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[STAGE POURVU] Validation de l’apport d’une technique de recalage d’images pour l’évaluation de la microvascularisation tumorale en échographie de contraste

Proposition de stage M2

1 - Responsables de stage :

Alain CORON / S. Lori BRIDAL / Frédérique FROUIN (Laboratoire d’Imagerie Fonctionnelle, U.678 INSERM / UMR-S UPMC)

2 - Coordonnées 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 :

L’échographie de contraste repose sur l’emploi d’agents qui sont constitués de microbulles de gaz encapsulé (~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 leurs déplacements, même dans la circulation microvasculaire d’une tumeur.

L’échographie de contraste consiste à analyser l’intensité acoustique reliée à la concentration des microbulles dans un tissu sur des séquences 2D + T d’images ultrasonores. L’échographie de contraste fonctionnelle repose sur des modèles cinétiques basés sur la destruction locale des microbulles par le faisceau ultrasonore suivi du remplissage de l’espace vascularisé par des microbulles afin d’estimer la fraction de volume sanguin et le débit de flux dans une tumeur. Lors de l’analyse de ces séquences 2D+T, l’expert identifie une région d’intérêt sur une des images de la séquence. A partir de l’intensité estimée dans cette région, et de ses variations au cours du temps, des paramètres quantitatifs sont estimés. Or, à cause du mouvement respiratoire, les structures visualisées dans les images se déplacent en fonction du temps. Aussi, nous avons mis au point un outil de recalage permettant de déformer la région d’intérêt au gré du mouvement respiratoire.

Les objectifs du stage sont :
- d’évaluer l’intérêt de cet outil lors de l’estimation des paramètres de flux (biais et variance des paramètres calculés avec et sans recalage, puissance de discrimination entre groupes de tumeurs à vascularisation différente) ;
- de connaître les limites de l’outil de recalage (identification des conditions d’échec, effet de la taille des régions d’intérêt, effet de l’hétérogénéité de la tumeur) ;
- d’améliorer l’outil de recalage.

L’outil de recalage sera appliqué sur des séquences d’échographie fonctionnelle acquises précédemment chez la souris. Des évaluations de l’outil sur des données simulées sont également envisagées.

4 - Compétences utiles :

traitement d’image, recalage, statistique, Matlab, optimisation

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

OUI

6 – Rémunération :

Estimation mensuelle : Gratification de Stage (~400 €/mois)

Sujet de stage en PDF - 65.4 ko