STAGE - Ingénieur.e Recherche en Mathématiques appliquées (F/H)

Sujet : Correction de distorsion en IRM de diffusion par recalage AP/PA (antérieur/postérieur)

Au cœur de l'innovation à Dassault Systèmes, vous intégrerez une équipe sous la direction de la Recherche, dédiée aux nouvelles approches de modélisation 3D et simulation anatomique. Afin de renforcer la stratégie de Dassault Systèmes en tant qu’acteur de la santé numérique, nous nous intéressons notamment aux challenges de la modélisation du vivant, afin d'être en mesure de fournir des technologies à même de concevoir le jumeau numérique 3D de n'importe quel patient. Un tel jumeau numérique peut s’avérer crucial, autant pour la compréhension des pathologies (médecine descriptive) que pour l’élaboration de traitements plus efficaces (médecine prédictive), afin de prédire l’évolution d’une pathologie ou la réponse d’un organe à une chirurgie.

Pour en savoir davantage : https://www.3ds.com/fr/newsroom/press-releases/meditwin-launch

L'IRM de diffusion est un outil essentiel pour explorer la microstructure et la connectivité des tissus, en particulier de la matière blanche cérébrale. Acquise en imagerie écho-planaire (EPI), elle est cependant sujette à des distorsions géométriques de susceptibilité magnétique, marquées aux interfaces air/tissu, qui dégradent la qualité des images et faussent les analyses en aval (estimation du tenseur, tractographie, connectivité). La correction de ces distorsions constitue une étape de prétraitement critique, dont dépend la fiabilité de toute la chaîne de traitement.

Vos missions

L'objectif de ce stage est de concevoir et développer une méthode de correction de distorsion fondée sur le recalage d'acquisitions à encodage de phase opposé (AP/PA). En exploitant le fait que les acquisitions AP et PA se déforment en sens inverses, la méthode estimera l'image non distordue comme le barycentre géométrique des deux. Le stage inclura une compréhension fine des mécanismes de la diffusion et de la formation des distorsions, ainsi que la génération de données synthétiques avec vérité-terrain permettant de valider quantitativement la correction avant son application à de vraies données. Les méthodes développées pourront s'appuyer sur les recherches déjà menées par l'équipe sur le sujet.

Votre mission pourra impliquer les étapes suivantes :

• Étude de l'état de l'art sur la physique de la diffusion, la formation des distorsions EPI et leur correction (recalage blip-up / blip-down, méthodes de champ).
• Génération de données d'IRM de diffusion synthétiques intégrant des distorsions AP/PA connues, afin de disposer d'une vérité-terrain.
• Élaboration d'une méthode de recalage symétrique AP/PA estimant l'image corrigée (barycentre), avec préservation du signal de diffusion.
• Validation quantitative sur données synthétiques et comparaison aux méthodes de référence.
• Test de la méthode sur des jeux de données d'IRM de diffusion réels (AP/PA) et évaluation de l'impact sur les cartes de diffusion et la tractographie.