous proposons de paver la surface à imager de plusieurs petites images et de créer ainsi une grande "mosaïque d'images". Chaque image est acquise grâce à un microscope confocal dont la résolution impose une grille anisotrope. Nous avons alors développé des outils de reconstruction spécifiques pour ce genre de mosaïques afin de générer des images à la fois très étendues et très précises. Or ces images sont trop volumineuses pour être chargées et traitées en une seule fois dans la mémoire d'un ordinateur standard. Nous avons donc développé des outils spécifiques de traitement d'image (filtrage, seuillage, outils de morphologie mathématique, de topologie discrète...) décomposés en traitements en sous-images. L'étude quantitative du réseau micro-vasculaire cérébral nécessite l'extraction des lignes centrales et une estimation des diamètres des vaisseaux. La géométrie discrète offre un cadre de travail rapide et puissant pour ce type de calculs. En effet, nous devons calculer une carte de distance en tout point de l'image. Afin d'avoir la meilleure précision possible tout en gardant un temps de traitement raisonnable, nous avons choisi une carte de distance du chanfrein. Une de nos contributions a été de proposer un calcul automatique des coefficients de chanfrein permettant de s'adapter à tout type d'anisotropie de grille. L'utilisation de telles cartes de distances permet de guider des algorithmes de squelettisation. De tels outils nécessitent la conservation d'une propriété globale, la topologie. Comme nous nous plaçons dans un cadre où l'on a accès qu'à des sous images, nous avons proposé un nouvel algorithme de squelettisation qui minimise le nombre d'accès à des sous-images afin de garantir un temps de calcul acceptable, tout en localisant correctement le squelette. Ces algorithmes ont été intégrés dans le logiciel ergonomique Amira et sont utilisés par les chercheurs de l'unité U455 de l'INSERM. 2005-01-21 FRE PhD thesis Université Nice Sophia Antipolis
collection NDLTD
language FRE
sources NDLTD
topic [INFO:INFO_HC] Computer Science/Human-Computer Interaction
[INFO:INFO_HC] Informatique/Interface homme-machine
micro-circulation cérébrale
géométrie discrète
distance de chanfrein
amincissement ordonné par la distance
squelettisation par blocs
spellingShingle [INFO:INFO_HC] Computer Science/Human-Computer Interaction
[INFO:INFO_HC] Informatique/Interface homme-machine
micro-circulation cérébrale
géométrie discrète
distance de chanfrein
amincissement ordonné par la distance
squelettisation par blocs
Fouard, Céline
Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
description L'objectif de cette thèse est de fournir des outils logiciels aux anatomistes et neuro-anatomistes afin de permettre une analyse tridimensionnelle quantitative des réseaux micro-vasculaires cérébraux. Cette analyse demande des images de très haute résolution (permettant de tenir compte du plus petit capillaire), mais aussi des images couvrant une surface du cortex suffisamment large pour être statistiquement significative. Comme elle ne peut être acquise en une seule fois, nous proposons de paver la surface à imager de plusieurs petites images et de créer ainsi une grande "mosaïque d'images". Chaque image est acquise grâce à un microscope confocal dont la résolution impose une grille anisotrope. Nous avons alors développé des outils de reconstruction spécifiques pour ce genre de mosaïques afin de générer des images à la fois très étendues et très précises. Or ces images sont trop volumineuses pour être chargées et traitées en une seule fois dans la mémoire d'un ordinateur standard. Nous avons donc développé des outils spécifiques de traitement d'image (filtrage, seuillage, outils de morphologie mathématique, de topologie discrète...) décomposés en traitements en sous-images. L'étude quantitative du réseau micro-vasculaire cérébral nécessite l'extraction des lignes centrales et une estimation des diamètres des vaisseaux. La géométrie discrète offre un cadre de travail rapide et puissant pour ce type de calculs. En effet, nous devons calculer une carte de distance en tout point de l'image. Afin d'avoir la meilleure précision possible tout en gardant un temps de traitement raisonnable, nous avons choisi une carte de distance du chanfrein. Une de nos contributions a été de proposer un calcul automatique des coefficients de chanfrein permettant de s'adapter à tout type d'anisotropie de grille. L'utilisation de telles cartes de distances permet de guider des algorithmes de squelettisation. De tels outils nécessitent la conservation d'une propriété globale, la topologie. Comme nous nous plaçons dans un cadre où l'on a accès qu'à des sous images, nous avons proposé un nouvel algorithme de squelettisation qui minimise le nombre d'accès à des sous-images afin de garantir un temps de calcul acceptable, tout en localisant correctement le squelette. Ces algorithmes ont été intégrés dans le logiciel ergonomique Amira et sont utilisés par les chercheurs de l'unité U455 de l'INSERM.
author Fouard, Céline
author_facet Fouard, Céline
author_sort Fouard, Céline
title Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
title_short Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
title_full Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
title_fullStr Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
title_full_unstemmed Extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
title_sort extraction de paramètres morphométriques pour l'étude du réseau micro-vasculaire cérébral
publisher Université Nice Sophia Antipolis
publishDate 2005
url http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00308884
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/30/88/84/PDF/these.pdf
work_keys_str_mv AT fouardceline extractiondeparametresmorphometriquespourletudedureseaumicrovasculairecerebral
_version_ 1716647484698132480