th`ese de doctorat - Neurosciences Cognitives & Imagerie CÃ©rÃ©brale ...

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Chapitre 8. Comparaison et couplage avec DARTEL8.1 DARTEL VS LINEAIREEn appliquant DARTEL à nos deux groupes de sujets nous illustrons la contributiondéterminante des contraintes sulcales qui font défaut dans les approches iconiques. Encomparant DARTEL avec l'approche LINEAIRE comme illustré sur la gure 8.2, la distancemoyenne est réduite mais la distance de Hausdor reste élevée pour la plupart dessillons, ce qui indique que DARTEL aboutit à des alignements non spéciques. Les deuxdistances ne sont clairement réduites que pour les sillons stables qui sont relativement bienpositionnés par le recalage linéaire, ce qui illustre la sensibilité des approches non-linéairesiconiques à leur initialisation.Fig. 8.2 Dispersion des sillons après recalage LINEAIRE (en bleu) et DARTEL (rouge)pour 20 sujets, moyennée entre les hémisphères. La dispersion est calculée avec les distancesde Hausdor et moyenne (gauche et droite respectivement) entre les paires de sujetspour chaque sillon. Les lignes verticales correspondent à la moyenne sur les sillons. DAR-TEL ne réduit clairement la distance de Hausdor que pour les sillons les plus stables.122
8.2. DARTEL VS DISCO et combinaison DISCO+DARTEL8.2 DARTEL VS DISCO et combinaison DISCO+DARTELMême pour les sillons les plus stables, DARTEL aboutit parfois à un alignement nonspécique comme on peut le voir sur la gure 8.3 où le sillon central d'un sujet se retrouvepartiellement aligné avec le sillon post-central des autres individus. On voit clairementsur cette gure que l'information sulcale intégrée dans DISCO lui permet d'éviter cetalignement non spécique et que la dispersion des sillons est réduite par rapport à DAR-TEL en particulier au niveau du sillon post-central (en vert). On constate aussi que laréduction de la dispersion des sillons obtenue avec DISCO améliore aussi la superpositiondes masques de substances grise par rapport à l'approche LINEAIRE (deuxième ligne) dela même façon que pour la substance blanche sur la grue 7.5. Cependant, cette superpositiondes masques est directement optimisée par DARTEL alors que DISCO n'intègreaucune information de la surface corticale elle-même. Il n'est donc pas surprenant queDARTEL surpasse clairement les recalages LINEAIRE et DISCO sur ce critère.Comme la superposition des tissus est cruciale pour les analyses voxel à voxel, nousproposons de combiner l'alignement des sillons avec l'optimisation de la superposition desmasques en appliquant DARTEL après DISCO, c'est-à-dire en initialisant DARTEL avecDISCO. La réduction de la dispersion des sillons amenée par DISCO va alors aider DAR-TEL à éviter une partie des alignements non spéciques comme celui du sillon central dela gure 8.3 qui est résolu avec DISCO+DARTEL (sur la droite). Il semble donc qu'appliquerDISCO avant DARTEL permet de cumuler les avantages des deux approches :réduction de la dispersion sulcale et bonne superposition des tissus.8.2.1 Comparaison de la régularité des transformationsComme nous l'avons vu dans la section 2.2 p.65, la comparaison de plusieurs méthodesde recalage doit intégrer une mesure de la régularité des transformations puisque le degréde liberté autorisé inuence fortement les résultats. Nous avons donc calculé les valeurs duJacobien 3 en chacun des voxels correspondant au cerveau des 20 sujets du premier groupepour les approches DARTEL, DISCO et DISCO+DARTEL c'est-à-dire le Jacobien deDARTEL multiplié par celui de DISCO en chaque voxel. Les distributions des valeurs dulogarithme de ces Jacobiens au travers des voxels correspondant au cerveau des 20 sujetsse trouve sur la gure 8.4.p.70.3 Les valeurs du Jacobien traduisent la variation de volume dans chaque voxel, voir la section 2.2.6123
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