Développement d’une mesure de flux rapides et fiables en IRM en combinant la simulation numérique réalistes et la reconstruction d'image avancée basée sur l'apprentissage profond – RAPIDFLOW

L'IRM de flux 4D est une technique d'imagerie non invasive qui fournit des mesures physiologiques très pertinentes de la vitesse du flux sanguin chez les patients. L'IRM de flux 4D conventionnelle est adaptée à la recherche, mais elle ne peut pas être utilisée en routine clinique en raison du temps d'acquisition et de reconstruction de l'image. Des acquisitions plus rapides en IRM sont synonymes de sous-échantillonnage des données en combinaison avec des stratégies d'échantillonnage non cartésiennes, telles que l'échantillonnage radial. Malgré les avantages évidents de l'échantillonnage radial pour l'IRM de flux 4D, un inconvénient important est la sensibilité aux imperfections du système RM qui a un impact direct sur la quantification du champ de vitesse du flux sanguin.
L'objectif de ce projet est d'étudier les stratégies d'échantillonnage radial pour des mesures rapides et efficaces du flux sanguin en combinant des simulations numériques réalistes et des méthodes de reconstruction d'images par apprentissage profond. Les stratégies d'IRM de flux radial 4D seront d'abord étudiées in silico avec une géométrie simplifiée. L'IRM in silico sera ensuite étendue à une anatomie et physiologie réalistes pour une variété de conditions respiratoires/cardiaques.
Une reconstruction d'image basée sur l'apprentissage profond et informée par la physique sera développée pour améliorer les techniques de reconstruction d'image à partir de données fortement sous-échantillonnées et bruitées, à la fois en termes de quantification de la vitesse et de temps de calcul.
Les nouvelles stratégies d'échantillonnage seront prototypées et mises en œuvre sur un système IRM clinique. Les méthodologies de quantification de la vitesse rapide seront transférées à la recherche clinique pour l'étude des pathologies cardio-vasculaires. L'objectif final est de fournir aux cliniciens une méthode de quantification du flux sanguin facile à utiliser, rapide et fiable.