Quantification en tomographie par émission de positons au moyen d'un algorithme itératif par intervalles. Contributions au diagnostic des démences neurodégénératives. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Quantification in positron emission tomography using an interval-valued iterative algorithm. Contributions to the diagnosis of neurodegenerative dementias.

Quantification en tomographie par émission de positons au moyen d'un algorithme itératif par intervalles. Contributions au diagnostic des démences neurodégénératives.

Florentin Kucharczak

Résumé

Positron emission tomography (PET) is a nuclear imaging modality that has a prominent place in the neurodegenerative dementias diagnosis. After a reconstruction step, the most widely used radiopharmaceutical tracer, the 18F-FDG, provides a volume mapping of brain metabolism. The scintigraphic argument for dementia is based on the finding of a relative hypo-metabolism of one particular region of interest (ROI) to another, usually its contralateral symmetric. However, some case studies are very difficult to interpret with the naked eye, mainly at an early stage of the disease’s development. Until now, the development of (semi-)automatic tools for direct comparison of ROIs has been limited by the lack of statistical knowledge of the reconstructed data ; the main methods already developed preferring to use large databases to evaluate the reconstruction through a dissimilarity score compared to a group of control patients. In this thesis, we propose a new, fully integrated methodology, from reconstruction to assistance in the diagnosis of dementia. Based on the reconstruction of confidence intervals, the proposed approach allows 1/ direct access to information on the statistical variability of the data, 2/ reconstruction of qualitatively and quantitatively convincing images to facilitate the reading of the examination by the physician, 3/ provision of a risk score for the patient to be affected by a neurodegenerative dementia. The results obtained with the latter are comparable with tools validated in clinical routine, except that this method does not require any other information than PET acquisition data itself.
La tomographie par émission de positons (TEP) est une modalité d’imagerie nucléaire qui possède une place de choix dans la démarche diagnostique des démences neuro-dégénératives. Le traceur radiopharmaceutique le plus utilisé, le 18F-FDG, permet d’obtenir une cartographie volumique du métabolisme cérébral. L’argument scintigraphique de démence repose sur la mise en lumière d’un hypo-métabolisme relatif d’une région d’intérêt (ROI) particulière par rapport à une autre, habituellement son symétrique controlatéral. Certains cas d’étude sont cependant très difficiles à interpréter à l’oeil nu, principalement à un stade précoce d’évolution de la maladie. Jusqu’à présent, le développement d’outils (semi-)automatiques de comparaison directe de ROIs s’est vu limité par la méconnaissance de la statistique que suivent les données reconstruites ; les principales méthodes déjà mises au point préférant alors utiliser d’imposantes bases de données pour évaluer la reconstruction à analyser à travers un score de dissimilarité par rapport à un groupe de contrôles. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle méthodologie entièrement intégrée allant de la reconstruction d’images d’activité à l’aide au diagnostic de démences. Basée sur la reconstruction d’intervalles de confiance, l’approche proposée permet 1/ d’accéder directement à une information sur la variabilité statistique des données, 2/ de reconstruire des images qualitativement et quantitativement probantes pour faciliter la lecture de l’examen par le médecin nucléaire, 3/ de fournir un score de risque du patient d’être atteint de démence neuro-dégénérative. Les résultats obtenus avec cette dernière sont comparables avec des outils validés en routine clinique, sans nécessiter aucune autre information que les seules données d’acquisiton TEP.
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Citer

Florentin Kucharczak. Quantification en tomographie par émission de positons au moyen d'un algorithme itératif par intervalles. Contributions au diagnostic des démences neurodégénératives.. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Montpellier, 2019. Français. ⟨NNT : 2019MONTS048⟩. ⟨tel-02476570⟩
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