Cinématique de la paroi artérielle par l'imagerie ultrasons

  • Participants

M. Orkisz, E.-J. Courtial, S. Qorchi (Eq.1), D. Vray, H. Liebgott, V. Perrot (Eq.3)

  • Collaborations nationales et internationales

A. Sérusclat, Ph. Moulin (HCL).

G. Zahnd (, Munich, Allemagne).

A. van der Lugt (Erasmus MC, Pays Bas).

M. Skilton (Univ. Sydney, Australie).

  • Question

Détection précoce de modifications des propriétés mécaniques de la paroi artérielle. Stratification de risque cardiovasculaire.

  • Objectifs

Estimation du mouvement bidimensionnels des tissus pariétaux au cours du cycle cardiaque.

Estimation des compressions et cisaillements dans la paroi.

  • Méthodologie

Mise en correspondance de blocs, filtrage de Kalman, classification de courbes.

Détection de points saillants, appariement contraint par un modèle.

Filtrage adapté, propagation de front, chemins de coût minimum, programmation dynamique.

  • Résultats et illustrations
  1. Estimation du mouvement du complexe intima média de l’artère carotide

Amplitude du mouvement longitudinal progressivement atténuée le long de l’artère en s’éloignant du cœur, avec un coefficient de -2.5 ± 2.0%/mm [bib]ZAHN-15a[/bib] (Figure1).

La même méthode d'estimation du mouvement a permis de déterminer expérimentalement les propriétés mécaniques de fantômes de vaisseaux réalisés à base de matériaux silicones [bib]COUR-15a[/bib].

Sensibilité et spécificité de l'ordre de 70% dans la classification de sujets sains et à risque sur la base des formes de courbes de mouvement de la paroi carotidienne, dans des séquences d'images échographiques [bib]QORC-17d[/bib].

Figure 1. Exemple de courbes de déplacement longitudinal correspondant à trois endroits différents, leurs amplitudes et la régression linéaire caractérisant l’atténuation.

  1. Segmentation du complexe intima média de l’artère carotide

Avec la méthode nécessitant une initialisation interactive, les erreurs de segmentation sur la première image de chaque séquence ont été de 29 ± 27 μm pour l’interface lumen-intima, 42±38 μm pour l’interface media-adventice, et 22 ± 16 μm pour l’épaisseur intima-media. Ces incertitudes étaient du même ordre quela variabilité inter- et intra-observateurs. L’amplitude des variations temporelles de l’épaisseur intima-media pendant le cycle cardiaque a été significativement plus grande chez les patients à risque que chez les volontaires sains (79 ± 36 vs. 64 ± 26 μm, p = 0.032) [bib]ZAHN-14[/bib].

Avec la méthode complètement automatique, utilisant l’épaisseur locale comme dimension supplémentaire lors de la recherche du chemin à coût minimum et validée sur une cohorte plus grande et plus diversifiée, les erreurs de segmentation ont été de 47 ± 70 μm pour l’interface lumen–intima, 55 ± 68 μm pour l’interface media–adventice et 66 ± 90 μm pour l’épaisseur intima–media. L’amplitude des variations temporelles de l’épaisseur intima-media pendant le cycle cardiaque a également été significativement plus grande chez les patients à risque que chez les volontaires sains (106 ± 48 vs. 86 ± 34 μm, p = 0.001) [bib]ZAHN-17a[/bib] (Figure 2).

Figure 2. Exemples de contours obtenus par la méthode automatique (en violet) dans des images de six cohortes différentes, superposés aux tracés de référence (en vert).

  • Publications

- Journaux

[bib]ZAHN-17a[/bib], [bib]QORC-17d[/bib], [bib]COUR-16[/bib], [bib]COUR-15a[/bib], [bib]ZAHN-15[/bib], [bib]ZAHN-15a[/bib], [bib]ZAHN-14[/bib].

- Conférences

[bib]ZAHN-19[/bib], [bib]QORC-17b[/bib], [bib]QORC-17a[/bib], [bib]ZAHN-17b[/bib], [bib]COUR-15b[/bib], [bib]COUR-14a[/bib], [bib]COUR-14b[/bib], [bib]ZAHN-14a[/bib].

  • PI (Propriété intellectuelle)

Logiciel CAROLAB (G. Zahnd) dépôt APP : IDDN.FR.001.080024.000.S.P.2016.000.10000.

 

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