M2, PFE ou équivalent - Développement d'un modèle d'IA pour la quantification automatique des vortex cardiaques à partir d'images échocardiographiques Doppler couleur

Contexte médical
L'analyse des écoulements sanguins dans le cœur est essentielle pour comprendre la dynamique cardiaque, en particulier durant le remplissage ventriculaire. Lors de cette phase, un vortex se forme dans le ventricule gauche, jouant un rôle clé dans l'efficacité du transport sanguin et dans la réduction du travail cardiaque. Ce vortex influence les mécanismes d'écoulement et peut refléter des dysfonctionnements cardiaques. L'imagerie par échocardiographie Doppler couleur pourrait permettre de capturer ces écoulements de manière détaillée, ouvrant la voie à une analyse quantitative des structures tourbillonnaires dans le cœur.

Fig : Cartographie vectorielle de l'écoulement intraventriculaire 

Objectif
L'objectif de ce projet est de développer une méthode d'analyse capable de quantifier la taille et la circulation du vortex se formant dans le ventricule gauche durant le remplissage cardiaque, à partir d'images Doppler couleur acquises par échocardiographie. Une quantification précise de ces vortex permettra d'évaluer l'efficacité du remplissage cardiaque et d'identifier des anomalies dans la dynamique des fluides cardiaques, avec des applications possibles dans l'évaluation des pathologies cardiaques.

Méthodologie
Le projet s'articulera autour de l'entraînement d'un réseau de neurones à partir de données échocardiographiques existantes et annotées. Ces données seront utilisées pour entraîner le réseau de neurones à détecter, segmenter, et quantifier les vortex formés dans le ventricule gauche durant le remplissage cardiaque.. La méthode consistera à :

• Utiliser des images échocardiographiques Doppler couleur annotées pour entraîner le modèle.
• Développer un réseau de neurones permettant de mesurer automatiquement les dimensions et la circulation du vortex.
• Valider les résultats en comparant les mesures automatiques avec celles obtenues de manière supervisée.

Résultats escomptés
Le projet vise à produire un outil automatisé capable de quantifier les vortex intracardiaques de manière précise et fiable, à partir d'images échocardiographiques cliniques. Cela permettra d'améliorer l'évaluation clinique des dysfonctionnements cardiaques et d'offrir de nouveaux indicateurs pour la classification des patients à risque, ouvrant la voie à des diagnostics plus avancés et des traitements mieux adaptés.

Durée du stage : 6 mois

Gratification : autour de 650 euros/mois