TH`ESE Cédric CLOUCHOUX LOCALISATION ET ...

2.2. Mise en correspondance de surfaces 43
un problème majeur dans l’analyse surfacique de données cérébrales, à partir des
acquisitions d’IRM anatomiques ou de coupes histologiques. Disposer d’une reconstruction
de qualité de la surface corticale est indispensable afin de bénéficier
d’un modèle numérique le plus proche possible des données anatomiques originales.
La qualité du maillage repose sur plusieurs critères, en particulier sa
topologie, sa précision, et sa densité.
La méthode utilisée lors de la reconstruction influence la satisfaction de
ces critères, au prix parfois d’un compromis entre deux critères. Par exemple,
la méthode présentée dans [Davatzikos, 1996] offre naturellement une topologie
sphérique, alors que le niveau de précision de permet pas de représenter les fonds
de sillons. En revanche, la méthode utilisée dans [Fischl et al., 1999a] présente
une grande précision de la représentation sur toute la surface, alors que la topologie
sphérique n’est obtenue qu’après des étapes de post-traitement, successives
à la méthode de reconstruction proprement dite.
Les techniques classiquement utilisées s’attachent à créer un maillage triangulé,
dont les sommets appartiennent à la surface corticale. Un tel maillage
permet d’obtenir une représentation globale quasi-continue de la surface, et de
s’adapter localement aux reliefs corticaux.
Parmi les différentes méthodes utilisées lors de ces reconstructions, deux
techniques sont représentatrices des différents algorithmes existants. A titre
d’exemple et afin de montrer les problèmes liés à la création du maillage
du cortex et les solutions proposées, deux algorithmes sont détaillés dans les
prochains paragraphes [Davatzikos, 1996, Fischl et al., 1999a], représentatifs de
deux classes de techniques largement utilisées. Le premier se situe dans la
catégorie des algorithmes consistant à créer localement un maillage directement
à partir des données acquises [Lorensen and Cline, 1987, Fischl et al., 1999a].
Cependant, ce type de méthode fournit une reconstruction ne possédant
pas la même topologie que la surface corticale, et nécessite en général des
opérations supplémentaires pour corriger une topologie erronée, au prix de temps
de calculs élevés et d’une grande complexité. Le second algorithme détaillé
procède en sens inverse. Une surface topologiquement équivalente à celle du
cortex est déformée itérativement jusqu’à s’adapter au mieux aux données
acquises[Davatzikos, 1996, Terzopoulos and Fleischer, 1988, MacDonald, 1998,
Christensen and Rabbitt, 1996].
Dans les deux cas, la surface finale obtenue est une triangulation ayant une
topologie identique à celle de la surface corticale. Ce maillage peut représenter
différents types de données. Il s’agit en général soit de la surface externe de la
matière grise, soit de l’interface matière grise/matière blanche. Le premier type
de surface a pour inconvénient essentiel de représenter le cortex d’un manière
superficielle. En effet, ce type de représentation se rapproche de l’observation
visuelle du cerveau, d’un point de vue externe. Dans les deux cas, la description