CORRECTION DES MOUVEMENTS INTRA-IMAGE EN IMAGERIE D'ACTIVATION CEREBRALE PAR RESONANCE MAGNETIQUE PDF Download
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Author: MARC EMMANUEL.. BOURGEOIS
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Category :
Languages : fr
Pages : 180
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Book Description
L'EXPLORATION PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE DE L'ACTIVITE DU CORTEX CEREBRAL HUMAIN A CONNU DES DEVELOPPEMENTS IMPORTANTS DEPUIS LE DEBUT DES ANNEES 1990. ELLE S'APPUIE SUR LA DETECTION DE FAIBLES VARIATIONS DU SIGNAL RMN (1-2%) LIEES AUX ACTIVATIONS CORTICALES. L'IDENTIFICATION DES REPONSES FONCTIONNELLES, EST DONC TRES SENSIBLES AUX MOUVEMENTS DU SUJET. L'ANALYSE INDIQUE QUE DES MOUVEMENTS, MEMES DE TRES FAIBLES AMPLITUDES (0,5 DEGRE POUR LES ROTATIONS ET 0,2 PIXEL POUR LES TRANSLATIONS), CONDUISENT A DES DISTORSIONS DES CARTES D'ACTIVATION. L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE RESTAURER LES DONNEES AFFECTEES PAR DES MOUVEMENTS SOLIDES INTRA-IMAGE DU SUJET. UN ALGORITHME DE CORRECTION DES EFFETS DE MOUVEMENT A ETE DEVELOPPE POUR TRAITER LES SIGNAUX MESURES SELON UN ECHANTILLONNAGE CARTESIEN DANS L'ESPACE DE FOURIER. LES MOUVEMENTS (ROTATIONS ET TRANSLATIONS) ALEATOIRES CONDUISENT A UN ECHANTILLONNAGE PSEUDO ALEATOIRE DU SIGNAL ET MODIFIENT LA PHASE DE CELUI-CI. CECI SE TRADUIT PAR DES ARTEFACTS SUPERIEURS A 2% LORSQU'ON APPLIQUE DIRECTEMENT LA TRANSFORMATION DE FOURIER RAPIDE POUR RECONSTRUIRE L'IMAGE. LA METHODE DECRITE POUR ESTIMER LES PARAMETRES DE MOUVEMENT ASSURE UNE PRECISION D'ESTIMATION DE 0,05 DEGRE ET 0,05 PIXEL. L'ETUDE INDIQUE QUE LES IMAGES NE PEUVENT PAS ETRE RECONSTRUITES PAR DES METHODES D'INTERPOLATION CLASSIQUES. DEUX METHODES DE RECONSTRUCTION ONT ETE TESTEES : L'ALGORITHME DU GRIDDING ET UN ESTIMATEUR BAYESIEN. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS DE RETENIR L'ESTIMATION BAYESIENNE QUI REDUIT LES ARTEFACTS A UN NIVEAU PROCHE DE CELUI DU BRUIT DE L'ACQUISITION. LA METHODE PROPOSEE PERMET LA CORRECTION ABSOLUE DES TRANSLATIONS ET LA CORRECTION RELATIVE DES ROTATIONS INTRA-IMAGE. SON APPLICATION A DES EXAMENS D'ACTIVATION CEREBRALE ACCROIT NETTEMENT LA PRECISION DES CARTES D'ACTIVATION FONCTIONNELLE.
Author: MARC EMMANUEL.. BOURGEOIS
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Languages : fr
Pages : 180
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Book Description
L'EXPLORATION PAR RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE DE L'ACTIVITE DU CORTEX CEREBRAL HUMAIN A CONNU DES DEVELOPPEMENTS IMPORTANTS DEPUIS LE DEBUT DES ANNEES 1990. ELLE S'APPUIE SUR LA DETECTION DE FAIBLES VARIATIONS DU SIGNAL RMN (1-2%) LIEES AUX ACTIVATIONS CORTICALES. L'IDENTIFICATION DES REPONSES FONCTIONNELLES, EST DONC TRES SENSIBLES AUX MOUVEMENTS DU SUJET. L'ANALYSE INDIQUE QUE DES MOUVEMENTS, MEMES DE TRES FAIBLES AMPLITUDES (0,5 DEGRE POUR LES ROTATIONS ET 0,2 PIXEL POUR LES TRANSLATIONS), CONDUISENT A DES DISTORSIONS DES CARTES D'ACTIVATION. L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE RESTAURER LES DONNEES AFFECTEES PAR DES MOUVEMENTS SOLIDES INTRA-IMAGE DU SUJET. UN ALGORITHME DE CORRECTION DES EFFETS DE MOUVEMENT A ETE DEVELOPPE POUR TRAITER LES SIGNAUX MESURES SELON UN ECHANTILLONNAGE CARTESIEN DANS L'ESPACE DE FOURIER. LES MOUVEMENTS (ROTATIONS ET TRANSLATIONS) ALEATOIRES CONDUISENT A UN ECHANTILLONNAGE PSEUDO ALEATOIRE DU SIGNAL ET MODIFIENT LA PHASE DE CELUI-CI. CECI SE TRADUIT PAR DES ARTEFACTS SUPERIEURS A 2% LORSQU'ON APPLIQUE DIRECTEMENT LA TRANSFORMATION DE FOURIER RAPIDE POUR RECONSTRUIRE L'IMAGE. LA METHODE DECRITE POUR ESTIMER LES PARAMETRES DE MOUVEMENT ASSURE UNE PRECISION D'ESTIMATION DE 0,05 DEGRE ET 0,05 PIXEL. L'ETUDE INDIQUE QUE LES IMAGES NE PEUVENT PAS ETRE RECONSTRUITES PAR DES METHODES D'INTERPOLATION CLASSIQUES. DEUX METHODES DE RECONSTRUCTION ONT ETE TESTEES : L'ALGORITHME DU GRIDDING ET UN ESTIMATEUR BAYESIEN. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS DE RETENIR L'ESTIMATION BAYESIENNE QUI REDUIT LES ARTEFACTS A UN NIVEAU PROCHE DE CELUI DU BRUIT DE L'ACQUISITION. LA METHODE PROPOSEE PERMET LA CORRECTION ABSOLUE DES TRANSLATIONS ET LA CORRECTION RELATIVE DES ROTATIONS INTRA-IMAGE. SON APPLICATION A DES EXAMENS D'ACTIVATION CEREBRALE ACCROIT NETTEMENT LA PRECISION DES CARTES D'ACTIVATION FONCTIONNELLE.
Author: MURIEL.. ROTH
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Category :
Languages : fr
Pages : 195
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Book Description
CE TRAVAIL EST CENTRE SUR LES DEVELOPPEMENTS METHODOLOGIQUES EN IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE DES FONCTIONS DU CERVEAU. UNE NOUVELLE METHODE D'IRM FONCTIONNELLE QUANTITATIVE BASEE SUR LA MESURE DU DEBIT SANGUIN EST TOUT D'ABORD DECRITE. DES IMAGES ANGIOGRAPHIQUES ONT PERMIS DE MESURER LE DEBIT DANS UNE VEINE DRAINANT LE CORTEX MOTEUR. DES VARIATIONS SIGNIFICATIVES DU DEBIT SANGUIN ENTRE DES PERIODES DE REPOS, DE SIMULATION MENTALE ET D'EXECUTION D'UN ACTE MOTEUR ONT ETE MISES EN EVIDENCE. CES INFORMATIONS FONCTIONNELLES NE PERMETTENT PAS DE LOCALISER PRECISEMENT LES REGIONS CORTICALES ACTIVEES. CETTE LOCALISATION A ETE EFFECTUEE EN APPLIQUANT UN TRAITEMENT APPROPRIE SUR DES IMAGES SENSIBLES AUX VARIATIONS DU TAUX D'OXYGENATION SANGUINE. DES CARTES D'ACTIVATION CEREBRALE DE BONNE RESOLUTION SPATIALE ( 3 MM) SONT AINSI OBTENUES. NOUS AVONS ALORS DEMONTRE QUE L'AIRE MOTRICE PRIMAIRE EST ACTIVEE LORS DE LA SIMULATION MENTALE D'UN ACTE MOTEUR. LES MOUVEMENTS DE LA TETE SURVENANT PENDANT UN EXAMEN FONCTIONNEL INDUISENT DES ERREURS SUR LES CARTES D'ACTIVATION. UN NOUVEL ALGORITHME DE CORRECTION DES DEPLACEMENTS DANS LE PLAN DES IMAGES EST PRESENTE. CET ALGORITHME UTILISE LES PROPRIETES DE LA TRANSFORMATION DE FOURIER CONCERNANT LES ROTATIONS ET LES TRANSLATIONS AFIN DE DETERMINER RAPIDEMENT LES PARAMETRES DU DEPLACEMENT. DES TESTS SUR DES IMAGES SIMULEES ONT PERMIS DE MONTRER LA FIABILITE ET LA PRECISION DE L'ALGORITHME.
Author: Franck Lamberton
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Languages : fr
Pages : 259
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L'imagerie fonctionnelle par résonance magnétique permet de localiser l'activité cérébrale, en détectant les variations d'oxygénation du sang. Cette imagerie a été rendue possible grâce à la mise en œuvre d'une technique d'acquisition ultra-rapide EPI. Néanmoins, cette rapidité n'est possible qu'au détriment d'une faible qualité des images, dont des déformations géométriques. Après un état de l'art sur cette modalité d'imagerie et des différents artefacts présents dans les images, ce mémoire présente une nouvelle technique de cartographie du champ magnétique qui prend en compte son évolution dans le temps. L'information ainsi recueillie ne nécessite qu'une acquisition supplémentaire en début d'expérience, et permet une correction optimale de chaque image acquise, en fonction des perturbations magnétiques associées. Après discussion des biais de mesure, l'efficacité de la méthode est démontrée par rapport aux autres techniques existantes, puis validée à l'aide d'une série d'expériences.
Author: Julien Milles
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Languages : fr
Pages : 135
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Ce travail concerne la modélisation et la correction des inhomogénéités d'intensité en imagerie cérébrale par résonance magnétique. Le premier volet de nos travaux modélise l'intensité d'un pixel en fonction des paramètres physiques liés à l'objet et à l'imageur. Nous proposons ensuite quatre méthodes d'estimation afin de calculer les profils de sensibilité en émission et détection des antennes radio-fréquence pour des objets homogènes et hétérogènes. La deuxième partie de notre travail consiste en la correction des images obtenues par résonance magnétique. Nous avons développé une première approche fondée sur les paramètres issus de la modélisation précédente. L'autre est fondée sur la coopération de deux algorithmes privilégiant des informations soit spatiales, soit fréquentielles. Ces méthodes ont été validées sur des données réelles issues de fantômes et du cerveau d'un volontaire sain. Les résultats obtenus sont très satisfaisants et ouvrent de nouvelles voies algorithmiques.
Author: J. Tamraz
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9782287597428
Category : Medical
Languages : fr
Pages : 766
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La deuxième édition revue et augmentée de cet ouvrage de neuro-imagerie offre un très large éventail des pathologies du système nerveux (tête et rachis). Conçu et rédigé sous la forme d’un atlas didactique richement documenté, comportant plus de 350 observations et 750 images IRM en haute résolution, il servira d’ouvrage de référence, de guide d’interprétation et de base de données iconographiques. Le modèle de présentation de chaque cas englobe les principaux signes et formes cliniques, les données neuropathologiques utiles au diagnostic, ainsi que les corrélations en imagerie. Une revue des principes physiques, des techniques de l’imagerie et de la spectroscopie par Résonance Magnétique complète l’ensemble.
Author: Maélène Lohézic
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est un outil remarquable pour le diagnostic clinique, aussi bien pour l'imagerie cérébrale que pour l'imagerie cardiaque et abdominale. C'est notamment la seule modalité d'imagerie qui permet de visualiser et de caractériser l'oedème myocardique. Cependant, la gestion du mouvement reste un problème récurrent en IRM cardiaque. Tant le battement cardiaque que la respiration nécessitent une prise en compte attentive lors de l'acquisition des images et limitent la résolution temporelle et spatiale accessible en pratique clinique courante. L'approche adoptée dans ce travail propose d'intégrer ces mouvements physiologiques dans le processus de reconstruction des images et permet ainsi de réaliser des explorations cardiaques en respiration libre. Un algorithme de reconstruction itératif, corrigeant les mouvements estimés par un modèle contraint par les signaux physiologiques, est dans un premier temps appliqué à l'imagerie cardiaque morphologique. Ses performances vis-à-vis d'une méthode semi-automatique de détection de l'oedème sont évaluées. Il a également été utilisé en association avec une méthode d'acquisition adaptative, afin de permettre l'acquisition d'images en télésystole et en respiration libre. Dans un deuxième temps, cette méthode a été étendue à la quantification du temps de relaxation transversale T2. La cartographie T2 du coeur fournit en effet une caractérisation de l'oedème myocardique. La méthode de reconstruction présentée, ARTEMIS, permet de réaliser cette cartographie en respiration libre et sans allongement du temps d'examen. Ces méthodes exploitent des signaux physiologiques afin d'estimer le mouvement ayant eu lieu pendant l'acquisition. Différentes solutions pour obtenir ces informations physiologiques ont donc également été explorées. Parmi elles, les capteurs à base d'accéléromètres permettent de multiplier les points de mesure alors que les informations "embarquées" dans la séquence d'acquisition IRM ("navigateur") facilitent le déploiement de ces techniques puisqu'elles évitent de recourir à des équipements supplémentaires. Ainsi pendant ces travaux, des méthodes de reconstruction adaptatives ont été développées afin de corriger le mouvement et de prendre en compte les spécificités de chaque patient. Ces travaux ouvrent la voie de l'imagerie par résonance magnétique cardiaque en respiration libre dans un contexte clinique.
Author: Laure Rousselet
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) permet en un seul examen une analyse morphologique et fonctionnelle non invasive. Cependant, les mouvements physiologiques (cardiaques et respiratoires) ou involontaires du patient provoquent des artéfacts qui dégradent la qualité des images et réduisent la précision du diagnostic. Pour s'affranchir de ses mouvements, des méthodes telles que l'apnée ou la synchronisation sont habituellement utilisées en routines cliniques. Elles présentent des limites et restent contraignantes. Les techniques adaptatives intègrent les informations liées aux mouvements dans les processus d'acquisition et/ou de reconstruction des images afin de les compenser ou de les corriger. Elles nécessitent la connaissance de ces mouvements qui peuvent être estimés à l'aide de capteurs internes ou externes. Nous avons développé des capteurs à base d'accéléromètres, souvent utilisés pour estimer les mouvements, en respectant les contraintes imposées par l'environnement hostile de l'IRM et par l'utilisation en conditions cliniques. La compatibilité IRM ainsi que le fonctionnement en IRM, sur fantômes et volontaires sains, ont été évalués à l'aide de méthodes spécifiques mises en place. Deux autres capteurs basés sur des principes optiques ont également été testés, l'un sur fantômes uniquement et l'autre sur fantômes ainsi que sur volontaires sains. Enfin, les signaux obtenus par les différents capteurs ont été intégrés dans une méthode de correction rétrospective de mouvements développée au sein du laboratoire. L'objectif est de réduire les artéfacts de mouvements en intégrant les informations, issues des capteurs, lors de la reconstruction des images.
Author: Brice Fernandez
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est un outil remarquable pour le diagnostic clinique, aussi bien pour l'imagerie cérébrale que pour l'imagerie cardiaque et abdominale. En IRM cardiaque, deux problèmes sont récurrents : la non reproductibilité des cycles cardiaques et le mouvement respiratoire. L'IRM cardiaque morphologique est généralement faite avec une séquence composée d'une préparation longue, visant à annuler le signal du sang pour accentuer le contraste au niveau du myocarde, et de l?acquisition à proprement parler. Ces acquisitions sont généralement faites en mésodiastole (phase de relaxation passive du coeur) ce qui permet de satisfaire les contraintes liées à l'annulation du sang et d'éviter les problèmes liés aux non reproductibilités des cycles cardiaques car la mésodiastole est longue. Il est donc difficile de satisfaire les contraintes liées à l?annulation du sang pour faire les acquisitions en télésystole (phase où le coeur est contracté) à cause des non reproductibilités cardiaques car la télésystole est courte. Afin de passer outre ces limitations et de pouvoir acquérir ces mêmes images morphologiques en télésystole, nous proposons une nouvelle méthode adaptative qui permet à la fois de placer la fenêtre d'acquisition de manière optimale et de satisfaire les contraintes liées à l'annulation du sang. Une application de cette méthode a également été mise en place pour estimer et comparer les temps de relaxation transversale (T2) entre télésystole et mésodiastole. Pour la gestion prospective du mouvement respiratoire, le point crucial est d'estimer les mouvements en temps réel en perturbant au minimum les signaux de résonance magnétique. Pour ce faire nous proposons une méthode basée sur l'estimation paramétrique des mouvements en temps réel à partir des signaux physiologiques disponibles (ceintures respiratoires et ECG). Cette méthode a été testée et les résultats montrent son intérêt et sa fiabilité par rapport aux erreurs faites au niveau du mouvement. Une méthode de reconstruction incluant les mouvements a également été utilisée pendant ces travaux afin de faire de l'imagerie en télésystole en respiration libre et d'utiliser d'autres types de capteurs respiratoires comme certains signaux de résonance magnétique. Ainsi pendant ces travaux, des méthodes adaptatives ont été mises en place afin de mieux gérer le mouvement et de prendre en compte les spécificités de chaque patient. Ces travaux ouvrent la voie de l'imagerie par résonance magnétique adaptative pleinement fonctionnelle dans un contexte clinique.
Author: SERGE.. LANGLOIS
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Languages : fr
Pages : 190
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Book Description
CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE ET LA CORRECTION DES PRINCIPALES DISTORSIONS QUE PRESENTENT LES IMAGES ACQUISES PAR RESONANCE MAGNETIQUE. A LA SUITE D'UNE BREVE DESCRIPTION DES POSSIBILITES DE L'IRM, NOUS EFFECTUONS UNE ANALYSE THEORIQUE DETAILLEE DES DIFFERENTES ETAPES DE LA RECONSTRUCTION D'UNE IMAGE A PARTIR DE L'EXPRESSION DU SIGNAL SOUMIS A L'ACTION DES FONCTIONS QUELCONQUES DE DISTORSION. CETTE ETUDE NOUS PERMET DE REGROUPER LES DIVERS EFFETS EN DEUX CATEGORIES DISTINCTES : LES EFFETS LIES AUX NON-LINEARITES DES GRADIENTS ET CEUX LIES A L'HETEROGENEITE DU CHAMP. CES EFFETS SE TRADUISENT DANS L'EXPRESSION DE L'IMAGE EN TERMES DE FONCTIONS DE DEPLACEMENT DES PIXELS, QUI SONT AUSSI UTILISEES COMME FONCTIONS DE CORRECTION. DES EXPRESSIONS ANALYTIQUES, DERIVEES DE LA GEOMETRIE DES BOBINES PRODUISANT LE CHAMP, SONT ASSOCIEES AUX FONCTIONS DE CORRECTION DES NON-LINEARITES DES GRADIENTS. LES PARAMETRES DE CES FONCTIONS SONT DETERMINES PAR CALIBRAGE A L'AIDE D'UN SIMPLE FANTOME CUBIQUE. LA CORRECTION 3D, AUTOMATIQUE ET REPRODUCTIBLE, EST VALIDEE PAR COMPARAISON AVEC LA METHODE DE CORRECTION 2D QUE PROPOSE LE CONSTRUCTEUR DES APPAREILS, AINSI QUE PAR COMPARAISON AVEC DES IMAGES ACQUISES PAR TOMODENSITOMETRIE. NOUS PRESENTONS ENSUITE UNE METHODE D'ESTIMATION DES FONCTIONS ASSOCIEES AUX HETEROGENEITES DU CHAMP. UN ALGORITHME ORIGINAL DE TRAITEMENT DES IMAGES DE PHASE CARTOGRAPHIE PRECISEMENT LES HETEROGENEITES, PAR LE BIAIS D'UNE DOUBLE ACQUISITION DU MEME OBJET. CETTE VERSION DISCRETE DES FONCTIONS DE CORRECTION EST UTILISEE A LA CORRECTION D'IMAGES PAR CONVOLUTIONS. L'APPLICATION DES FONCTIONS A LA CORRECTION D'IMAGES REDUIT LES ERREURS DE POSITION INITIALES, DE PLUSIEURS MILLIMETRES, EN DESSOUS DE LA RESOLUTION DE L'IMAGE. CETTE PRECISION NOUS PERMET D'ENVISAGER UNE AMELIORATION SIGNIFICATIVE DE LA QUALITE DES TRAITEMENTS ET INTERPRETATIONS EFFECTUES SUR LES IMAGES ACQUISES PAR RESONANCE MAGNETIQUE.
Author: Freddy Odille
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique d'imagerie relativement lente. Les mouvements du patient, en particulier en imagerie cardiaque et abdominale, constituent un obstacle important, venant perturber le processus d'encodage spatial nécessaire à la réalisation d'une image. Ces mouvements induisent des dégradations de l'image, appelées artéfacts, qui prennent des formes complexes du fait que cet encodage est réalisé dans un espace inhabituel (espace hybride Fourier/sensibilités d'antennes). Les méthodes généralement utilisées (apnée du patient, synchronisation de l'acquisition avec l'électrocardiogramme) sont imparfaites et ne sont pas toujours applicables. A l'aide d'une plateforme spécialement développée pour l'acquisition et l'analyse des données physiologiques pendant l'examen IRM, nous proposons d'intégrer des informations de mouvement a priori, à différents niveaux des processus d'acquisition et de reconstruction, avec un intérêt particulier pour la correction des erreurs d'encodage spatial. Nous construisons un modèle prédictif permettant d'estimer les champs de déplacements élastiques dans le plan ou le volume imagé, à partir de combinaisons linéaires des signaux fournis par la plateforme. Puis nous définissons un cadre de reconstruction généralisé permettant d'inclure les données de déplacements prédites par le modèle, afin de reconstruire une image corrigée, minimisant ainsi les artéfacts de mouvement. Les hypothèses et conditions de validité sont analysées, et le modèle prédictif ainsi que les différentes méthodes de reconstruction proposées sont validés sur des données réelles, cardiaques et abdominales, de sujets sains.
