Séminaire Recherche et Innovation en Imagerie Vendredi 25 mars 2011 Emilie Gerardin CRICM, Equipe Cogimage Directeur de thèse : Olivier Colliot Séminaire Recherche et Innovation en Imagerie Vendredi 25 mars 2011

Parcours 26/03/2017 Licence et Master1 de Mathématiques Stage au laboratoire LENA : Modèles de forme de l’hippocampe pour l’étude de la maladie d’Alzheimer Master2 Recherche : Traitement d’images et apprentissage statistique Thèse : Modèles de forme de la structure interne de l’hippocampe en IRM à très haut champ 26/03/2017

Analyse de Forme Forme : Information géométrique invariante par rotation, translation (et changement d’échelle). Etudier les relations entre morphologie et pathologie 26/03/2017

Analyse de forme de l’hippocampe dans la maladie d’Alzheimer Méthode SPHARM

Maladie d’Alzheimer En chiffres : 850 000 patients atteints en France Affection neurodégénérative qui associe des troubles prédominants de la mémoire, des troubles cognitifs et/ou du comportement ayant un retentissement sur la vie quotidienne des patients. En chiffres : 850 000 patients atteints en France Première cause de démence chez les plus de 65 ans En images : Au stade précoce de la maladie, avant que les symptômes ne puissent être détectés par les tests dont nous disposons actuellement, les plaques et les enchevêtrements commencent à se former dans les régions du cerveau impliquées dans: L'apprentissage et la mémoire La pensée et la planification Aux stades léger à modéré de la maladie, les régions du cerveau qui sont importantes pour la mémoire, la pensée et la planification développent un plus grand nombre de plaques et d’enchevêtrements qu’au stade précoce Au stade sévère de la maladie d’Alzheimer, la majeure partie du cortex est sérieusement endommagée. Le cerveau rétrécit de façon spectaculaire à la suite de la mort généralisée des cellules. Les individus perdent leur capacité à communiquer, à reconnaître leurs proches et amis et à s’occuper d’eux-mêmes. 26/03/2017

Hippocampe Région du lobe temporal , impliquée notamment dans les processus de mémorisation. Formée de deux couches imbriquées : le gyrus denté et la corne d’Ammon (CA1-4) 26/03/2017 Kim et al., ISMRM 2008 Chupin et al., 2008

Développement en harmoniques sphériques Les harmoniques sphériques forment une base orthogonale des fonctions définies sur la sphère Série tronquée à un degré L Description hiérarchique en augmentant le degré L 26/03/2017

Utilisation des coefficients pour la classification automatique Nombre Age MMS Témoins 25 64(±8) MCI 23 74(±8) 27.3(±1.4) MA 73(±6) 24.4(±2.8) Taux de bonne classification MA vs Témoins 94 % MCI vs Témoins 83 % MA= Maladie d’Alzheimer MCI= Mild CognitifveImpairement (Deficit cognitif léger) MMS=Mini Mentatl state 26/03/2017 Gerardin et al., Neuroimage 2009

Accès aux structures internes Différences de groupe MA vs Témoins MCI vs Témoins sous-champs à 7T Segmentation des Accès aux structures internes 26/03/2017 MA= Maladie d’Alzheimer MCI= Mild Cognitif Impairement (Deficit cognitif léger) Gerardin et al., Neuroimage 2009

Analyse de l’épaisseur des sous champs de l’hippocampe en IRM à 7T 26/03/2017

Segmentation manuelle 6 sous-parties segmentées manuellement Modélisation de la forme de CA1-2-3: Caractérisation de l’enroulement Caractérisation de l’épaisseur 26/03/2017 Chupin et al., HBM 2009

Méthode 26/03/2017

Calcul de l’épaisseur et du squelette Calcul d’un champ de vecteur transverse Carte d’épaisseur Carte de distance au centre Extraction du squelette 26/03/2017

Calcul de l’épaisseur et du squelette Squelettes de l’ensemble corne d’Ammon-subiculum chez 9 sujets sains Squelettes après recalage LDDMM (Glaunès et al., MICCAI 2006) Carte d’épaisseur moyenne 26/03/2017

Application à l’épilepsie (Résultats préliminaires) 8 patients épileptiques avec sclérose de l’hippocampe Comparaison des épaisseurs ipsi et contra-latérales Moyenne sur l’ensemble des coupes du corps 26/03/2017

La thèse c’est : Des questions embarrassantes « Et sinon tu finis quand tes études ? » «Alors la thèse ça avance ? » “Mais vous, les chercheurs, est-ce qu’il vous arrive de trouver ? L’angoisse de la publication Des nuits blanches La course au financement … 26/03/2017

Mais surtout … Acquérir des connaissances poussées dans un domaine précis… … et une ouverture à d’autres domaines Apprendre à partager son travail de manière efficace : écriture d’articles, présentations orales, adaptation du contenu en fonction du public Travailler à la fois de manière autonome et en équipe Gérer un « projet » du début à la fin Faire preuve de détermination et d’endurance (voire d’obstination!  ) Une vraie expérience professionnelle Les colloques aux quatre coins du monde … 26/03/2017

Merci de votre attention 26/03/2017