Soutenance de Thèse : Conditions de validité de l’ élastographie par résonance magnétique

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Conditions de validité de l’élastographie par résonance magnétique

Soutenance de thèse , Felicia Julea

Résumé, thèse Felicia Julea

Mercredi 14 mars 2018 à 14h
Salle de Conférence (verte)
Service Hospitalier Frédéric Joliot (SHFJ, I2BM, CEA)
4, place du général Leclerc – Orsay


L’élastographie par résonance magnétique (ERM) est une technique d’imagerie pertinente pour la caractérisation mécanique tissulaire. Son but est de cartographier les modules de viscoélasticité des tissus examinés. Ce type d’information présente un intérêt fondamental en diagnostic clinique car le développement d’un processus pathologique s’accompagne la plupart du temps de modifications des propriétés mécaniques des tissus. L’ERM consiste à enregistrer les champs de déplacement induits par la génération d’ondes de cisaillement dans le milieu étudié. Les paramètres mécaniques (vitesse de propagation de l’onde, v, modules d’élasticité G’ et de viscosité G’’ de cisaillement) peuvent alors être déduits en inversant les équations différentielles du champ de déplacement acquis selon les trois dimensions de l’espace.

La quantification des paramètres mécaniques par ERM dépend à la fois de la fréquence de l’excitation mécanique, fexc, de la résolution spatiale, a, de l’amplitude des champs de déplacement induits, A, de l’amplitude du rotationnel du champ de déplacement, q, des erreurs de mesure, ΔA et Δq, donc du rapport signal à bruit, RSB, et enfin de la méthode de reconstruction. Dans ce travail, nous avons considéré l’ensemble de ces paramètres pour déterminer la précision et l’exactitude de la vitesse et des modules de viscoélasticité obtenus et établir les conditions de validité de l’ERM. Nous avons tout d’abord considéré l’amplitude totale de l’onde, A, et le rapport de l’amplitude totale et de l’incertitude sur l’amplitude totale, A/ΔA, comme paramètres déterminants pour définir un seuil de validité de l’ERM. Nous en avons déduit que A et A/ΔA ne pouvaient pas être considérés comme des paramètres adéquats pour déterminer la validité des résultats de l’ERM. En effet, les valeurs de seuil en A et A/ΔA établies dans le cadre de ces premières études ne sont valables que pour des conditions d’acquisition et de reconstruction précises.

Cette thèse montre que les facteurs déterminant l’exactitude et la précision de la mesure en ERM peuvent en définitive se résumer aux rapports λ/a et q/Δq. Le premier rapport traduit les limites du caractère discret de la mesure et la nécessité d’un échantillonnage du champ de déplacement adapté. Le second rapport, que nous avons défini comme le facteur de qualité de la mesure, traduit l’amélioration effective de la mesure avec l’amplitude du rotationnel du champ de déplacement, q, et le rapport signal-à-bruit, 1/Δq. Nous avons montré que lorsque le facteur de qualité est très important, λ/a n’influence pas ou peu l’exactitude et la précision de la mesure obtenue. Par contre si le facteur de qualité est faible, comme pour la majorité des mesures obtenues dans le cadre de cette thèse, l’exactitude et la précision de la mesure réalisée sont très sensibles à la valeur du rapport λ/a. La prise en compte des conditions de validité de l’ERM, déterminées par les rapports λ/a et q/Δq, conduit à une mesure quantitative effective des paramètres mécaniques. Il est ainsi possible d’envisager un diagnostic clinique pertinent au sein d’un même organe, d’un même sujet, entre sujets ou au cours du temps.


Mots-clefs : élastographie par résonance magnétique, exactitude, précision, expériences, simulations, facteur de qualité, rhéologie, élastographie ultrasonore de cisaillement

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