Les maladies mentales sont souvent liées à des anormalités ou des dommages affectant certaines structures cérébrales. L'observation de telles anormalités peut ainsi permettre de détecter une maladie avant même que le patient n'en ressente les premiers symptômes. Une perte de volume de l'hippocampe est par exemple un indicateur de pathologies neurologiques telles que la maladie d'Alzheimer.
Les différentes techniques d'imagerie médicale sont ainsi des outils indispensables pour prévoir, détecter et diagnostiquer des maladies mentales. L'un des principaux enjeux lié à leur exploitation est l'interprétation des données qu'elles fournissent. S'il est aisé de reconnaître un os brisé ou une tumeur, juger de la normalité d'un hippocampe est un problème autrement plus compliqué.
Cette interprétation pouvant conduire à un diagnostic précoce est un travail complexe monopolisant de nombreuses ressources. A partir de l'image brute fournie par IRM, des techniciens doivent dessiner "à la main" les contours de l'organe étudié. Pour repérer un hippocampe, ils doivent ainsi marquer entre 3000 et 4000 voxels (les pixels tridimensionnels). Cette fastidieuse opération appelée segmentation prend en moyenne 90 minutes et peut être source d'erreurs, certains organes étant difficilement identifiables.
Dans le cadre d'un projet de recherche portant sur les relations entre hippocampe et dépression, une doctorante française à l'hôpital psychiatrique de l'Université d'Aarhus s'est étonnée de l'inexistence de procédure informatique automatisée. Le projet de Jamila Ahdidan Madsen l'avait en effet conduit à analyser un grand nombre d'images et de ce fait à passer un temps considérable à marquer des voxels à la main.
A l'issue de son doctorat, elle a alors décidé de se consacrer à ce problème chronophage et a développé un outil informatique appelé BrainReader à destination des centres hospitaliers mais aussi des laboratoires de recherche et de l'industrie pharmaceutique.
Le Brainreader fournit à partir d'une image brute biomédicale une segmentation d'une structure donnée du cerveau. En analysant son volume et sa forme, il offre par ailleurs une indication sur sa "normalité". Il utilise pour cela une large base de données démographiques qui fournit un modèle de référence auquel les données du patient sont comparées.
Ce modèle est recalculé pour chaque patient en prenant en compte de nombreux facteurs. Il n'aurait par exemple aucun sens de comparer l'hippocampe d'une adolescente asiatique gauchère à celui de la moyenne des humains. Un procédé proche du "morphing" permet alors d'obtenir une segmentation aussi fiable que celles effectuées à la main et fournit des résultats précis et rapides aux neurologues et aux psychiatres.
