Évènements

Soutenance de thèse de Stéphane Audière Lundi 5 décembre à 13H30, Amphi B312 Télécom ParisTech -- 46, rue Barrault -- 75013 Paris

Traitement du Signal et simulations pour l'élastographie impulsionnelle

En partenariat avec la société Echosens (Paris).

Auteur

Stéphane Audière.

Date

Lundi 5 décembre 2011 à 13H30.

Lieu

Télécom ParisTech -- Site Barrault -- Amphi B312.

Directeur(s) de thèse

• Elsa Angelini, MC (Télécom ParisTech),
• Maurice Charbit, Prof. (Télécom ParisTech).

Membres du jury

Rapporteurs

• Pascal Laugier, DR (CNRS, UPMC, Paris),
• Jean-Pierre Remenieras, IR (INSERM, Université de Tours).

Examinateurs

• Jean-Marie Nicolas, Prof. (Télécom ParisTech),
• Rémi Souchon, IE (INSERM, Université de Lyon).

Invité

• Véronique Miette, IR (Echosens),
• Laurent Sandrin, IR (Echosens).

résumé

L'évaluation de la fibrose hépatique est une source d'information essentielle pour le clinicien lors du diagnostic, traitement et suivi de maladies chroniques du foie. La société Echosens, partenaire industriel de cette thèse, propose un appareil médical d'élastographie impulsionnelle ultrasonore, appelé Fibroscan. Cette technique consiste à mesurer la vitesse de propagation d'une onde de cisaillement dans le tissu hépatique. La vitesse de cisaillement est directement reliée au degré de fibrose.

Nous avons dans un premier temps développé des outils numériques basés sur la méthode des éléments finis pour étudier l?élastographie impulsionnelle, de façon à disposer d'observations dans des conditions expérimentales contrôlées. Cette étude répond aux besoins de connaître l?évolution de l'onde de cisaillement lors de sa génération et propagation in vivo. Des simulations sur géométries simples ont été effectuées et évaluées par comparaison avec les modèles analytiques et des données expérimentales obtenues sur des fantômes. Des simulations ont ensuite été conduites sur des géométries plus complexes, issues de segmentations de foies sur des images médicales.

Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à des pré-traitements temps réel du signal ultrasonore rétro-diffusé. Deux applications concrètes étaient visées : (i) l'estimation de la distance entre la sonde du Fibroscan et le parenchyme hépatique, (ii) la détection automatique d'une zone homogène du tissu hépatique. Les traitements associés sont basés sur des paramètres spectraux des signaux ultrasonores évalués sur une base de données d'apprentissage. Enfin, nous avons analysé de façon détaillée la capacité de ces paramètres spectraux à discriminer les stades de fibrose vis à vis de l'élasticité. L'ensemble des résultats a été obtenu sur une cohorte de 181 volontaires.

Dans une troisième partie, nous nous sommes intéressés au problème lié à la méconnaissance de l'angle d'observation de la sonde par rapport à la direction de propagation de l'onde de cisaillement. Nous sommes partis sur une approche par corrélation temporelle des déplacements pris à des profondeurs différentes. Cette technique est souvent associée au retournement temporel ou au filtrage adapté. Nous avons testé cette approche sur des signaux expérimentaux obtenus sur des fantômes et des signaux issus de simulations numériques. Une autre façon d'aborder le problème est d'utiliser une approche paramétrique comme celle basée sur un modèle analytique obtenu à partir des fonctions de Green. Enfin partant d'un modèle sphérique et d'une approche de type maximum de vraisemblance, nous présentons un algorithme d'estimation conjointe de l'élasticité et de l'angle d'incidence de la ligne de visée.