Estimation de paramètres mécaniques de la paroi carotidienne par imagerie ultrasonore in vivo pour la détection précoce de comportements pathologiques

Guillaume Zahnd (1) , Adrien Marion (1) , André Sérusclat (1, 2) , Marion Durand (1, 2) , Loic Boussel (1, 2) , Didier Vray (1)

1 CREATIS - Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Signal
2 Hopital Cardio-Thoracique et Vasculaire Louis Pradel

Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité dans les pays industrialisés. Il est donc important d'effectuer un diagnostic précoce, préférentiellement de manière non invasive, pour traiter une vaste population. Les propriétés mécaniques des artères, notamment la carotide, sont affectées par l'athérosclérose, et sont considérées comme de bons indicateurs d'une manifestation pathologique précoce. Le comportement de la paroi de la carotide au long du cycle cardiaque présente plusieurs phénomènes particuliers dont l'analyse par imagerie ultrasonore permet de remonter aux causes pathologiques. Ce travail s'intéresse à l'étude conjointe de ces paramètres mécaniques au long d'une séquence d'images échographiques. Nous considérons principalement la force de cisaillement longitudinale exercée par le sang sur la paroi, l'onde de pouls causée par l'effet de dilatation-contraction radiale, et la compression élastique des couches de l'artère. Notre approche trouve son originalité dans le fait qu'elle prend en compte conjointement plusieurs paramètres mécaniques obtenus in vivo et se destine prioritairement à une application clinique pratique pouvant fournir une aide au diagnostic. Les séquences d'images ultrasonores traitées sont des coupes longitudinales de la carotide commune acquises avec un échographe clinique. Nous effectuons une analyse spatio-temporelle en considérant que le mouvement de chaque point de la paroi est continu dans le temps et dans l'espace. Le déplacement est estimé précisément grâce à un algorithme de mise en correspondance de blocs déformables. En fonction des paramètres à estimer pour l'étude du déplacement des couches de la carotide, les tailles de blocs et de noyau utilisés sont déterminées de manière optimale. Un comportement pathologique peut finalement être détecté à partir des paramètres extraits en comparaison de la déformation attendue d'une artère saine.

Mots clés: Athérosclérose; Carotide; Échographie; Ultrasons

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Guillaume Zahnd, Adrien Marion, André Sérusclat, Marion Durand, Loic Boussel, et al.. Estimation de paramètres mécaniques de la paroi carotidienne par imagerie ultrasonore in vivo pour la détection précoce de comportements pathologiques. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00538345⟩