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1. Zahnd, Guillaume. Estimation du mouvement bi-dimensionnel de la paroi artérielle en imagerie ultrasonore par une approche conjointe de segmentation et de speckle tracking : Estimation of the bi-dimensional motion of the arterial wall in ultrasound imaging with a combined approach of segmentation and speckle tracking.

Degree: Docteur es, Acoustique et traitement de signal/image, 2012, INSA Lyon

Ce travail de thèse est axé sur le domaine du traitement d'images biomédicales. L'objectif de notre étude est l'estimation des paramètres traduisant les propriétés mécaniques de l'artère carotide in vivo en imagerie échographique, dans une optique de détection précoce de la pathologie cardiovasculaire. L'analyse du mouvement longitudinal des tissus de la paroi artérielle, i.e. dans la même direction que le flux sanguin, représente la motivation majeure de ce travail. Les trois contributions principales proposées dans ce travail sont i) le développement d'un cadre méthodologique original et semi-automatique, dédié à la segmentation et à l'estimation du mouvement de la paroi artérielle dans des séquences in vivo d'images ultrasonores mode-B, ii) la description d'un protocole de génération d'une référence, faisant intervenir les opérations manuelles de plusieurs experts, dans le but de quantifier la précision des résultats de notre méthode malgré l'absence de vérité terrain inhérente à la modalité échographique, et iii) l'évaluation clinique de l'association entre les paramètres mécaniques et dynamiques de la paroi carotidienne et les facteurs de risque cardiovasculaire dans le cadre de la détection précoce de l'athérosclérose. Nous proposons une méthode semi-automatique, basée sur une approche conjointe de segmentation des contours de la paroi et d'estimation du mouvement des tissus. L'extraction de la position des interfaces est réalisée via une approche spécifique à la structure morphologique de la carotide, basée sur une stratégie de programmation dynamique exploitant un filtrage adapté. L'estimation du mouvement est réalisée via une méthode robuste de mise en correspondance de blocs (block matching), basée sur la connaissance du déplacement a priori ainsi que sur la mise à jour temporelle du bloc de référence par un filtre de Kalman spécifique. La précision de notre méthode, évaluée in vivo, correspond au même ordre de grandeur que celle résultant des opérations manuelles réalisées par des experts, et reste sensiblement meilleure que celle obtenue avec deux autres méthodes traditionnelles (i.e. une implémentation classique de la technique de block matching et le logiciel commercial Velocity Vector Imaging). Nous présentons également quatre études cliniques réalisées en milieu hospitalier, où nous évaluons l'association entre le mouvement longitudinal et les facteurs de risque cardiovasculaire. Nous suggérons que le mouvement longitudinal, qui représente un marqueur de risque émergent et encore peu étudié, constitue un indice pertinent et complémentaire aux marqueurs traditionnels dans la caractérisation de la physiopathologie artérielle, reflète le niveau de risque cardiovasculaire global, et pourrait être bien adapté à la détection précoce de l'athérosclérose.

This thesis is focused on the domain of bio-medical image processing. The aim of our study is to assess in vivo the parameters traducing the mechanical properties of the carotid artery in ultrasound imaging, for early detection of cardiovascular diseases.…

Advisors/Committee Members: Vray, Didier (thesis director).

Subjects/Keywords: Imagerie médicale; Imagerie ultrasonore; Traitement d'image - Digital techniques; Echographie; Echographie endovasculaire; Echographie mode B; Estimation du mouvement; Filtre de Kalman; Segmentation d'images; Segmentation de contour; Déctection de gradient; Filtre adapté; Programmation dynamique; Propagation de front; Artère; Athérosclérose; Pathologie cardiovasculaire; Medical Imaging; Ultrasound Imaging; Image analysis; Echography; Movement Estimation; Block matching; Speckle tracking; Kalman Filter; Image segmentation; Filtering algorithm; Dynamic programming; Artery; Atheroscerosis; 616.075 430 72

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APA (6th Edition):

Zahnd, G. (2012). Estimation du mouvement bi-dimensionnel de la paroi artérielle en imagerie ultrasonore par une approche conjointe de segmentation et de speckle tracking : Estimation of the bi-dimensional motion of the arterial wall in ultrasound imaging with a combined approach of segmentation and speckle tracking. (Doctoral Dissertation). INSA Lyon. Retrieved from http://www.theses.fr/2012ISAL0136

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Zahnd, Guillaume. “Estimation du mouvement bi-dimensionnel de la paroi artérielle en imagerie ultrasonore par une approche conjointe de segmentation et de speckle tracking : Estimation of the bi-dimensional motion of the arterial wall in ultrasound imaging with a combined approach of segmentation and speckle tracking.” 2012. Doctoral Dissertation, INSA Lyon. Accessed January 27, 2021. http://www.theses.fr/2012ISAL0136.

MLA Handbook (7th Edition):

Zahnd, Guillaume. “Estimation du mouvement bi-dimensionnel de la paroi artérielle en imagerie ultrasonore par une approche conjointe de segmentation et de speckle tracking : Estimation of the bi-dimensional motion of the arterial wall in ultrasound imaging with a combined approach of segmentation and speckle tracking.” 2012. Web. 27 Jan 2021.

Vancouver:

Zahnd G. Estimation du mouvement bi-dimensionnel de la paroi artérielle en imagerie ultrasonore par une approche conjointe de segmentation et de speckle tracking : Estimation of the bi-dimensional motion of the arterial wall in ultrasound imaging with a combined approach of segmentation and speckle tracking. [Internet] [Doctoral dissertation]. INSA Lyon; 2012. [cited 2021 Jan 27]. Available from: http://www.theses.fr/2012ISAL0136.

Council of Science Editors:

Zahnd G. Estimation du mouvement bi-dimensionnel de la paroi artérielle en imagerie ultrasonore par une approche conjointe de segmentation et de speckle tracking : Estimation of the bi-dimensional motion of the arterial wall in ultrasound imaging with a combined approach of segmentation and speckle tracking. [Doctoral Dissertation]. INSA Lyon; 2012. Available from: http://www.theses.fr/2012ISAL0136

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