L'imagerie médicale pour mieux diagnostiquer l'infarctus du myocarde

Deux chercheuses de l'ESME Sudria ont présenté leurs travaux lors de deux conférences majeures de l'ingénierie appliquée à la médecine.

Le Pôle de Recherche en Ingénierie Appliquée à la Médecine de l'ESME Sudria (PRIAM) a participé début septembre à deux colloques importants des domaines du traitement du signal et de l'image et de l'ingénierie biomédicale : la conférence « Engineering in Medecine and Biology Conference» (EMBC) à Boston et celle organisée par le GRoupe d'Etudes du Traitement du Signal et des Images (GRETSI) à Bordeaux. Ces deux événements étaient l'occasion pour les membres du PRIAM de partager leurs résultats avec les autres acteurs de la communauté scientifique spécialiste des mêmes sujets. La cible de leurs travaux ? Un diagnostic plus efficace de l'infarctus du myocarde.

Faire progresser le diagnostic du médecin

« La mortalité par maladies cardiovasculaires et plus spécifiquement par maladies vasculaires cérébrales a beaucoup diminué en France ces trente dernières années, relève Yasmina Chenoune, enseignante-chercheuse à l'ESME Sudria. En revanche, les pathologies liées à un défaut d'irrigation du cœur par le sang (maladies ischémiques) n'ont reculé que de 8% sur cette même période. Des progrès dans le diagnostic et le traitement de ces maladies, qui présentent malgré tout un problème de santé publique dans les pays industrialisés, restent donc nécessaires. Ces progrès sont possibles grâce aux avancées technologiques considérables que connaît l'imagerie médicale cardiaque actuelle et qui permettent d'acquérir des images de mieux en mieux résolues. Les travaux de recherche menés dans ce domaine visent à fournir des outils logiciels aux médecins, leur permettant d'exploiter de manière rapide, précise et robuste la multitude d'informations contenues dans ces images. »

Mieux évaluer la pathologie

Par quels moyens ? Jessica Lebenberg, post-doctorante au PRIAM, explique : " Pour établir un bon diagnostic et intervenir de manière plus efficace auprès des patients venant de subir un infarctus du myocarde, le médecin a besoin d'évaluer rapidement et précisément le fonctionnement et la morphologie du cœur infarci. Ces évaluations peuvent se faire en extrayant les contours de la paroi du myocarde mis en évidence sur des images acquises par résonance magnétique. Pour s'affranchir de la segmentation manuelle d'un expert qui est un travail long, fastidieux et peu reproductible, des méthodes de traitement d'images plus ou moins automatiques ont été développées. Le projet auquel j'ai participé a consisté à comparer, en s'appuyant sur des modèles mathématiques, différentes approches de segmentation afin de déterminer la plus performante pour une application donnée. Une perspective de ce projet serait de distribuer aux praticiens la méthode de segmentation automatique retenue selon nos tests, afin qu'ils puissent analyser rapidement les images de leurs patients et ainsi évaluer la gravité de la lésion."

Fournir un critère quantitatif pour l'aide à la décision thérapeutique

« Quantifier ou chiffrer certains paramètres fonctionnels cardiaques comme l'étendue de l'infarctus du myocarde peut aider le médecin à décider de la stratégie à adopter afin de traiter le patient », explique Yasmina Chenoune dont les travaux de recherche portent précisément sur cet aspect lié à l'aide à la décision thérapeutique. Elle précise : « La segmentation de contours et le recalage, qui consiste à aligner deux images décalées l'une par rapport à l'autre, sont des outils très importants en traitement d'images médicales ; notamment lorsque l'on veut quantifier des paramètres médicaux. L'étendue de l'infarctus du myocarde est un paramètre essentiel qui aide les médecins dans le diagnostic des maladies ischémiques et davantage encore dans la prise de décision concernant le traitement à adopter.

Lors du colloque du GRETSI, j'ai présenté une chaîne complète de traitement d'images, intégrant des outils de segmentation, de recalage et de quantification, suivie par la validation clinique d'un médecin expert. La méthode de recalage rigide (sans déformation) développée a été appliquée localement autour du cœur, en 3D, entre des IRM Ciné (dynamiques) et des IRM de rehaussement tardif (qui permettent de localiser l'infarctus grâce à l'injection d'un produit de contraste). L'apport essentiel de ce projet, fait en collaboration avec l'unité Inserm 678 et l'Hôpital Européen Georges Pompidou (HEGP) à Paris, se situe dans l'intégration de différents outils de traitement et dans la contribution du recalage 3D à l'amélioration de la quantification automatique de l'étendue de l'infarctus du myocarde. »