"Estimation de conductivités cérébrales in vivo chez l'homme à partir de la stimulation électrique et de mesures EEG intracérébrales et de scalp"
(Thèse Hamza Fawzi ALTAKROURY)
Résumé :
La localisation de source d'EEG devient un outil important pour traiter les patients atteints d'épilepsie en localisant les zones épileptogènes avant d'effectuer une chirurgie de résection. Compte tenu d'un modèle de tête direct, la localisation de la source EEG est réalisée en résolvant le problème inverse. Le modèle de tête direct est un modèle biophysique complexe qui décrit la distribution électrique. En considérant la propagation électrique expliquant la distribution de potentiels, outre la numérisation, le modèle nécessite le réglage de paramètres lesquels sont la géométrie du modèle basé sur l'IRM et la valeur des conductivités de chaque compartiment du modèle. En raison des progrès computationnels et des techniques d'imagerie (comme l'IRM et la CT), il est possible de générer des modèles qui représentent avec une grande précision la géométrie cérébrale réelle. Cependant, il existe une incertitude sur les valeurs de conductivité de chaque compartiment et la méthode avec laquelle ils devraient être estimés. Dans la littérature, les valeurs communes pour les conductivités proviennent principalement des expériences in vitro.
Dans ce travail, nous effectuons une estimation de la conductivité in vivo chez l'homme à partir de données EEG/SEEG et de la stimulation électrique intracérébrale.
Ces données sont constituées de la segmentation des images IRM et des CT SCAN pour la construction d'un modèle de tête FEM à cinq compartiments pour chaque patient, ainsi que les enregistrements SEEG et EEG qui ont été acquis synchronisés avec la stimulation électrique intracérébrale (IES).
L'originalité de ce travail réside dans l'évaluation de la performance de l'estimation des conductivités in vivo par des mesures EEG et / ou SEEG en fonction de différents paramètres spatiaux, du conditionnement des mesures et de la localisation des IES. Le travail se compose de trois parties principales. La première partie vise à déterminer la méthode d'optimisation sous contraintes la plus robuste parmi les algorithmes courants pour estimer les paramètres du modèle direct de tête. L'objectif de la deuxième partie est d'analyser la sensibilité et la précision des estimations à différentes conditions sur la position de stimulation, le conditionnement du problème par régularisation spatiale, le nombre de mesures et le nombre de compartiments. Alors que dans la partie finale, les conductivités d'un modèle de tête FEM isotrope et homogène à cinq compartiments ont été estimées avec des paramètres précédemment déterminés pour trois patients. Enfin, l'effet de la fréquence de stimulation sur les conductivités estimées est analysé.
Jury : | |
- Rapporteurs : | François CABESTAING - Prof 61 - CRISTAL - Université de Lille 1 |
Christian BENAR - CR-HdR - INSERM - Institut de Neurosciences des Systèmes - Université d'Aix-Marseille | |
- Autres membres : | Examinateur : Estelle RIKIR - Neurologue - University Hospital of Sart-Tilman, Liège- BELGIQUE Louis MAILLARD - PU-PH Neurologue - CRAN - Université de Lorraine |