Abstract FR:

Les sequences d'images indicees par une ou plusieurs variables d'observation: temps, energie permettent de mesurer la reponse d'un systeme biologique a un signal, spatialement et en fonction des variables d'observation. L'hypothese de base est que chaque mesure est la somme d'un petit nombre de fonctions fondamentales, caracteristiques des structures spatiales presentes. Notre but est d'estimer l'ensemble de ces composantes. L'algorithme d'analyse factorielle des structures dynamiques (afsd), developpe pour les donnees scintigraphiques, resout le probleme de superposition des structures spatiales. Une analyse en composantes principales reduit la dimension de l'espace des donnees, puis une rotation oblique sous contraintes de positivite estime exhaustivement les cinetiques ou spectres sous-jacents et leur distribution spatiale associee. Dans ce travail, l'afsd est adaptee a d'autres modalites de l'imagerie biomedicale et sa formulation generalisee a l'analyse des sequences d'images dependant de plusieurs indices, ce qui permet de nouvelles investigations cliniques. Les limites de l'algorithme, notamment le recouvrement total d'une structure par d'autres, sont analysees. Notre etude est focalisee sur l'introduction d'information a priori, relative a la physiologie du systeme ou aux mecanismes physiques observes. Apres l'analyse critique des solutions proposees dans la litterature, nous choisissons les contraintes relatives a la forme des cinetiques ou des spectres. Pour les integrer dans l'afsd, nous proposons une methode qui teste leur adequation avec les donnees experimentales. Le cas des etudes dynamiques est resolu par une modelisation compartimentale qui decrit les echanges de substance dans le systeme etudie. Les mesures auxiliaires et les connaissances physiologiques constituent l'information a priori. La methodologie est validee sur une simulation numerique puis appliquee a des fantomes en energi