Durée : 6 mois
Lieu :
Unité CEA-INSERM de Neuroimagerie Cognitive
Centre de recherches Neurospin – Saclay (91)
Contacts :
- Ghislaine Dehaene-Lambertz - Email : ghislaine.dehaene-lambertz@cea.fr - Tél. : 01 69 08 81 72
- Jessica Dubois - Email : jessica.dubois@cea.fr - Tél. : 01 69 08 81 72
- François Leroy - Email : francois.leroy@cea.fr - Tél. : 01 69 08 79 37
Description :
Pour étudier le développement du cerveau du nourrisson, et suivre les changements du cortex en fonction de la maturation et de l’âge, il est essentiel d’avoir accès à un ensemble de mesures précises (par exemple l’épaisseur du cortex, la taille et la forme des sillons). Certaines mesures peuvent être obtenues à partir d’images IRM (Imagerie par Résonance Magnétique), une fois que le cortex est extrait ou segmenté. Une segmentation manuelle, par détourage de la région d’intérêt, est longue et fastidieuse. Au contraire, une segmentation automatique est rapide mais se heurte à des difficultés importantes chez les nourrissons et les très jeunes enfants : contraste insuffisant entre matière blanche et cortex, plissements fins du cortex, fluctuations fortes du contraste à travers le cerveau car les régions ne deviennent pas matures au même rythme, etc. Une approche semi-automatique (basée sur une segmentation automatique à laquelle des corrections manuelles peuvent être apportées par l’utilisateur) semble alors un bon compromis entre temps de traitement et performance.
L’objectif de ce stage est de mettre en place et de valider un logiciel de segmentation dédié au cerveau immature, permettant une extraction précise et rapide du cortex en développement avec une aide simple et efficace de l’utilisateur. Différents outils de segmentation automatique sont actuellement disponibles au sein du laboratoire. Dans un premier temps, un prototype d’interface de segmentation sera réalisé (langages python et pyQt), dans le but d’être intégré au sein du logiciel BrainVISA, dédié à l’analyse de données cérébrales (http://brainvisa.info). Dans un second temps, le prototype inclura une interface de corrections manuelles. On pourra notamment orienter l’utilisateur vers les régions où la probabilité d’échec de la segmentation automatique est importante (contraste local très faible, topographie anormale de la surface extraite, etc.). On envisagera des méthodes telles que la déformation régulière de la surface à partir de quelques points de contours, la segmentation en régions à partir d’échantillons d’intensités des tissus prélevés localement ou la modélisation de l’effet de volume partiel. Dans un troisième temps, le prototype sera utilisé et validé pour segmenter les images IRM de 25 nourrissons âgés de 1 à 5 mois.
Le stage s’effectuera au sein de l’équipe de neuroimagerie développementale, qui étudie le développement des facultés cognitives chez les enfants et les nourrissons (langage, vision, etc.) (http://www.unicog.org/bblab). Vous travaillerez en étroite collaboration avec l’équipe de neuroimagerie assistée par ordinateur (LNAO), notamment en charge du développement de BrainVISA. Ces deux équipes sont regroupées au sein du nouveau centre de recherche de neuroimagerie du CEA (Neurospin), qui est équipé des instruments IRM les plus performants (http://www-dsv.cea.fr/neurospin/).