Développement d’outils étudiant la vascularisation cérébrale sous-corticale à l’imagerie par résonance magnétique

Le cerveau humain, fascinant par sa complexité, est essentiel au maintien de la qualité de vie. Les structures cérébrales sous-corticales ont leur responsabilité dans cette fonction. Pour l’appuyer, une atteinte pathologique des régions sous-corticales peut effectivement diminuer la qualité de vie d’une personne. À titre d’exemple, le déclin cognitif et la douleur chronique, ayant des prolongements étiologiques enracinés dans les structures sous-corticales, causent une diminution de la qualité de vie des patients atteints. Sachant que la fonction cérébrale est dépendante de la vascularisation par la perfusion, il est raisonnable de dire que la vascularisation cérébrale sous-corticale a une importance clinique justifiant son étude. Une revue de la littérature a soulevé certaines problématiques dans ce champ d’étude. Celles-ci peuvent être améliorées par le développement d’outils automatisés. Dans ce mémoire, deux outils ont été développés. Le premier outil est un programme de segmentation automatique de l’artère choroïdienne antérieure à l’imagerie par résonnance magnétique time-of-flight. Ce programme permet d’étudier de manière standardisée cette artère perfusant les régions sous-corticales. Le deuxième outil est un programme d’identification automatique des micro-infarctus sous-corticaux à l’imagerie par résonance magnétique. L’étude des micro-infarctus est essentielle puisque ceux-ci représentent la deuxième cause la plus importante de démence. Dans ces travaux, la qualité de la performance de ces deux outils a d’abord été démontrée. Ensuite, des applications de ceux-ci ont permis d’approfondir les connaissances pathophysiologiques de certaines maladies liées à la vascularisation cérébrale sous-corticale.
The human brain, fascinating in its complexity, is essential to maintaining the quality of life. The subcortical brain structures have their responsibility in this function. To support this, pathological damage to the subcortical regions can decrease a person's quality of life. For example, cognitive decline and chronic pain, having etiological extensions rooted in subcortical structures, cause a decrease in the quality of life of affected patients. Knowing that brain function is dependent on perfusion vasculature, it is reasonable to say that the subcortical cerebral vasculature has clinical importance justifying its study. A review of the literature has raised certain issues in this field of study, which can be improved by the development of automated tools. In this thesis, two tools have been developed. The first tool is an automatic segmentation program of the anterior choroidal artery using time-of-flight magnetic resonance imaging. This program makes it possible to study in a standardized way this artery perfusing the subcortical regions. The second tool is a program for the automatic identification of subcortical microinfarcts using magnetic resonance imaging. The study of microinfarcts is essential since they represent the second most important cause of dementia. In this work, the quality of the performance of these two tools was first demonstrated. Then, applications of these have made it possible to deepen the pathophysiological knowledge of certain diseases related to the subcortical cerebral vascularization.