Automated analysis of 3D+t magnetic resonance imaging data from velocimetry. Quantification of the contribution of 3D+t

Analyse automatisée des données 3D+t d’imagerie par résonance magnétique de vélocimétrie. Quantification de l’apport du 3D+t

Sophia Houriez--Gombaud-Saintonge (1)

1 LIB - Laboratoire d'Imagerie Biomédicale [Paris]

Cardiovascular diseases remain the leading cause of death in OECD countries, in particular, because of the population aging, making it one of the major health issues on a global scale. Advances in imaging today make it possible to better understand and diagnose these diseases in a non-invasive way. More recently, a new non-invasive and non-radiative imaging technique named « 4D Flow MRI » allows for the first time to image the speed of blood flow in three dimensions during a whole cardiac cycle, thus offering new perspectives of visualization, understanding, and measurement. This thesis in image processing carried out in connection with cardiologists and radiologists aims to develop new indicators and to quantify the contribution of 4D flow MRI especially in 1) the assessment of the aortic stiffness leading to a comparison between several approaches to estimate the pulse wave velocity 2) the analysis of flow disorganization in aging and pathological dilation 3) the evaluation of filling flow in the left ventricle.

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans les pays de l’OCDE du fait notamment du vieillissement global de la population, faisant d’elles l’un des enjeux majeurs de santé à l’échelle mondiale. Les progrès de l’imagerie permettent aujourd’hui de mieux comprendre et diagnostiquer ces maladies de manière non-invasive. Plus récemment, une technique novatrice d’imagerie non-invasive et non-irradiante appelée « IRM de flux 4D » permet pour la première fois d’imager la vitesse du flux sanguin en 3 dimensions pendant tout un cycle cardiaque, offrant ainsi de nouvelles perspectives de visualisation, de compréhension et de mesure. Cette thèse en traitement d’images, réalisée en lien avec des cardiologues et radiologues a pour objectif de développer de nouveaux indicateurs, pour quantifier l’apport de l’IRM de flux 4D notamment dans :1) l’évaluation de la rigidité aortique où une comparaison de méthodes pour l’évaluation de la vitesse de l’onde de pouls a été réalisée 2) l’analyse de la désorganisation de flux dans la dilatation aortique physiologique (âge) et pathologique ; 3) l’évaluation des flux de remplissage cardiaques.

Mots clés: Image processing; Magnetic resonance imaging; Cardiovascular risk; Aortic stiffness; Aortic dilation; Diastolic function; Velocimetry of blood flows

Mots clés: Traitement d’images; Imagerie par Résonance Magnétique; Risque cardiovasculaire; Rigidité aortique; Dilatation aortique; Fonction diastolique; Vélocimétrie des flux sanguins

Domaines: Imagerie médicale

Sophia Houriez--Gombaud-Saintonge. Analyse automatisée des données 3D+t d’imagerie par résonance magnétique de vélocimétrie. Quantification de l’apport du 3D+t. Imagerie médicale. Sorbonne Université, 2020. Français. ⟨NNT : 2020SORUS328⟩. ⟨tel-03359583⟩