Fondu des imageries structurelles, fonctionnelles et des IRM en tenseur de diffusion pour les troubles neurologiques

L'imagerie par résonance magnétique structurelle (IRMs) fournit des images de haute qualité des tissus mous grâce à l'utilisation de champs magnétiques externes et d'impulsions de fréquences radio électromagnétiques pour faire vibrer les protons abondants dans le corps humain. L'IRM en tenseur de diffusion (IRMtd) est une technique d'imagerie non invasive unique, capable de mesurer la diffusion anisotropique des molécules d'eau dans les tissus biologiques. Les images obtenues reflètent la structure des tissus (y compris le sens des fibres) et l'architecture à un niveau microscopique, ce qui permet l'observation du développement dans la matière blanche du cerveau. La modalité de l'imagerie IRMtd fournit un champ 3D de 3 tenseurs de second ordre, dans lequel une matrice symétrique de dimension 3 définie positive est associée avec chaque voxel. Les valeurs propres du tenseur à chaque voxel donnent la magnitude de la diffusion des molécules d'eau à ce voxel, et ses vecteurs propres illustrent la direction de la diffusion. L'imagerie et les techniques d'analyse standard ne conviennent pas aux images IRMtd, car chaque voxel contient des données différentes. Le défi qui se pose exige le développement de nouvelles techniques de mesure matricielle, de lissage, de segmentation, de visualisation et d'analyse de ces images. L'IRM fonctionnelle (IRMf) produit des images qui font apparaître les régions actives du cerveau en mesurant les variations d'oxygénation du flux sanguin. Les différentes sous-modalités de RM ont suscité plusieurs questions importantes, qui ont occupé les chercheurs dans différentes disciplines, telles la médecine, l'informatique, les mathématiques, les statistiques et la visualisation, au cours des dernières décennies. Dans ce projet, le stagiaire propose de développer des algorithmes mathématiques et computationnels pour extraire, aligner et fondre les informations complémentaires sur les maladies neurologiques obtenues à partir de différentes modalités, afin de dresser la carte des circuits du cerveau (IRMtd) et de la communication (IRMf) avec l'anatomie (IRMs).

Faculty Supervisor:

M. Ghassan Hamarneh

Student:

Yonas Weldeselassie

Partner:

TRIUMF

Discipline:

Computer science

Sector:

Life sciences

University:

Simon Fraser University