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[NE PAS POSTULER] Analyse et traitement d’images ultrasonores pour l’imagerie fonctionnelle et moléculaire : Application pour la caractérisation du cancer

Le stage n’est plus disponible. Le candidat recruté est M. T. Amokrane.

1 - Responsables de stage :

Alain CORON / S. Lori BRIDAL

2 - Coordonnées précises du lieu de stage :

Laboratoire d’Imagerie Paramétrique - UMR 7623 CNRS et UPMC - 15 Rue de l’Ecole de Médecine - 75006 Paris

3 - Résumé du sujet :

Nous développons des techniques quantitatives, fonctionnelles et moléculaires par imagerie ultrasonore de contraste pour la détection des tumeurs et le suivi des traitements contre le cancer chez la souris. L’échographie de contraste repose sur l’emploi d’agents qui sont constitués de microbulles de gaz encapsulées (~2 à 5 microns de diamètre). Ces microbulles ont une distribution strictement intra-vasculaire et rehaussent de façon considérable le signal ultrasonore rétrodiffusé dans les zones vascularisées en raison de leur importante différence de densité et de compressibilité avec les tissus biologiques qui les entourent. Après leur destruction acoustique dans le plan de l’image, la détection spécifique en imagerie non linéaire permet de suivre leur déplacement, même dans la circulation microvasculaire d’une tumeur.

L’imagerie fonctionnelle consiste à analyser des séquences 2D + T d’images ultrasonores en utilisant des modèles cinétiques basés sur la destruction locale des microbulles par le faisceau ultrasonore et le remplissage de l’espace vascularisé afin d’évaluer le volume sanguin local et la fraction de volume sanguin local renouvelé par unité de temps. L’imagerie moléculaire consiste en la détection de l’augmentation de l’intensité sur l’image due à l’accumulation des microbulles ciblées qui peuvent sélectivement s’accrocher sur certains sites moléculaires.

Lors de l’analyse de ces séquences 2D+T, l’expert identifie dans la tumeur une région d’intérêt présentant une composition tissulaire assez homogène avec une prise d’intensité de contraste suffisante (bon rapport signal à bruit) pour l’évaluation quantitative. Parce que l’évaluation de l’intensité de contraste est sensible aux artefacts liés à l’atténuation et à la modification locale de contraste au cours de l’expérience, le bon choix de la région d’intérêt est essentiel afin d’obtenir une bonne évaluation fonctionnelle ou moléculaire. Afin de rendre cette analyse la moins dépendante que possible de l’opérateur, notre objectif, à terme, est de l’automatiser.

Lors de ce stage vous mettrez au point un outil (semi-)automatique d’identification des régions d’intérêt tumorales pertinentes pour l’évaluation quantitative. La mise au point et la validation des techniques sera faite sur les données du LIP acquises précédemment sur des tumeurs de souris. La performance de l’outil de segmentation sera évaluée à partir de la comparaison des résultats obtenus en imagerie de contraste avec l’outil (semi-)automatique et par 2 opérateurs experts (rapport signal à bruit et homogénéité de la région d’intérêt ; pouvoir discriminant des paramètres estimés dans la région).

4 – Ce sujet pourra-t-il éventuellement se prolonger par un sujet de thèse :

OUI

5 – Rémunération :

Estimation mensuelle : Gratification de Stage

6 - Compétences utiles :

MatLab, acoustique, traitement d’image, segmentation