Karim Makki

Stochastic Filtering for Surface Evolution Tracking

Fluminance team - IRISA

Développement de l'IRM dynamique pour l'étude de l'appareil musculo-squelettique en mouvement: Code: https://github.com/rousseau/dynMRI La paralysie cérébrale est la première cause de l'handicap moteur de l’enfant en France (2 naissances pour 1000). Il s’agit d’un terme désignant des troubles permanents du développement du mouvement et de la posture, responsables de limitations d'activité, causés par des atteintes non progressives survenus lors du développement du cerveau chez le fœtus ou le nourrisson. Les troubles moteurs de la paralysie cérébrale se caractérisent par un trouble de la commande, une faiblesse musculaire, une tonicité musculaire anormale. L’équin de cheville est la déformation musculo-squelettique la plus fréquente des enfants atteints de paralysie cérébrale. Les rétractions musculaires associées au défaut de croissance des os impactent directement sur la marche (sur la pointe des pieds) et donc sur l’intégration sociale des enfants. Malgré des thérapies médico-chirurgicales multiples, le taux de récidive post-opératoire demeure très élevé (48%). Une des principales raisons des échecs des thérapies est le manque de connaissance de la biomécanique articulaire et musculaire c'est-à-dire ce qu’il se passe mécaniquement au sein des os, des muscles et des tendons en cas d’équin lors d’un mouvement. Les techniques d’imagerie en IRM dynamique permettent aujourd’hui d’explorer l’appareil musculosquelettique au cours du mouvement dans les 3 dimensions de l’espace avec une grande précision (<1mm) . On veut alors améliorer la fonctionnalité par rééducation ou correction chirurgicale avec prédiction du résultat moteur à partir de ces nouvelles informations 3D+t. Le travail se décomposera en trois étapes : 1) reconstruction des données IRM 3D+t, 2) extraction des informations morphologiques 3) modélisation biomécanique et caractérisation de la pathologie.

Développement de l'IRM dynamique pour l'étude de l'appareil musculo-squelettique en mouvement: Code: https://github.com/rousseau/dynMRI La paralysie cérébrale est la première cause de l'handicap moteur de l’enfant en France (2 naissances pour 1000). Il s’agit d’un terme désignant des troubles permanents du développement du mouvement et de la posture, responsables de limitations d'activité, causés par des atteintes non progressives survenus lors du développement du cerveau chez le fœtus ou le nourrisson. Les troubles moteurs de la paralysie cérébrale se caractérisent par un trouble de la commande, une faiblesse musculaire, une tonicité musculaire anormale. L’équin de cheville est la déformation musculo-squelettique la plus fréquente des enfants atteints de paralysie cérébrale. Les rétractions musculaires associées au défaut de croissance des os impactent directement sur la marche (sur la pointe des pieds) et donc sur l’intégration sociale des enfants. Malgré des thérapies médico-chirurgicales multiples, le taux de récidive post-opératoire demeure très élevé (48%). Une des principales raisons des échecs des thérapies est le manque de connaissance de la biomécanique articulaire et musculaire c'est-à-dire ce qu’il se passe mécaniquement au sein des os, des muscles et des tendons en cas d’équin lors d’un mouvement. Les techniques d’imagerie en IRM dynamique permettent aujourd’hui d’explorer l’appareil musculosquelettique au cours du mouvement dans les 3 dimensions de l’espace avec une grande précision (<1mm) . On veut alors améliorer la fonctionnalité par rééducation ou correction chirurgicale avec prédiction du résultat moteur à partir de ces nouvelles informations 3D+t. Le travail se décomposera en trois étapes : 1) reconstruction des données IRM 3D+t, 2) extraction des informations morphologiques 3) modélisation biomécanique et caractérisation de la pathologie.

Traitement du signal et de l'image

Code: https://drive.google.com/open?id=1lcNzdErxpTN7dG_IwSizSSyDH_TUhS8z Imagerie à haute résolution angulaire au télescope C2PU du plateau de Calern: Un dispositif d’imagerie à haute résolution angulaire (HRA), à terme équipé de correction par optique adaptative(OA), est en cours de développement au télescope C2PU du plateau de Calern. Un des objectifs scientifiques de ce dispositif concerne la reconstruction des images partiellement corrigées par OA. La correction peut être partielle dans plusieurs cas : turbulence forte, rapide (cas de longueurs d’onde courtes), sources de magnitude faible, grand champ d’observation, etc. Les images post-OA deviennent alors similaires à des images qui auraient été obtenues sans système d’OA (présence de speckles). Pour cela, on a utilisé les techniques à court temps de pose permettant de geler les effets de la turbulence résiduelle. La mission était d’implémenter un algorithme de reconstruction d’image "Building Block" basé sur des quantités dérivées de l'interspectre de Knox et Thompson (cross-spectrum) en se servant des calculateurs rapides disponibles à l’OCA (programmation en C, calcul parallèle) et de le tester sur des simulations réalistes.

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