th`ese de doctorat - Neurosciences Cognitives & Imagerie Cérébrale ...

Chapitre 3. Motivations et présentation de la méthodeest de fournir à la communauté un outil original d'exploration des liens entre anatomieet fonction. Cette stratégie permettra de tester la validité de la corrélation entre la formedu schéma sulcal et l'organisation fonctionnelle sous-jacente sur l'ensemble de la surfacecorticale.Cette approche originale, baptisée recalage DISCO DIeomophic Sulcal-based COrticalregistration repose sur la combinaison cohérente de plusieurs résultats techniquesrécents :• L'extraction et l'identication automatique de tous les sillons corticaux de chaquesujet grâce au logiciel BrainVISA [102, 116]. Nous avons développé une stratégiede simplication automatique des sillons qui aboutit à un ensemble homogène deprimitives anatomiques réparties tout autour du cortex, appelé empreinte sulcale.Cette étape concentre un maximum d'informations anatomiques pertinentes en unminimum de points, sans nécessiter d'intervention manuelle subjective et laborieuse.• Les empreintes sulcales obtenues sont ensuite recalées par une transformation diéomorphiquereposant sur un modèle géodésique. Le cadre théorique employé (LargeDeformation Dieomorphic Metric Mapping [71, 72]) intègre l'extension de la déformationà tout objet de l'espace comme les structures profondes du cerveau quesont les noyaux gris évitant ainsi les limitations des approches surfaciques. Lasimilarité entre sillons correspondants repose sur la description des points en tantque mesures mathématiques et ne nécessite pas de paramétrer les primitives sulcales.An de limiter le temps de calcul qui représente la limitation majeure des approchesgéodésiques,nous avons choisi de ne pas intégrer d'informations supplémentaires ensus des sillons. Une contrainte dense comme l'intensité des voxels aurait rendu laprocédure très coûteuse en temps de calcul et donc inapplicable en routine.• Nous décrivons ensuite comment cette procédure (illustrée sur la gure 3.1) peutêtre appliquée à un groupe de sujets au travers d'un modèle d'empreinte sulcaledéni à partir de tous les sujets du groupe. Ce modèle empirique apporte une solutionau problème de l'individualité de l'empreinte sulcale et permet d'exploiter latotalité de l'information anatomique tout en répartissant les contraintes de façonnaturelle. Raisonner au niveau du groupe permet aussi de repérer et de supprimerautomatiquement les éventuelles erreurs d'identication des sillons.Le chapitre 4 décrit l'extraction automatique de l'empreinte sulcale. Le recalage difféomorphiquedes empreintes sulcales est détaillé dans le chapitre 5 et l'extension à ungroupe de sujets au travers d'un modèle déni empiriquement est proposée au chapitre 6.80