Dissertations / Theses on the topic 'Imagerie pour le diagnostic – Informatique'
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Guillemin, Hervé. "Amelioration de la resolution spatiale des images scintigraphiques de medecine nucleaire. Application a la glande thyroide." Cergy-Pontoise, 1997. http://www.theses.fr/1997CERG0036.
Abstract:
Les images scintigraphiques de medecine nucleaire sont entachees d'un certain nombre de defauts qui rendent leur interpretation difficile aussi bien du point de vue visuel que quantitatif. Le faible pouvoir separateur energetique du detecteur, sa mauvaise resolution spatiale et le bruit statistique sont les principaux phenomenes responsables des degradations dans l'image. La combinaison de tous ces phenomenes limite considerablement le potentiel de diagnostic fonctionnel de cette technique d'imagerie. Un ensemble de methodes ont ete mises en uvre afin de corriger la mauvaise resolution spatiale des images. Les filtres usuels de restauration comme wiener ou metz ne donnent pas entieres satisfaction car les solutions qu'ils proposent sont globalement lisses. La technique bayesienne du maximum a posteriori (map) pallie a cet inconvenient en permettant l'introduction d'informations a priori au niveau local sur l'objet recherche. Nous modelisons l'objet recherche par un champ de markov dont la fonction potentiel de voisinage associee permet de regulariser la solution tout en preservant les discontinuites. A cause de la mauvaise resolution energetique des detecteurs, un grand nombre de photons diffuses contribuent a l'information acquise dans la fenetre centree autour du pic photoelectrique. Ce phenomene induit une perte supplementaire de la resolution spatiale et une surestimation de la quantification du nombre de photons primaires. Nous deconvoluons les spectres obtenus au niveau de chaque pixel par la methode du map, en choisissant un a priori adapte a la forme theorique connue du spectre.
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Dary, Christophe. "Analyse géométrique d'image : application à la segmentation multi-échelle des images médicales." Nantes, 1992. http://www.theses.fr/1992NANT07VS.
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Mhedhbi, Imen. "Compression en qualité diagnostic de séquences d’images médicales pour des plateformes embarquées." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066745.
Abstract:
Les hôpitaux et les centres médicaux produisent une énorme quantité d'images médicales numériques chaque jour, notamment sous la forme de séquences d'images. En raison de la grande capacité de stockage et de la bande passante de transmission limitée, une technique de compression efficace est nécessaire. Nous avons proposé un algorithme de compression de séquences d'images médicales MMWaaves. Il repose sur l'utilisation de modèles Markovien couplé avec le codeur Waaves de la société Cira qui est certifié en tant que dispositif médicale. Nous avons démontré que MMWaaves a apporté un gain de compression supérieur à 30% par rapport à JPEG2000 et Waaves tout en gardant la qualité nécessaire pour les diagnostics cliniques (SSIM>0.98). En outre, il a permis d'atteindre des taux de compression égaux à ceux obtenus par H.264 en améliorant la qualité. Ensuite, nous avons développé une nouvelle chaine de compression MLPWaaves à base de différence en DWT suivie d'un nouveau modèle de tri adaptatif LPEAM permettant l'optimisation de la stationnarité locale des coefficients. Nous avons obtenu un gain de compression allant à 80% par rapport à Waaves et JPEG2000 tout en assurant une qualité exceptionnelle pour le diagnostic médical. Finalement, afin de transmettre à distance les images médicales du centre de santé à l'appareil mobile du médecin, nous avons proposé un système de télé-radiologie pour le codage et le décodage basé sur nouveau paradigme multithreading. La validation de cette nouvelle solution a été réalisée sur deux plateformes différentes. Nous avons obtenu un facteur d'accélération égal à 5 sur un Intel Core i7-2600 et un facteur égal à 3 sur une tablette Samsung GalaxyHospitals and medical centers produce an enormous amount of digital medical images every day especially in the form of image sequences. Due to the large storage size and limited transmission and width, an efficient compression technique is necessary. We first proposed a compressor algorithm for medical images sequences MMWaaves. It is based on Markov fields coupled with the certified medical device Waaves of Cira company. We demonstrated that MMWaaves provided a compression gains greater than 30% compared to JPEG2000 and Waaves while ensuring outstanding image quality for medical diagnosis (SSIM> 0.98). In addition, it achieved compression rates equal to those obtained by H.264 while improving the image quality. Then we developed a new compression algorithm MLPWaaves based on DWT difference followed by a new adaptive scanning model LPEAM in order to optimize the local stationary of wavelet coefficients. We obtained a compression gain up to 80% compared to Waaves and JPEG2000 while ensuring exceptional quality for medical diagnosis. Finally, in order to transmit medical images for diagnostic from the health center to the mobile device of the doctor, we proposed client-server remote radiology system for encoding and decoding. It is based on a multithreading paradigm to accelerate treatment. The validation of this solution was performed on two different platforms. We achieved an acceleration factor of 5 on an Intel Core i7-2600 and a factor of 3 on Samsung Galaxy tablet
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Briot, Jérôme. "Contribution à la quantification objective des pathologies ostéo-articulaires par une approche interdisciplinaire en imagerie et biomécanique." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30161.
Abstract:
Les contraintes liées à l'utilisation croissante d'images IRM et scanner ont servis à définir un outil logiciel, BiomechLab©, inscrit dans le cadre général du GMCAO établissant le lien entre l'imagerie et les modèles prédictifs biomécaniques. L'objectif étant d'améliorer le diagnostic, la technique chirurgicale et le traitement des pathologies ostéo-articulaires. La personnalisation du diagnostic a montré la nécessité d'une adaptation dépendante de l'application clinique. Les aspects reproductibilité, automatisation, volumétrie et maillage éléments finis ont été développés et évalués dans deux études pilotes concernant une pathologie du genou et de l'épaule. L'interface a été adaptée aux utilisateurs cliniciens pour améliorer la pertinence clinique de l'approche et réduire les temps de formation. Les travaux ont enfin concerné l'évaluation de BiomechLab© dans la planification de l'arthroplastie de l'épaule et dans une étude préliminaire de réduction de fractures fémorales chez le chien.
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Maillard, Matthis. "Towards the generation of glioblastoma atlases with deep learning methods : Tumor segmentation and metamorphic image registration." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2023. http://www.theses.fr/2023IPPAT020.
Abstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la construction d'un atlas de glioblastomes (tumeurs cérébrales). En imagerie médicale, un atlas est une image ou un ensemble d'images représentant la distribution statistique d'une population. Souvent, cette distribution prend la forme d'une image représentant la moyenne de la population et d'un ensemble de cartes de déformations entre cette moyenne et chaque image. Pour construire un atlas, il est donc important de correctement définir les transformations entre les images. Les méthodes classiques de recalage considèrent que les deux images sont en correspondance bijective. Or, cela n'est pas le cas dans notre contexte où les deux images n'ont pas le même nombre de composants (une des deux images a la tumeur en plus). Un défi de la thèse a donc été de produire des transformations entre deux images avec des topologies différentes.La première partie de la thèse a porté sur la segmentation de tumeurs cérébrales sur des IRM, permettant ainsi de déterminer précisément l'endroit avec la différence topologique. Alors que la plupart des algorithmes utilisent plusieurs modalités d'acquisition, dans la pratique clinique souvent une seule est dispon- ible (les images pondérées en T1 par exemple). Notre problématique a donc été de proposer un algorithme qui soit performant sur une seule modalité tout en utilisant les informations des bases de données multi-modales pendant l'apprentissage. Pour cela, nous avons utilisé une technique de distillation de connaissances (Hinton et al., 2015). Nous utilisons un réseau maître prenant quatre modalités en entrée pour entraîner un réseau étudiant qui lui ne prend qu'une seule modalité. Une analyse de différentes stratégies de distillation nous permis de montrer dans quels cas ces méthodes sont utiles.La seconde partie de la thèse porte sur le recalage d'une image d'un patient ayant une tumeur vers une image de sujet sain. Nous avons développé une méthode qui prend en compte à la fois les différences géométriques et les différences topologiques entre deux images. Nous nous sommes inspirés des Métamorphoses (Trouvé and Younès, 2005) qui ont été développées pour trans- former la géométrie et les niveaux d'intensité d'une image. Nous avons utilisé un réseau de neurones résiduel pour résoudre les équations aux dérivées partielles qui constituent les métamorphoses. Cela nous permet d'utiliser la méthode en apprentissage, réduisant considérablement le temps d'inférence une fois que le réseau a été entraîné. En outre, nous encourageons une séparation entre les transformations de forme et d'apparence en exploitant un masque de segmentation de la tumeur. De cette façon, nous autorisons les changements d'apparence uniquement dans les régions où des différences topologiques apparaissent entre les images source et cible (par exemple, la tumeur). La méthode de recalage développée constitue ainsi un outil important dans le but de construire un atlas de glioblastomesThe aim of this thesis was to build an atlas of glioblastoma (brain tumors). In medical imaging, an atlas is an image or a set of images that are meant to represent the statistical distribution of a population. Often, this distribution takes the form of an image representing the population average and a set of deformation maps between this mean and each image. To construct an atlas, it is therefore important to correctly define the transformations between the images. Conventional registration methods assume that the two images have only a geometric difference - that is, the first image is the bijective deformation of the other. However, this is not the case in our context, where the two images do not have the same number of components (one of the two images has the tumor in addition). A challenge of this thesis was therefore to produce transformations between two images with different topologies.The first part of the thesis focused on the segmentation of brain tumors on MRI. Indeed, it is important to segment the tumors in order to precisely detect the location with the topological differences. Since our goal is to build an atlas from clinical images, we need a segmentation algorithm that performs well on patients with only one acquisition modality available (such as T1-weighted images). However, most of the state-of-the-art (SOTA) tumor segmentation algorithms need four modalities to perform well. The first goal of this thesis was thus to produce a segmentation algorithm that performs well on test images from a single modality, while leveraging information from multi-modal databases during training. To this end, we proposed a new method based on knowledge distillation (Hinton et al., 2015). We use a teacher network that takes four modalities as input and helps training a student network that takes as input only one of the teacher modalities. We compare the proposed method with several knowledge distillation strategies and show that this kind of methods performs well in a low-data regime and becomes less useful in a high-data regime.The second part of the thesis deals with the registration of a cancerous image onto a healthy image. We developed a method that, in addition to taking into account the geometric differences, it also considers the topological differences between two images. Inspired by Metamorphosis (Trouvé and Younès, 2005), a method developed to transform the geometry and intensity levels of an image, we used a residual neural network to solve the partial differential equations that encode the Metamorphosis framework. This allowed us to reformulate the method in a learning context, which greatly reduced the inference time once the network has been trained. Additionally, we encouraged an anatomically meaningful disentanglement between shape and appearance transformations by leveraging the (previously estimated) segmentation mask of the tumor. In this way, we allow appearance changes only in the regions where topological differences occur between source and target images (e.g., tumor). The developed registration method is thus an important tool in the construction of the glioblastoma atlas
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Cotton, François. "Anatomie in vivo de l'encéphale et de la voûte en IRM : quantification informatisée et normalisation." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10006.
Abstract:
Le but de ce travail est de quantifier en IRM les structures cérébrales du sujet sain et d'en normaliser les résultats. Matériels et méthodes : Le travail comporte l'étude des points de crâniométrie et des sutures (n=150), l'analyse de la voûte et du parenchyme (20-80 ans, n=126), la segmentation automatique de la voûte et du parenchyme à partir de données en 3D (témoins 20-49 ans, n=30 ans). Résultats : La voûte et les sutures sont analysables en IRM. La taille de la voûte est corrélée à la taille du sujet. Avec l'âge, le V3 s'élargit (r=0,78), les dimensions de la voûte sont stables. Dans le plan bi-commissural, l'indice surfacique CA-CP (rapport surface du parenchyme sur surface du contenu de la voûte, délimitée par la table externe) est de 0,73 ± 0,02 de 20-49 ans. Conclusion : Les paramètres de la crâniométrie sont analysables en IRM. L'indice surfacique CA-CP, permet une quantification normalisée précise complètement automatisée et reproductible des structures cérébrales
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Germond, Laurence. "Trois principes de coopération pour la segmentation en imagerie de résonnance magnétique cérébrale." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004835.
Abstract:
Le travail présenté dans ce document a pour but la mise en oeuvre d'un système de segmentation d'Images de Résonance Magnétique (IRM) cérébrales qui permette de tirer parti de plusieurs approches complémentaires en réponse à la complexité du problème posé. Face à la diversité des approches existant pour la segmentation (classification, modèles déformables,...) nous montrons que l'on peut définir un cadre de travail commun qui permette la mise en oeuvre de coopération entre des approches hétérogènes. Le cadre méthodologique que nous avons défini s'articule autour des notions d'apprentissage et d'adaptativité. L'apprentissage permet d'introduire des connaissances a priori, explicites, sur le contexte de travail sous la forme d'un modèle statistique déformable du contour du cerveau. L'information qui en résulte est exploitée pour spécialiser localement des agents de segmentation, ce qui confère au système son adaptativité. Nous avons mis en oeuvre trois grands principes de coopération pour réaliser la combinaison d'informations : (i) coopération par initialisation, qui exploite le résultat d'une méthode pour initialiser une seconde méthode, (ii) coopération par fusion d'informations, qui permet de tirer parti de la fusion de plusieurs sources d'informations complémentaires pour guider une phase de traitement, (iii)coopération par rétroaction, qui permet de revenir sur le processus complet de segmentation pour l'affiner ou encore pour transmettre des informations entre images. L'ensemble du travail a été validé sur des images synthétiques fournies par le Montreal Neurological Institute et illustré sur un ensemble d'images réelles.
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Devinoy, Raymond Henri. "Contribution à l'extraction de primitives, à la classification et au diagnostic dans le domaine biomédical." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES072.
Abstract:
Cette thèse a pour but de contribuer à l'informatisation de deux applications biomédicales : l'analyse de la figure complexe de Rey-Osterrieth et la détection de mélanomes malins. Les études sur l'analyse de la figure complexe de Rey-Osterrieth cherchent à identifier, de façon précoce, les difficultés psychologiques chez les enfants. Il s'agit d'un test graphique ou il est demandé de copier, puis de restituer de mémoire un dessin : la figure de Rey. Le mélanome malin est un cancer cutané en nette progression depuis plusieurs années. Les méthodologies, ainsi que les outils d'analyses employés sont communs aux deux applications. Nous commençons par la mise au point des protocoles nous permettant d'obtenir des copies numériques des figures de Rey et des photographies de lésions. A partir de celles-ci, nous recherchons des caractéristiques numériques. A partir de ces données, deux méthodes de traitement sont proposées. La première consiste à rechercher des sous-ensembles dans les populations de l'étude. En effet, les populations d'éléments que nous étudions sont, de par nature, hétérogènes. Cette catégorisation est basée sur une classification ascendante. L'originalité vient de l'intégration d'un nouvel indice prenant en compte les densités locales au voisinage des éléments. La seconde est une méthode utilisée pour discriminer les éléments pathologiques des autres éléments. Elle est conçue pour être efficace lorsqu'une des populations est sous représentée. Les éléments du groupe sain servent de référence. Nous recherchons des caractéristiques pour lesquelles les éléments pathologiques s'écartent de cette référence. Nous appliquons ensuite un algorithme détectant un jeu réduit de caractéristiques discriminantes. Ces méthodes sont appliquées avec succès sur deux ensembles de données issus des applications étudiées.
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Ben, salem Yosra. "Fusion d'images multimodales pour l'aide au diagnostic du cancer du sein." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0062/document.
Abstract:
Le cancer du sein est le cancer le plus répandu chez les femmes de plus de 40 ans. En effet, des études ont montré qu'une détection précoce et un traitement approprié du cancer du sein augmentent de manière significative les chances de survie. La mammographie constitue le moyen d'investigation le plus utilisé dans le diagnostic des lésions mammaires. Cependant, cette technique peut être insuffisante pour montrer les structures du sein et faire apparaître les anomalies présentes et le médecin peut faire appel à d'autres modalités d'imagerie telle que l'imagerie IRM. Ces modalités sont généralement complémentaires. Par conséquent, le médecin procède à une fusion mentale des différentes informations sur les deux images dans le but d'effectuer le diagnostic adéquat. Pour assister le médecin et l'aider dans ce processus, nous proposons une solution permettant de fusionner les deux images. Bien que l'idée de la fusion paraisse simple, sa mise en oeuvre pose de nombreux problèmes liés non seulement au problème de fusion en général mais aussi à la nature des images médicales qui sont généralement des images mal contrastées et présentant des données hétérogènes, imprécises et ambigües. Notons que les images mammographiques et les images IRM présentent des représentations très différentes des informations, étant donnée qu'elles sont prises dans des conditions distinctes. Ce qui nous amène à poser la question suivante: Comment passer de la représentation hétérogène des informations dans l'espace image, à un autre espace de représentation uniforme. Afin de traiter cette problématique, nous optons pour une approche de traitement multi-niveaux : niveau pixel, niveau primitives, niveau objet et niveau scène. Nous modélisons les objets pathologiques extraits des différentes images par des ontologies locales. La fusion est ensuite effectuée sur ces ontologies locales et résulte en une ontologie globale contenant les différentes connaissances sur les objets pathologiques du cas étudié. Cette ontologie globale sert à instancier une ontologie de référence modélisant les connaissances du diagnostic médical des lésions mammaires. Un raisonnement à base de cas est exploité pour fournir les rapports diagnostic des cas les plus similaires pouvant aider le médecin à prendre la meilleure décision. Dans le but de modéliser l'imperfection des informations traitées, nous utilisons la théorie des possibilités avec les différentes ontologies. Le résultat fourni est présenté sous forme de rapports diagnostic comportant les cas les plus similaires au cas étudié avec des degrés de similarité exprimés en mesures de possibilité. Un modèle virtuel 3D complète le rapport diagnostic par un aperçu simplifié de la scène étudiéeThe breast cancer is the most prevalent cancer among women over 40 years old. Indeed, studies evinced that an early detection and an appropriate treatment of breast cancer increases significantly the chances of survival. The mammography is the most tool used in the diagnosis of breast lesions. However, this technique may be insufficient to evince the structures of the breast and reveal the anomalies present. The doctor can use additional imaging modalities such as MRI (Magnetic Reasoning Image). Therefore, the doctor proceeds to a mental fusion of the different information on the two images in order to make the adequate diagnosis. To assist the doctor in this process, we propose a solution to merge the two images. Although the idea of the fusion seems simple, its implementation poses many problems not only related to the paradigm of fusion in general but also to the nature of medical images that are generally poorly contrasted images, and presenting heterogeneous, inaccurate and ambiguous data. Mammography images and IRM images present very different information representations, since they are taken under different conditions. Which leads us to pose the following question: How to pass from the heterogeneous representation of information in the image space, to another space of uniform representation from the two modalities? In order to treat this problem, we opt a multilevel processing approach : the pixel level, the primitive level, the object level and the scene level. We model the pathological objects extracted from the different images by local ontologies. The fusion is then performed on these local ontologies and results in a global ontology containing the different knowledge on the pathological objects of the studied case. This global ontology serves to instantiate a reference ontology modeling knowledge of the medical diagnosis of breast lesions. Case-based reasoning (CBR) is used to provide the diagnostic reports of the most similar cases that can help the doctor to make the best decision. In order to model the imperfection of the treated information, we use the possibility theory with the ontologies. The final result is a diagnostic reports containing the most similar cases to the studied case with similarity degrees expressed with possibility measures. A 3D symbolic model complete the diagnostic report with a simplified overview of the studied scene
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Roullier, Vincent. "Classification floue et modélisation IRM : application à la quantification de la graisse pour une évaluation optimale des risques pathologiques associés à l'obésité." Phd thesis, Université d'Angers, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348028.
Abstract:
Les travaux présentés dans cette thèse traitent de l'apport de l'incertitude, de l'imprécision et de l'a priori en traitement d'images médicales, dans le cadre d'outils d'aide au diagnostic des pathologies conséquentes de l'obésité et du surpoids. Deux parties composent ce travail : une modélisation du signal IRM d'une séquence prototype fournie par GE, et une méthode de classification floue adaptée pour répondre aux attentes des experts radiologistes et anatomopathologistes. Le signal IRM est issu des différents constituants du voxel. Afin de déterminer la proportion de graisse dans le tissu, les signaux issus de l'eau et de la graisse sont déterminées par régression à partir des images IRM obtenues en prenant en compte un a priori sur le bruit présent sur les images. Considéré de Gauss sur les images réelles et imaginaires, et de Rice sur les images amplitudes, cet a priori sur le bruit a permis de mettre en évidence l'apport de l'utilisation des données brutes lors de la quantification de la proportion de graisse et d'eau par rapport à une quantification uniquement effectuée sur les données amplitudes. La méthode de classification présentée ici permet une dépendance à longue distance lors du calcul des centroïdes. Cette méthode combinée à un algorithme de connectivité floue est adaptée à la mesure de la graisse viscérale et souscutanée. Elle fut également utilisée pour la quantification des vacuoles de triglycérides présentes sur des biopsies hépatiques. De part la proportion très hétérogène des vacuoles de stéatose, fonction du degré de la pathologie, nous avons amélioré l'algorithme de classification par une supervision permettant d'orienter la classification afin de se dédouaner de cette hétérogénéité. La classification est ensuite combinée à un système expert permettant d'éliminer les erreurs de classification survenues. L'ensemble des méthodes fut évalué dans le cadre d'expérimentations animales et de différents protocoles de recherche clinique.
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Mundeleer, Laurent. "Modélisation d'un système de navigation chirurgicale pour le traitement par radio-fréquences des tumeurs du foie." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2009. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210264.
Abstract:
Radiofrequency ablation (RFA) is a minimally invasive treatment for either hepatocellular carcinoma or metastasis liver carcinoma. In order to resect large lesions, the surgeon has to perform multiple time-consuming destruction cycles and reposition the RFA needle for each of them. The critical step in handling a successful ablation and preventing local recurrence is the correct positioning of the needle. For small tumors, the surgeon places the middle of the active needle tip in the center of the tumor under intra-operative ultrasound guidance. When one application is not enough to cover the entire tumor, the surgeon needs to repeat the treatment after repositioning of the needle, but US guidance is obstructed by the opacity stemming from the first RFA application. In this case the surgeon can only rely on anatomical knowledge and the repositioning of the RFA needle becomes a subjective task limiting the treatment accuracy. We have developed a computer assisted surgery guidance application for this repositioning procedure. Our software application handles the complete process from preoperative image analysis to tool tracking in the operating room. Our framework is mostly used for this RFA procedure, but is also suitable for any other medical or surgery application.Doctorat en Sciences de l'ingénieur
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Yu, Ting. "Modélisation de la propagation des ondes ultrasonores dans le béton pour l'amélioration du diagnostic des structures de génie civil." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0210/document.
Abstract:
Les Essais Non Destructifs (END) par ultrasons permettent de caractériser le béton, sans le dégrader en raison de leurs liens avec ses propriétés mécaniques et sa composition. Cependant, les signaux mesurés résultant de diffusions successives et multiples des ondes sont complexes à analyser. Afin d’optimiser les techniques ultrasonores, il est nécessaire de mieux comprendre les interactions onde-matière dans ce type de milieu et de modéliser au mieux les phénomènes associés. Afin d’aller au-delà des limites des modèles analytiques d’homogénéisation, dans ce travail de thèse un modèle numérique bidimensionnel décrivant la propagation d’ondes ultrasonores dans un milieu hétérogène, adapté au béton, est construit dans le logiciel SPECFEM2D. Ce modèle est comparé à des modèles analytiques, et validé expérimentalement à l’aide d’un milieu synthétique à forte hétérogénéité en comparant les deux paramètres effectifs cohérents : vitesse de phase et atténuation. Il permet également de prendre en compte la viscoélasticité du mortier par l’intermédiaire d’un facteur de qualité. Celui-ci est déterminé à partir des mesures effectuées pour une série de mortiers étudiés.L’outil numérique complet peut être utilisé à plusieurs fins: d’une part, la réalisation d’études afin d’évaluer l’influence de certains paramètres sur la propagation d’onde (la forme et la distribution des granulats), et d’autre part, la simulation des configurations de mesure mises en œuvre sur structure afin de les optimiser en fonction des paramètres qui interviennent, en particulier la fréquence des ondes. Cette meilleure maîtrise des mesures permettra de conduire à terme à l’amélioration du diagnosticUltrasonic non-destructive testing (NDT) is used to characterize concrete, without degrading it, because of its relationship to its mechanical properties and composition. However, the measured signals resulting from successive diffusions and thus from multiple scattering are therefore complex to analyze. In order to optimize ultrasonic techniques, it is thus necessary to better understand the wave-material interactions in this type of medium and to better model the associated phenomena. In order to go beyond the limits of analytical homogenization models, in this thesis a two-dimensional numerical model describing the propagation of ultrasonic waves in a heterogeneous medium, adapted to concrete, is built in the SPECFEM2D software package. This model is compared to analytical models, and validated experimentally using a synthetic medium with high heterogeneity by comparing the two effective parameters of coherent waves: phase velocity and attenuation. This numerical model also makes it possible to take into account the viscoelasticity of the mortar by means of a quality factor. This quality factor is determined from measurements made for a series of mortars that we study. The complete set of numerical tools developed in this work can be used for several purposes: firstly, to carry out studies to evaluate the influence of certain parameters on wave propagation (the shape and distribution of aggregates), and secondly, the simulation of the measurement configurations implemented for a structure in order to optimize them in terms of the parameters involved, in particular the wave frequency. This better control of the measures will ultimately lead to better diagnosis
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Nastar, Chahab. "Modèles physiques déformables et modes vibratoires pour l'analyse du mouvement non-rigide dans les images multidimensionnelles." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569475.
Abstract:
Nous nous intéressons à l'analyse du mouvement des objets déformables dans les séquences d'images médicales. Après un rappel des méthodes existantes, nous adoptons un modèle élastique qui évolue dans les images en se déformant sous l'action de forces tendant à le rapprocher vers les contours de l'objet, et en obéissant aux équations de la dynamique. Ce modèle permet d'effectuer un suivi du mouvement de la frontière de l'objet déformable : il s'agit d'une courbe dans les séquences d'images bidimensionnelles et d'une surface dans les séquences d'images tridimensionnelles. Afin d'analyser et de quantifier le mouvement du modèle, nous utilisons la technique de l'analyse modale, qui consiste à se placer dans la base des modes propres du système. Non seulement les équations s'écrivent plus simplement dans la base modale, mais surtout, on peut effectuer une très bonne approximation en éliminant les composantes de haute fréquence du mouvement. L'analyse modale ouvre la voie à la représentation spectrale des déformations, qui permet leur comparaison et leur classification à des fins de diagnostic automatique. Couplée à l'analyse de Fourier, elle permet un traitement spatio-temporel très efficace du mouvement des surfaces déformables (notamment le mouvement de la paroi ventriculaire), prouvant ainsi l'intérêt de la méthode en analyse et en compression de mouvement. De nombreux exemples de traitement sur des images médicales sont présentés.
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El, Morr Christo. "Étude et développement d'un prototype de réseau d'archivage et de communication d'images médicales, accessible par Internet, Intranet et RNIS." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMPD982.
Abstract:
Les systèmes d'archivage et de communication d'images médicales, connus sous le nom de PACS (Picture Archiving and Communication Systems), représentent un atout majeur dans le système de santé. Ils permettent, entre autre, le partage de données médicales, la diminution du coût de soins, la diminution de perte d'examens archivés et l'amélioration de la qualité de soins, tout en diminuant la durée de séjour à l'hôpital. Malgré la maturité actuelle des PACS, il reste à trouver des réponses à plusieurs questions telles que la diminution du coût de développement et de maintenance, la facilité d'intégration des données multimédia provenant de sources diverses et l'ouverture des PACS vers l'extérieur des départements de radiologie pour augmenter la diffusion d'informations. Dans ce contexte, nous avons étudié les apports que peut présenter la nouvelle technologie Intranet/Internet et le langage Java, qui permet aussi bien une interactivité sous le web qu'une indépendance du contexte matériel et logiciel de l'ordinateur client. Une liaison RNIS a été aussi établie afin de garantir une communication à distance à un débit élevé de 2x64 Kb/s. Nous avons aussi développé un système Intranet qui permet la consultation et la mise à jour de l'archive médicale (données et images), ainsi que le traitement des images médicales 2D moyennant un Applet Java appelé "MIMIPS. La solution explorée à travers l'Intranet et Java montre un système adapté à la problématique des PACS et avantageux aussi bien au niveau coût de développement et de maintenance qu'au niveau interface et intégration de données. La liaison Internet permet, pour sa part, un accès étendu au PACS et répond ainsi aux exigences d'extension du PACS (exemple : construction de dossiers de références). Une réflexion est enfin menée sur les perspectives de ce travail et l'évolution du monde d'Internet.
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Nguyen, Paul. "Aide informatique au diagnostic des lombalgies." Nantes, 1993. http://www.theses.fr/1993NANT057M.
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Cormier, Stéphane. "Classification non exclusive pour le recalage d'images cérébrales multimodalités." Tours, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUR3301.
Abstract:
Les trente dernières années ont connu un essor considérable des systèmes d'investigation médicaux et de l'imagerie médicale en particulier. De nouvelles modalités sont apparues et des techniques éprouvées se sont considérablement améliorées devenant plus précises et moins invasives. Dans ce contexte, les médecins utilisent bien souvent plusieurs de ces techniques pour remédier aux limitations intrinsèques de chacune d'entre elles. C'est pourquoi des méthodes de recalage ont été développées pour permettre la mise en correspondance et la fusion de ces diverses sources d'informations souvent complémentaires. Nous disposons de différentes modalités d'imagerie cérébrale d'un même patient décrivant d'une part l'anatomie (IRM) et d'autre part l'activité fonctionnelle (médecine nucléaire de type SPECT). Dans notre cas d'étude, l'ensemble de ces examens est réalisé sans aucun marqueur externe. L'objectif de ce travail est donc de recaler de façon rigide ces deux modalités en se basant sur les propriétés intrinsèques du cerveau et s'appliquant à des cas cliniques très difficiles non traités jusqu'à présent dans la littérature. C'est pourquoi dans une première étape nous décrivons notre méthode permettant de recaler des images sévèrement pathologiques présentant un manque d'information important. Nous exposons ensuite le cas d'images fonctionnelles de type neurotransmission présentant une fixation très diffuse ne permettant pas la détection a priori d'invariants utilisables pour le recalage. L'ensemble de notre méthode est basé sur la segmentation floue des images et la mise en œuvre d'un processus de détection possibiliste de forme accompagnée ou non d'une régularisation par diffusion anisotrope. Le recalage est ensuite réalisé en détectant des invariants d'orientation sur les deux modalités.
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Da, Silva Anabela. "Méthodes optiques pour le diagnostic et l'imagerie biomédicale." Habilitation à diriger des recherches, Aix-Marseille Université, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01053305.
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Signolle, Nicolas. "Approches multiéchelles pour la segmentation de très grandes images : application à la quantification de biomarqueurs en histopathologie cancérologique." Phd thesis, Université de Caen, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01073319.
Abstract:
Visualiser et analyser automatiquement des coupes fines de tumeurs cancéreuses sont des enjeux majeurs pour progresser dans la compréhension des mécanismes de la cancérisation et mettre en évidence de nouveaux indicateurs de réponse au traitement. Les nouveaux scanners microscopiques apportent une aide essentielle en fournissant des images couleur haute résolution de la totalité des lames histologiques. Ceci permet de s'affranchir de l'hétérogénéité de distribution des marqueurs à quantifier. La taille de ces images, appelées lames virtuelles, peut atteindre plusieurs GigaOctets. L'objectif de cette thèse est de concevoir et d'implémenter une méthode de segmentation permettant de séparer les différents types de compartiments stromaux présents sur une lame virtuelle de carcinome ovarien. Les deux principales difficultés à surmonter sont la taille des images, qui empêche de les traiter en une seule fois, et le choix de critères permettant de différencier les compartiments stromaux. Pour répondre à ces problèmes, nous avons développé une méthode générique de segmentation multiéchelle qui associe un découpage judicieux de l'image à une caractérisation de chaque compartiment stromal, considéré comme une texture. Cette caractérisation repose sur une modélisation multiéchelle des textures par un modèle d'arbre de Markov caché, appliqué sur les coefficients de la décomposition en ondelettes. Plutôt que de considérer tous les types de compartiments stromaux simultanément, nous avons choisi de transformer le problème multiclasse en un ensemble de problèmes binaires. Nous avons également analysé l'influence d'hyperparamètres (représentation couleur, type d'ondelettes et nombre de niveaux de résolutions intégrés à l'analyse) sur la segmentation, ce qui nous a permis de sélectionner les classifieurs les mieux adaptés. Différentes méthodes de combinaison des décisions des meilleurs classifieurs ont ensuite été étudiées. La méthode a été testée sur une vingtaine de lames virtuelles. Afin d'évaluer les résultats de la segmentation, nous avons mis en œuvre un protocole de tests fondé sur une approche stéréologique. Les résultats sur différents jeux de tests (images synthétiques, images de petite taille, images réelles) sont présentés et commentés. Les résultats obtenus sur les lames virtuelles sont prometteurs, compte tenu de la variabilité des échantillons et de la difficulté, pour un expert, à identifier parfois très précisément un compartiment : environ 60% des points sont correctement classés (entre 35% et 80% selon les lames).
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Sebbe, Raphaël. "Diagnostic assisté par ordinateur de l'embolie pulmonaire en imagerie CT (computer tomography) opacifiée." Orléans, 2006. http://www.theses.fr/2006ORLE2066.
Abstract:
Pulmonaryembolism (PE) is an extremely common and highly lethal condition that is a leading cause of death in all age groups. Over the past 10 years, computed tomography (CT) scanners have gained acceptance as a minimally invasive method for diagnosing PE. Ln this manuscript, a framework for computer-aided diagnosis of PE in contrast-enhanced CT images is presented. It consists of a combinat ion of a method for segmenting the pulmonaryarteries (PA), emboli detection methods as weIl as a scheme for evaluating their performances. The segmentation of the PA serves one of the clot detection methods, and is carried out through a region growing method that makes use of a priori knowledge of vessel topology. Two different approaches for clot detection are proposed : the first one performs clot detection by analyzing the concavities in the segmentation of the pulmonary arterial tree. It works in a semi-automatic way and it enables the detection of thrombi in the larger sections of the PA. The second method does not make use of PA segmentation and is thus fully automatic, enabling detection of clots farther in the vessels. The combinat ion of these methods provides a robust detection technique that can be used as a safeguard by radiologists, or even as preliminary computer-aided diagnosis (CAD) tool. The evaluation of the method is also discussed, and a scheme for measuring its performance is proposed, including a practical approach to making reference detection data, or ground truths, by radiologists.
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Nauroy, Julien. "Traitements intéractifs d'images radiologiques et leurs utilisations cliniques." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112169.
Abstract:
Le monde médical dispose de plus en plus de sources d'images différentes, non seulement pour réaliser un diagnostic, mais aussi pour évaluer l'efficacité d'un traitement et être guidé lors d'interventions chirurgicales. Parallèlement, le développement des techniques opératoires s'oriente vers la chirurgie non "à ciel ouvert", notamment la cœlioscopie, qui permet de diminuer les risques liés à l'intervention ainsi que le temps d'hospitalisation du patient, puisqu'on ne pratique que de très petites incisions pour accéder aux organes ou lésions à soigner. En revanche, elle rend moins intuitive la réalisation de l'acte chirurgical, notamment du fait de la vision réduite à l'utilisation d'une ou plusieurs caméras dans la région d'intérêt. Dans ce mémoire, nous proposons de nouvelles méthodes informatiques permettant d'approfondir l'interprétation des images radiologiques, ainsi que de nouvelles utilisations médicales de ces images. Les contributions présentées concernent la visualisation et le traitement des données, la reconstruction de structures, la fusion mono et multirnodale, ainsi que l'aide à la réalisation d'interventions. Les applications présentées concernent notamment la planification et la réalisation d'interventions sous cœlioscopie et de ponctions, mais aussi l'imagerie industrielle. Dans tous les cas, l'utilisation conjointe de différentes modalités d'images, qu'elles soient issues ou non d'équipements radiologiques, perm d'améliorer la visualisation, la manipulation et la compréhension de scènes tridimensionnelles, conduisant à une plus grande précision de l'observation et à une meilleure prise de décisionMedical imaging benefits from the broadening availability of different image sources, not only for diagnostics purpose, but also to evaluate the efficiency of a treatment and guiding surgical procedures. Ln the mean time, the development of operatory techniques aims for laparoscopic surgery, which allows for a decrease ofrisks related to the surgical acts and the patient's hospitalization time. However, realizing the surgical procedure under laparoscopy is less intuitive because 0 the use of cameras with a narrow field ofview. Ln this manuscript, we propose new computerized methods which allow for a better interpretation of radiological images, as well as new medical uses for these images. The contributions we present not only affect visualization and processing 0 data, structure reconstruction, mono- and multi-modal fusion and planning and realization of laparoscopic interventions and punctures, but also industrial irnaging. The combined use of different image modalities, being radiological or not, allows for a better visualization, manipulation and understanding of tridimensional scenes, leading to a better accuracy in the observation and helping take a decision
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BLANGY, JEAN-PIERRE. "Hibernome retroperitoneal : interets de l'imagerie pour le diagnostic d'une tumeur retroperitoneale." Nantes, 1992. http://www.theses.fr/1992NANT095M.
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Desir, Chesner. "Classification automatique d'images, application à l'imagerie du poumon profond." Phd thesis, Rouen, 2013. http://www.theses.fr/2013ROUES053.
Abstract:
Cette thèse porte sur la classification automatique d’images, appliquée aux images acquises par alvéoscopie, une nouvelle technique d’imagerie du poumon profond. L’objectif est la conception et le développement d’un système d’aide au diagnostic permettant d’aider le praticien à analyser ces images jamais vues auparavant. Nous avons élaboré, au travers de deux contributions, des méthodes performantes, génériques et robustes permettant de classer de façon satisfaisante les images de patients sains et pathologiques. Nous avons proposé un premier système complet de classification basé à la fois sur une caractérisation locale et riche du contenu des images, une approche de classification par méthodes d’ensemble d’arbres aléatoires et un mécanisme de pilotage du rejet de décision, fournissant à l’expert médical un moyen de renforcer la fiabilité du système. Face à la complexité des images alvéoscopiques et la difficulté de caractériser les cas pathologiques, contrairement aux cas sains, nous nous sommes orientés vers la classification oneclass qui permet d’apprendre à partir des seules données des cas sains. Nous avons alors proposé une approche one-class tirant partie des mécanismes de combinaison et d’injection d’aléatoire des méthodes d’ensemble d’arbres de décision pour répondre aux difficultés rencontrées dans les approches standards, notamment la malédiction de la dimension. Les résultats obtenus montrent que notre méthode est performante, robuste à la dimension, compétitive et même meilleure comparée aux méthodes de l’état de l’art sur une grande variété de bases publiques. Elle s’est notamment avérée pertinente pour notre problématique médicaleThis thesis deals with automated image classification, applied to images acquired with alveoscopy, a new imaging technique of the distal lung. The aim is to propose and develop a computer aided-diagnosis system, so as to help the clinician analyze these images never seen before. Our contributions lie in the development of effective, robust and generic methods to classify images of healthy and pathological patients. Our first classification system is based on a rich and local characterization of the images, an ensemble of random trees approach for classification and a rejection mechanism, providing the medical expert with tools to enhance the reliability of the system. Due to the complexity of alveoscopy images and to the lack of expertize on the pathological cases (unlike healthy cases), we adopt the one-class learning paradigm which allows to learn a classifier from healthy data only. We propose a one-class approach taking advantage of combining and randomization mechanisms of ensemble methods to respond to common issues such as the curse of dimensionality. Our method is shown to be effective, robust to the dimension, competitive and even better than state-of-the-art methods on various public datasets. It has proved to be particularly relevant to our medical problem
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Desir, Chesner. "Classification Automatique d'Images, Application à l'Imagerie du Poumon Profond." Phd thesis, Université de Rouen, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879356.
Abstract:
Cette thèse porte sur la classification automatique d'images, appliquée aux images acquises par alvéoscopie, une nouvelle technique d'imagerie du poumon profond. L'objectif est la conception et le développement d'un système d'aide au diagnostic permettant d'aider le praticien à analyser ces images jamais vues auparavant. Nous avons élaboré, au travers de deux contributions, des méthodes performantes, génériques et robustes permettant de classer de façon satisfaisante les images de patients sains et pathologiques. Nous avons proposé un premier système complet de classification basé à la fois sur une caractérisation locale et riche du contenu des images, une approche de classification par méthodes d'ensemble d'arbres aléatoires et un mécanisme de pilotage du rejet de décision, fournissant à l'expert médical un moyen de renforcer la fiabilité du système. Face à la complexité des images alvéoscopiques et la difficulté de caractériser les cas pathologiques, contrairement aux cas sains, nous nous sommes orientés vers la classification one-class qui permet d'apprendre à partir des seules données des cas sains. Nous avons alors proposé une approche one-class tirant partie des mécanismes de combinaison et d'injection d'aléatoire des méthodes d'ensemble d'arbres de décision pour répondre aux difficultés rencontrées dans les approches standards, notamment la malédiction de la dimension. Les résultats obtenus montrent que notre méthode est performante, robuste à la dimension, compétitive et même meilleure comparée aux méthodes de l'état de l'art sur une grande variété de bases publiques. Elle s'est notamment avérée pertinente pour notre problématique médicale.
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Desroches, Jérôme. "Conception, mise en oeuvre et caractérisation d'un nouveau dispositif d'imagerie polarimétrique par fibre optique pour l'aide au diagnostic médical in vivo in situ." Limoges, 2010. http://www.theses.fr/2010LIMO4021.
Abstract:
Ces travaux de thèse portent sur la conception et la caractérisation d'un nouveau dispositif d'imagerie polarimétrique déporté par la fibre optique pour l'aide au diagnostic médical in vivo in situ. L'association d'une technique d'imagerie par voie endoscopique avec une analyse polarimétrique a été rendue possible grâce à l'emploi d'un rotateur Faraday miniaturisé réalisant une compensation passive et en temps réel de la biréfringence de la fibre optique. Le dispositif a permis d'extraire certains paramètres utiles en polarimétrie tels que le retard de phse induit par une cible d'intérêt ou le degré de polarisation du faisceau lumineux renvoyé par cette cible. Pour la première fois, des images polarimétriques ont pu être obtenues à travers une fibre optique, en particulier celles d'échantillons biologiques riches en collagène de type I biréfringent (tendon de porc. . . ). Ces images permettent de distinguer clairement les régions saines de régions dénaturées, potentiellement pathologiquesThe aim of this PhD thesis was to conceive and characterize a new fiber optic device for in vivo in situ endoscopic polarization imaging. The association of an endoscopic imaging technique with a polarization analysis process was made possible thanks to the use of a miniaturized Faraday rotator real-time comensates the birefringence of the optical fiber. This device allows to extract useful polarization parameters such as the phase delay induced by a target of interest of the degree of polarization of the light relected by this target. For the first time, polarization images were obtained through a flexible optical guide, in particular those of biological samples containing type I collagen (pork's tendon). These images allow to clearly discriminate healthy regions from spoiled ones, wich could potentially be pathological regions
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Hernandez, Mier Yahir Wolf Didier Blondel Walter. "Construction rapide d'images panoramiques applicables à l'exploration cystoscopique et à l'endoscopie de fluorescence en cancérologie." S. l. : INPL, 2007.
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Jamgotchian, Lucie. "Micelles fluorées et polydiacétyléniques pour la thérapie et le diagnostic." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASF037.
Abstract:
Ces dernières années, la médecine est un domaine dans lequel les nanotechnologies se sont révélées très prometteuses, en particulier pour les applications de diagnostic et de délivrance de médicaments. Le défi de la nanomédecine consiste à faire passer des molécules actives à travers les différentes barrières biologiques et à atteindre des cibles spécifiques de manière efficace et non toxique. Au laboratoire, nous nous intéressons plus particulièrement à des nanoparticules micellaires. Les micelles sont constituées de molécules amphiphiles constituées de deux régions distinctes ayant des affinités opposées. Elles s'auto-assemblent sous forme de particules colloïdales avec un noyau hydrophobe et une enveloppe hydrophile. Lorsqu'elles sont utilisées comme support aqueux, les micelles peuvent solubiliser efficacement les produits pharmaceutiques dans leur noyau et ainsi améliorer leur activité thérapeutique et/ou diagnostique. C’est dans ce contexte que s’inscrit mon travail de thèse. Dans une première partie, nous discuterons de la synthèse de micelles polydiacétyléniques stabilisées. Ces micelles seront utilisées pour la prise en charge d’un composé anti-inflammatoire et la formulation sera validée in vitro et in vivo pour le traitement de l’athérosclérose. Les micelles seront également associées à un ligand à des fins de ciblage actif de la plaque. Dans une deuxième partie, nous nous intéresserons au développement de micelles incorporant un cœur perfluoré pour une application diagnostique. Nous exploiterons ici la capacité des objets micellaires à cibler les tissus tumoraux par effet EPR et l’accumulation des micelles sera visualisée par IRM du fluor-19 in vivo. Enfin, dans une dernière partie, des nanoparticules d’or seront encapsulées dans des micelles fluorées et utilisées à des fins d’imagerie par tomodensitométrie (CT-scan) ciblant les tissus tumoraux. La présence de l’or assure un contraste aux rayons-X et les phases fluorées une solubilisation de dioxygène. Nous souhaiterions pouvoir exploiter cette dernière propriété afin de transporter du dioxygène au niveau des tissus cancéreux (qui sont le plus souvent hypoxiques) et potentialiser ainsi les traitements par radiothérapie en générant des quantités plus importantes d’espèces réactives de l’oxygène cytotoxiquesIn recent years, medicine is an area in which nanotechnologies have shown great promise, particularly for diagnostic and drug delivery applications. The challenge of nanomedicine is to pass active molecules through the various biological barriers and reach specific targets in an effective and non-toxic way. In the laboratory, we are particularly interested in micellar nanoparticles. Micelles are amphiphilic molecules consisting of two distinct regions with opposite affinities. They self-assemble as colloidal particles with a hydrophobic core and a hydrophilic corona. When used as an aqueous carrier, micelles can effectively solubilize pharmaceuticals in their core and thus enhance their therapeutic and/or diagnostic activity. It is in this context that my thesis work is part of. In a first part, we will discuss the synthesis of stabilized polydiacetylenic micelles. These micelles will be used for the management of an anti-inflammatory compound and the formulation will be validated in vitro and in vivo for the treatment of atherosclerosis. The micelles will also be combined with a ligand for active plaque targeting. In a second part, we will focus on the development of micelles incorporating a perfluorinated core for diagnostic application. Here we will exploit the ability of micellar objects to target tumor tissues by EPR effect and the accumulation of micelles will be visualized by fluorine-19 MRI in vivo. Finally, in a last part, gold nanoparticles will be encapsulated in fluorinated micelles and used for CT-scan imaging targeting tumor tissues. The presence of gold ensures X-ray contrast and the fluorinated phases provide oxygen solubilization. We would like to exploit the latter property in order to transport oxygen to the cancerous tissues (which are most often hypoxic) and thus potentiate radiotherapy treatments by generating larger quantities of reactive cytotoxic oxygen species
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Deleau, Céline Buecher Bruno. "Diagnostic de récidive de cancer colorectal par PET-Scan." [S.l.] : [s.n.], 2007. http://castore.univ-nantes.fr/castore/GetOAIRef?idDoc=21566.
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Collet, Frédéric. "Conception d'un système embarqué pour l'aide au diagnostic dans les véhicules." Amiens, 2005. http://www.theses.fr/2005AMIE0503.
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Raymond, Frédéric. "Bio-informatique pour la génomique et le diagnostic des maladies infectieuses." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28218/28218.pdf.
Abstract:
Le séquençage du génome d’un microorganisme est un jalon important dans l’étude de sa biologie. Quel que soit cet organisme, les outils bio-informatiques nécessaires pour comprendre son génome et le comparer aux autres génomes séquencés seront similaires. Dans cette thèse, l’ADN génomique de parasites et de virus est mis à profit afin de mieux comprendre ces microorganismes.
Dans un premier temps, le parasite protozoaire Leishmania est étudié par transcriptomique et par génomique comparative afin de mieux comprendre son infectivité, sa résistance aux antiparasitaires et son mode de vie dimorphique. Ce parasite alterne entre le stade flagellé (promastigote) et le stade intracellulaire aflagellé (amastigote). Afin de faciliter l’analyse par biopuces du transcriptome de Leishmania, un système de gestion et d’analyse de données de biopuces a été conçu. Quatre études utilisant ce système sont présentées sommairement et leurs implications sont discutées. Deuxièmement, le génome de l’espèce Leishmania (sauroleishmania) tarentolae, qui n’est pas pathogène pour l’humain, a été séquencé et comparé à trois espèces infectant l’homme. Cette étude a montré que, même si peu de gènes différencient les espèces, L. tarentolae possède moins de gènes associés au stade amastigote que les autres espèces. Deux familles de gènes ont été trouvées en nombre de copies élevées chez L. tarentolae : GP63 et PSA31C. Ces résultats permettent une meilleure compréhension de la biologie de L. tarentolae et de la virulence des autres espèces de Leishmania.
Dans un deuxième temps, les séquences des génomes de virus respiratoires disponibles dans les bases de données publiques ont été analysées pour créer un test diagnostique permettant la détection et l’identification de 25 types de virus respiratoires, dont la grippe A (H1N1) responsable de la pandémie de 2009 et la grippe aviaire A (H5N1). Le test a été validé avec des échantillons de laboratoire et avec des échantillons cliniques.
Même si l’étude du parasite Leishmania était indépendante de celle des virus respiratoires, les approches utilisées pour ces deux projets étaient similaires. Ainsi, la bio-informatique est un outil essentiel en microbiologie, car elle est indispensable pour résoudre des problèmes de diverses natures chez des organismes différents.Sequencing a genome is a milestone in the study of an organism. Bioinformatics allow both to better understand single organisms and to compare them to related species through comparative genomics. This thesis centers on the idea that genome sequence of parasites and viruses can be used in various ways to better understand these microorganisms. Transcriptomics and comparative genomics were used to study the protozoan parasite Leishmania in order to better understand its virulence, its resistance to antiparasitic drugs, and its dimorphic life-cycle, which includes a flagellated free form named promastigote and an aflagellate intracellular form named amastigote. In order to study gene expression in Leishmania, an integrated management and analysis system was created, along with protocols designed for Leishmania microarrays analysis. Four studies using this system are briefly described. In another study, the genome of Leishmania (sauroleishmania) tarentolae, a lizard parasite, was sequenced and compared to human pathogenic Leishmania species. This study showed little difference between the Leishmania species, although L. tarentolae seems to contain less genes associated to the amastigote life-cycle, including the amastin gene. Two gene families were highly expanded in L. tarentolae: the surface metalloprotease GP63 and the promastigote antigen protein PSA31C. These results provide a better understanding of L. tarentolae biology and give insights on the genes involved in virulence in pathogenic Leishmania species. The second part of this thesis concerns the creation of a molecular diagnostic assay for the detection and identification of 25 respiratory virus types, including the influenza A/H1N1 pandemic strain and the avian influenza A/H5N1 strain. This assay was created by analyzing genome sequences available from public repositories and it was afterwards tested on laboratory and clinical virus strains. Although Leishmania and respiratory viruses are distantly related, the approaches used in both projects were similar. Thus, bioinformatics is an essential and ubiquitous science that allows to solve problems in different areas (“omics”) of biology.
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Bittar, Eric. "Modèles déformables surfaciques, implicites et volumiques, pour l'imagerie médicale." Phd thesis, Grenoble 1, 1998. https://theses.hal.science/tel-00004869.
Abstract:
Les progrès des dispositifs d'imagerie médicale permettent l'obtention d'images volumiques, qui contiennent une grande quantité d'information. Une approche efficace de traitement de ces images consiste à utiliser la connaissance a priori de la forme des objets à analyser, et à employer des méthodes intrinsèquement tridimensionnelles. Les modèles déformables répondent à ces deux critères. Nous proposons de formaliser les modèles déformables et leur évolution dans une image dite de données, en distinguant cinq composantes : caractéristiques de liaison, représentation géométrique, déformation, déformabilité, et contrôle. Nous décrivons trois modèles déformables. Nous employons le modèle surfacique des delta-snakes pour reconstruire des objets à partir de points répartis sur leur surface. Nous approximons cette surface par une carte de distance octree-spline. Nous avons mis au point des outils interactifs pour compléter des données manquantes ou déformer directement la surface. Nous proposons ensuite pour ce même type d'application un modèle implicite à base de primitives générant un champ potentiel local. Les primitives sont placées interactivement, ou automatiquement sélectionnées dans l'axe médian discret des données. L'optimisation des paramètres des primitives mène à une représentation compacte des objets. Nous reconstruisons par ces deux modèles des objets numérisés par des capteurs de distance ou segmentés dans des images volumiques. Notre dernier modèle est volumique. Sa déformation hiérarchique par un octree-spline minimise la distance généralisée entre ses caractéristiques et celles des données, sous le contrôle de l'algorithme de Levenberg-Marquardt, et dans les limites imposées par une fonction de régularisation. Nous avons établi un algorithme de calcul de distance généralisée itérée dans un arbre k-d. Nous appliquons ce modèle à la segmentation d'images volumiques. D'autres types d'applications ont également été réalisées.
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Bittar, Eric. "Modèles déformables surfaciques, implicites et volumiques, pour l'imagerie médicale." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004869.
Abstract:
Les progrès des dispositifs d'imagerie médicale permettent l'obtention d'images volumiques, qui contiennent une grande quantité d'information. Une approche efficace de traitement de ces images consiste à utiliser la connaissance a priori de la forme des objets à analyser, et à employer des méthodes intrinsèquement tridimensionnelles. Les modèles déformables répondent à ces deux critères. Nous proposons de formaliser les modèles déformables et leur évolution dans une image dite de données, en distinguant cinq composantes : caractéristiques de liaison, représentation géométrique, déformation, déformabilité, et contrôle. Nous décrivons trois modèles déformables. Nous employons le modèle surfacique des delta-snakes pour reconstruire des objets à partir de points répartis sur leur surface. Nous approximons cette surface par une carte de distance octree-spline. Nous avons mis au point des outils interactifs pour compléter des données manquantes ou déformer directement la surface. Nous proposons ensuite pour ce même type d'application un modèle implicite à base de primitives générant un champ potentiel local. Les primitives sont placées interactivement, ou automatiquement sélectionnées dans l'axe médian discret des données. L'optimisation des paramètres des primitives mène à une représentation compacte des objets. Nous reconstruisons par ces deux modèles des objets numérisés par des capteurs de distance ou segmentés dans des images volumiques. Notre dernier modèle est volumique. Sa déformation hiérarchique par un octree-spline minimise la distance généralisée entre ses caractéristiques et celles des données, sous le contrôle de l'algorithme de Levenberg-Marquardt, et dans les limites imposées par une fonction de régularisation. Nous avons établi un algorithme de calcul de distance généralisée itérée dans un arbre k-d. Nous appliquons ce modèle à la segmentation d'images volumiques. D'autres types d'applications ont également été réalisées.
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Fall, Sidy. "Apport de l'analyse spectrale du signal BOLD à l'étude de la connectivité fonctionnelle en imagerie par résonnance magnétique." Amiens, 2007. http://www.theses.fr/2007AMIED012.
Abstract:
Nous décrivons dans cette thèse une méthode d’analyse spectrale bivariée de séries temporelles IRMf (Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle) que nous avons développée et qui nous permet d’explorer la connectivité fonctionnelle cérébrale. Contrairement aux méthodes temporelles classiques, l’étude des structures de covariance des signaux BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) dans le domaine fréquentiel permet de mieux s’affranchir du bruit physiologique et des variabilités intra et interindividuelle de la réponse hémodynamique. Sur la base d’une estimation non paramétrique de la fonction de densité spectrale croisée, nous avons déterminé et calculé des paramètres spectraux de phase et de cohérence entre différents signaux BOLD (régions). Des intervalles de confiance associés à ces paramètres spectraux ont été aussi calculés. L’interactivité entre deux régions cérébrales a été définie sur la base de la cohérence et d’une distance topologique assimilée à une distance fonctionnelle. La cohérence partielle a été également étudiée afin de montrer l’influence modulatrice d’une tierce région sur deux aires cérébrales fonctionnellement connectées et engagées dans la tâche sensorimotrice. Nous avons testé notre méthode d’analyse spectrale à partir d’une tâche de préparation et d’exécution motrice. Cette méthode d’analyse de la connectivité fonctionnelle a été appliquée sur des circuits spécifiques en réseau reliant trois régions du cortex moteur. Les principaux résultats obtenus ont montré une réponse BOLD en avance de phase dans l’aire motrice pré-supplémentaire (pré-AMS) par rapport à l’aire motrice supplémentaire propre (AMS-propre) et au cortex moteur primaire (M1) durant la phase de préparation du mouvement. La valeur d’interaction du couplage pré-AMS/M1 était significativement plus élevée que celle du couplage AMS-propre/M1 obtenue durant la période de préparation du mouvement. En revanche, durant la période d’exécution du mouvement, la valeur d’interaction AMS-propre/M1 était significativement supérieure à celle du couplage pré-AMS/M1. L’analyse de la cohérence partielle a révélé une influence modulatrice significative du gyrus frontal supérieur sur les aires pré-AMS et M1 pendant la période de préparation du mouvement. Nous avons montré que notre méthode d’analyse spectrale était bien adaptée à l’étude de la connectivité fonctionnelle du cerveau humainBivariate spectral analysis of fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging) time-series that we have developed and which has allowed us to investigate the brain functional connectivity. Conversely to standard temporal methods, the study of covariance structure between signals, within the frequency domain, can permit to overcome regional differences in the physiological noise, intra and inter subject variability of BOLD (Blood Oxygen Level Dependant) response. With a non parametric estimation of the cross-spectral density function, we have estimated spectral parameters of phase and coherence between BOLD signals (regions). Confidence limits associated to these parameters have also been estimated. The interactivity between two regions was accessed through coherence and a topological distance (functional distance). Partial coherence has been also investigated to study a possible effect of modulation induced by a third region over two functionally connected regions and engaged in the task. We have applied this method of functional connectivity to specific circuits of three motor regions. A preparation and execution motor task has been performed. The main results of this study showed that the BOLD signal in the pre-supplementary motor area (pre-SMA) leads both the SMA-proper and the primary motor cortex (M1) during the preparation period. During this period, the strength of interaction between the coupling pre-SMA/M1 was significantly higher than the strength of interaction between the coupling SMA-proper/M1. Inversely, during the execution period of the task, the strength of interaction between the coupling SMA-proper/M1 was significantly higher than the strength of interaction between the coupling pre-SMA/M1. The analysis of the partial coherence has showed a significant common influence of the superior frontal gyrus on the relationship between pre-SMA and M1 regions during the preparation period. Spectral analysis with fMRI data has been successfully used to investigate the functional connectivity in the human brain
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Marque, Isabelle Demongeot Jacques. "Segmentation d'images médicales tridimensionnelles basée sur une modélisation continue du volume." S.l. : Université Grenoble 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00338755.
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Davis, Arthur. "Tomographie par cohérence optique confocale en ligne multimodale pour le diagnostic non invasif des cancers cutanés." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLO004/document.
Abstract:
Le cancer de la peau est un enjeu majeur de santé publique. Il représente le type de cancer ayant le plus fort taux de prévalence et le nombre de cas semble être en constante augmentation. Aujourd'hui, la méthode de référence pour le diagnostic du cancer cutané nécessite un échantillon de tissu suspect, appelé biopsie, prélevé après un simple examen visuel de la peau du patient. Par conséquent, près de 60 % des biopsies se révèlent être bénignes et environ 20 % des cancers de la peau ne sont pas détectés.Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit de thèse portent sur le développement d'un dispositif de tomographie par cohérence optique confocale en ligne (LC-OCT) capable de produire des images d'une qualité similaire aux coupes histologiques de manière non invasive et in vivo. Le prototype conçu fonctionne à une longueur d'onde centrale autour de 800 nm avec une largeur spectrale d'environ 150 nm. Il a été appliqué à l'imagerie in vivo de la peau avec une résolution spatiale quasi-isotrope d'environ 1 µm et une profondeur de pénétration de 400 µm. Ce dispositif pourrait alors être utilisé pour améliorer l'efficacité du processus de diagnostic du cancer de la peau en limitant le nombre de cas non détectés ainsi que le nombre de biopsies inutiles.Nous présentons ensuite un dispositif de LC-OCT fonctionnant dans deux bandes spectrales centrées autour de 770 nm et 1250 nm. La première bande produit des images à haute résolution (1.3 µm x 1.2 µm, latéral x axial) tandis que la seconde offre une profondeur de pénétration accrue (700 µm). En fusionnant les images produites dans les deux bandes il a été possible de produire des images avec une bonne résolution en superficie tout en ayant une profondeur de pénétration étendue. De plus, acquérir des images d'un échantillon dans deux bandes spectrales différentes permet dans une certaine mesure d'obtenir des informations sur les propriétés spectrales de l'échantillon.Finalement, nous présentons une preuve de concept d'un dispositif de LC-OCT couplé avec un microscope Raman ainsi que quelques exemples d'application. La microscopie Raman est une modalité spectroscopique qui permet d'identifier des molécules et ainsi de mesurer "l'empreinte digitale" d'un échantillon. Cette modalité pourrait alors fournir des informations complémentaires aux images morphologiques acquises par LC-OCT à propos de la composition biomoléculaire de l'échantillonSkin cancer is a major public health issue. Among all types of cancer, skin cancer has the highest prevalence rate and the number of cases seems to be steadily increasing. Currently, the gold standard of skin cancer diagnosis requires a sample of suspicious tissue, called a biopsy, removed after a simple visual inspection of the patient's skin. Consequently, almost 60 % of biopsies result in benign diagnoses, and approximately 20 % of all skin cancers are missed.The research presented in this thesis revolves around the development of a line-field confocal optical coherence tomography (LC-OCT) device capable of producing non-invasive in vivo images similar in quality to histological cuts. The designed prototype operates at a center wavelength around 800 nm with a spectral width of approximately 150 nm. It has been applied to in vivo skin imaging with an almost isotropic spatial resolution of about 1 µm and a depth penetration reaching 400 µm. This device could thus be used to improve the efficiency of skin cancer diagnosis by limiting the number of undiagnosed cases and the number of unnecessary biopsies.We then present a LC-OCT device system operating in two spectral bands centered around 770 nm and 1250 nm. The first band produces high resolution images (1.3 µm x 1.2 µm, lateral x axial) while the second provides enhanced penetration depth (700 µm). By merging the images acquired in the two bands it has been possible to produce images with both high resolution and high penetration. Moreover, acquiring images of a sample in two different spectral bands can give, to a certain extent, information on the spectral properties of the sample.Lastly, we present a proof-of-concept LC-OCT prototype coupled together with a Raman microscope, as well as some application examples. Raman microscopy is a spectroscopic method capable of identifying molecules present in a sample and thus measuring the "fingerprint" of a sample. This modality could then provide complementary information to the morphological images provided by LC-OCT about the biomolecular composition of the sample
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Trillaud, Hervé. "Imagerie fonctionnelle du rein par résonance magnétique." Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR28439.
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Debon, Philippe. "Intérêts de l'imagerie dans le diagnostic de l'artère poplitée piégée." Bordeaux 2, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR2M178.
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Leclercq, Jean François. "Imagerie microonde active pour applications biomédicales : systèmes 2D et 3D monochromatiques." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112285.
Abstract:
Cette thèse présente une étude de systèmes d'imagerie microonde active, fondés sur la méthode de tomographies par diffraction. Cette forme d'imagerie a pour but d'obtenir des renseignements complémentaires aux autres systèmes d'imagerie existant par ailleurs, en particulier sur les caractéristiques diélectriques des corps, et sur tout facteur physique infuençant ceux-ci comme par exemple la température. Le principe en est le suivant l'objet sous investigation est illuminé par une onde plane centimétrique, ce qui crée à l'intérieur de l'objet des courants équivalents induits, qui vont à leur tour générer un champ diffracté dans tout l'espace. A partir de la mesure de ce champ diffracté, on peut obtenir les courants équivalents qui lui ont donné naissance. Ce travail concerne les algorithmes de reconstruction, à deux et trois dimensions pour des systèmes multivues monochromatiques, l'amélioration de la résolution et la réduction du temps d'obtention d'une image, ainsi que les vérifications numériques et expérimentales des résultats théoriques. La méthode employée est celle du spectre d'ondes planes qui permet d'obtenir une relation simple entre les transformées de Fourier du champ diffracte et des courants équivalents. Du point de vue expérimental tridimensionnel, un prototype unique de caméra microonde, qui mesure le champ électrique sur une surface plane grâce à la méthode de diffusion modulée, a été mise à notre disposition et cette étude a également concerné la caractérisation de cette caméra. Nous présentons ici les premiers résultats que nous avons pu obtenir sur des fantômesThis work concerns microwave imaging systems, based upon the method of diffraction tomography. We can obtain informations about dielectric properties and physical parameters influencing them as, for instance, the temperature. The principle can be described in this way the abject under investigation is illuminated by a plane wave, with a wave length of about one centimeter. This creates inside the abject equivalent currents, which generate a diffracted field in the whole space. From the measure of the diffracted field, we can obtain the equivalent currents. We have studied the reconstruction algorithms, in two and three dimensions for multiview monochromatic systems, the improving of the resolution, and the decreasing of the total time for the obtention of an image, and also the numerical and experimental checkings of the theoretical results. We employ the spectrum of plane waves method which gives an easy relation between the Fourier transforms of the diffracted field and of the equivalent currents. Experimentally in three dimensions, we measured the electric field on a plane area with a microwave camera, using the modulated scattering technique. We have caracterised this camera and we present here the first results obtained with phantoms
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El, Khaïr El Idrissi Abdelhak. "Modélisation d'un système expert hybride pour le diagnostic : application au diagnostic de pannes des tracteurs agricoles." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0153.
Abstract:
L'objet de cette thèse est l'établissement d'un système expert d'aide au diagnostic des pannes pour des machines automatisées. Dans une première partie, la problématique du diagnostic est définie, les motivations et les objectifs d'un système expert sont précises. Ensuite, un modèle du diagnostic est élaboré après une synthèse de l'état de l'art des différentes techniques. Le modèle propose est hybride. Il mélange deux approches du diagnostic différentes: l'approche énumérative et l'approche générative. Deux phases sont distinguées dans l'utilisation du système: une phase de démarrage (un nouveau dispositif vient d'être fabrique), et une phase d'exploitation (une expertise est disponible). Deux stratégies de diagnostic sont identifiées. Chacune des deux stratégies est spécialisée dans l'explication de plaintes d'un type donne. Chaque phase correspond à l'activation d'une ou des deux stratégies, et à l'utilisation de différentes sources de connaissances relatives à la structure, au comportement, a la sureté de fonctionnement et aux connaissances empiriques. La modélisation proposée se caractérise par l'introduction et l'exploitation de la généricité. Différents éléments génériques ont été introduits (organe générique, liaison générique, stratégie générique), susceptibles d'être instancies lors de l'utilisation effective
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Bauchet, Anne-Laure. "Etude des processus inflammatoires de la substance blanche du système nerveux central chez le macaque : mise au point de deux modèles : étude anatomo-pathologique et corrélation avec l’imagerie." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066229.
Abstract:
Un modèle d’encéphalopathie périnatale (EP) et une Encéphalomyélite Expérimentale Allergique (EAE) modèle de sclérose en plaques ont été mis au point chez le macaque cynomolgus et caractérisés par une étude histologique et en imagerie (IRM). Le modèle d’EP basé sur l’infusion de LPS (lipopolysaccharide) dans le liquide amniotique en fin de gestation a induit des faibles poids de naissance et dans le cerveau, une dépression de la myélinisation, une diminution du nombre d’interneurones dans le noyau caudé et une diminution du nombre de cellules en mitoses. L’EAE a été induite chez 8 animaux sur 8 par immunisation avec de la rhMOG (myelin oligodendrocyte glycoprotein) dans l'adjuvant incomplet de Freund. Une évolution longue (3 animaux / 8) était associée à des lésions démyélinisantes subaiguës et chroniques et à un faible taux d’IgM tandis qu’une évolution monophasique était associée à des lésions aigües avec hémorragie et nécrose et un fort taux d’IgM. Ces modèles ouvrent la voie à des investigations sur la physiopathologie de ces affections et la validation du diagnostic en imagerieA perinatal encephalopathy (EP) and an experimental allergic encephalomyelitis (EAE) model of multiple sclerosis have been set up in cynomolgus monkeys and characterized by histologic and imaging technics. EP model, based on the intra-amniotic infusion of LPS (lipopolysaccharide) induced lower birth weight, and in the brain a decreased myelination, a lower number of interneurons in the caudate nucleus and a lower number of mitotic cells. EAE was induced in 8 out of 8 animals by rhMOG (myelin oligodendrocyte glycoprotein) immunization in incomplete Freund’s adjuvant. A long evolution (3 animals / 8) was associated with subacute and chronic demyelinating lesions lower IgM titer whereas a monophasic course (5 animals / 8) was associated with acute lesions characterized by necrosis, hemorrhage and a higher IgM titer. These models open perspectives about the physiology of these affections and the validation of imaging in their diagnostic
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Goguelet, Blanc Annie Kimakhe Saïd Huet Pascal. "Moyens d'investigation en imagerie médicale applicables à l'implantologie orale endo-osseuse actualités et perspectives d'avenir /." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://theses.univ-nantes.fr/thesemed/CDgoguelet.pdf.
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Latry, Christine. "Intérêt des techniques d'imagerie dans le diagnostic des spondylodiscites infectieuses non tuberculeuses : étude rétrospective clinique et paraclinique portant sur 33 patients." Bordeaux 2, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR23038.
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Dousset, Vincent. "Imagerie par transfert de magnétisation : application in vivo à l'étude des tissus cérébraux normaux et à la caractérisation des lésions de sclérose en plaques et d'encéphalomyélyte allergique aiguë expérimentale." Bordeaux 2, 1991. http://www.theses.fr/1991BOR23082.
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Rasata, Ravelo Andriamparany. "Méthode optique par réflexion diffuse pour le diagnostic du ganglion sentinelle." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2010/RASATA_Ravelo_Andriamparany_2010.pdf.
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Lamy, Julien. "Calcul du chemin central du côlon pour une analyse locale des pathologies." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/LAMY_Julien_2005.pdf.
Abstract:
Le cancer du côlon est un des types de cancer les plus fréquents dans le monde,tous sexes confondus. L'examen standard pour la détection de structures cancéreuses ou pré-cancéreuses est la coloscopie optique, peu agréable pour le patient, et pouvant présenter des risques de perforation du côlon. Il est de plus souvent impossible d'atteindre le cæcum, ce qui rend une analyse complète impossible. Les techniques de coloscopie virtuelle, apparues depuis une dizaine d'années,permettent de remplacer l'examen de coloscopie optique par un examen CT-Scan ou IRM. Un médecin peut alors réaliser une navigation à l'intérieur du côlon,sans les limitations inhérentes à la coloscopie optique : la navigation n'est plus limitée par la présence de l'endoscope, la totalité du côlon peut donc être explorée et les structures peuvent être examinées sous tous les angles. Le première partie de cette thèse présente une étude de différentes méthodes de segmentation de la lumière du côlon, par des critères photométriques. Des méthodes globales et locales y sont présentées, conduisant à un canevas commun de segmentation pour les images TDM et IRM. La seconde partie porte sur la détection du chemin central. Nous y présentons un algorithme de squelettisation et d'élagage du côlon, puis un algorithme permettant de supprimer les boucles résultant d'imperfections dans l'image originale. La troisième partie concerne la détection locale de structures cancéreuses. Afin de pouvoir travailler localement, nous donnons un algorithme de recouvrement du côlon par des sections orthogonales au chemin central de celui-ci. Ces sections nous permettent ensuite de proposer des méthodes de détection locale de structures cancéreusesColon cancer is one of the most frequent cause of cancer, for both genders. The standard exam to detect cancerous or pre-cancerous structures is optical colonoscopy, which has a low acceptance among patients, and presents risks of colon perforation. It is moreover often impossible to reach the cæcum, which forbids a complete analysis of the colon. Virtual colonoscopy techniques, appeared in the last ten years, allow to replace the optical colonoscopy exam by a CT or MR exam. A physician can then navigate inside the colon, without the limitations due to optical colonoscopy:the navigation is no more limitted by the presence of the endoscope, the whole colon can thus be explored, and the structures can be viewed from every angle. The first part of this thesis present different methods to segment the colon lumen, based on photometric criteria. Global and local methods are presented, leading to a common segmentation framework for CT and MR images. The second part concerns the detection of the central path. We present a skeletonization and pruning algorithm of the colon, then an algorithm to remove the loops resulting from imperfections in the original image. The third part concerns the local detection of cancerous structures. So that we can work locally, we give an algorithm to cover the colon with sections that are orthogonal to its central path. These sections allow us to propose local detection methods for cancerous structures
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Sfikas, Giorgos. "Modèles statistiques non linéaires pour l'analyse de formes : application à l'imagerie cérébrale." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789793.
Abstract:
Cette thèse a pour objet l'analyse statistique de formes, dans le contexte de l'imagerie médicale.Dans le champ de l'imagerie médicale, l'analyse de formes est utilisée pour décrire la variabilité morphologique de divers organes et tissus. Nous nous focalisons dans cette thèse sur la construction d'un modèle génératif et discriminatif, compact et non-linéaire, adapté à la représentation de formes.Ce modèle est évalué dans le contexte de l'étude d'une population de patients atteints de la maladie d'Alzheimer et d'une population de sujets contrôles sains. Notre intérêt principal ici est l'utilisationdu modèle discriminatif pour découvrir les différences morphologiques les plus discriminatives entre une classe de formes donnée et des formes n'appartenant pas à cette classe. L'innovation théorique apportée par notre modèle réside en deux points principaux : premièrement, nous proposons un outil pour extraire la différence discriminative dans le cadre Support Vector Data Description (SVDD) ; deuxièmement, toutes les reconstructions générées sont anatomiquementcorrectes. Ce dernier point est dû au caractère non-linéaire et compact du modèle, lié à l'hypothèse que les données (les formes) se trouvent sur une variété non-linéaire de dimension faible. Une application de notre modèle à des données médicales réelles montre des résultats cohérents avec les connaissances médicales.
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Levantal, Olivier. "Adénocarcinome pancréatique d'origine ductale : diagnostic et bilan d'extension en tomodensitométrie, analyse rétrospective de 33 cas opérés." Bordeaux 2, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR23057.
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Hu, He-Xuan. "Modèle formel pour intégrer le diagnostic de fautes multiples et la reconfiguration." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10077.
Abstract:
Ces travaux de recherche présentent un nouveau cadre formel pour intégrer le diagnostic de fautes multiples et la reconfiguration. L'idée principale est d'utiliser STRIPS (Stanford Research Institute Problem Solver), un langage formel pour la planification automatisée qui peut intégrer les relations cause_effect et le mécanisme de raisonnement automatique dans un modèle. Le processus de diagnostic de fautes multiples et son module de vérification de cohérence sont basés sur le langage STRIPS. En outre, le modèle de faute est introduit dans le module de vérification de cohérence pour empêcher les diagnostics impossibles. Le langage STRIPS peut définir qualitativement le modèle de faute, sans nécessiter une connaissance précise et détaillée des composants défaillants. A partir des résultats du diagnostic, la reconfiguration met à jour le modèle du système. Elle vérifie que le modèle permet de réaliser les objectifs à partir d’une approche basée sur la vérification de modèle. Les objectifs sont pour ceci, exprimés à l’aide une logique temporelleThis research presents a new formal framework for integrating multi-fault diagnosis and reconfiguration. The main idea is to use the STRIPS (STanford Research Institute Problem Solver), a formal language for automated planning which can integrate the cause_effect knowledge and the automated reasoning mechanism into one model. The multi-fault diagnostic process and its consistency-checking module are all based on the models defined by STRIPS actions. Moreover, the fault models are introduced into the consistency-checking module for preventing the impossible diagnoses. The STRIPS can qualitatively define the fault models without requiring detail and precise knowledge of faulty components. According to the results of diagnosis, the reconfiguration updates the system’s model. It uses the model checking to verify whether the updated model satisfies the desired objectives. These objectives are described by a temporal language
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Savoye-Collet, Céline. "Imagerie fonctionnelle du tube digestif." Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ROUE04NR.
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Delzescaux, Thierry. "Recalage de séquences d'images pour l'étude de la perfusion myocardique en imagerie par résonance magnétique." Cergy-Pontoise, 2001. http://www.theses.fr/2001CERG0124.
Abstract:
Grâce aux avancées de l'IRM, il est à présent possible d'étudier de façon non-invasive la perfusion myocardique régionale avec des examens multicoupes et une résolution temporelle inférieure à la seconde. Cependant, des mouvements dus à la respiration subsistent. La perfusion myocardique peut être étudiée localement par des méthodes d'imagerie paramétriques telles que l'Analyse Factorielle de Séquences d'Images Médicales (AFSIM) à condition que les mouvements résiduels aient préalablement été corrigés. Une méthode de recalage a posteriori dans l'espace image est proposée. Elle est basée sur un modèle de recalage adaptatif du cœur comprenant trois structures élémentaires (le ventricule gauche, le ventricule droit et le péricarde). La procédure de recalage est réalisée en utilisant une carte de potentiel dérivée des cartes de distance. Afin d'évaluer la qualité de la procédure de recalage, un indice de superposition entre le modèle de recalage et les contours automatiquement extraits de la séquence est proposé. L'hypothèse de transformation rigide ainsi que l'analyse du recalage fournissent une méthode performante et automatique permettant le rejet des images aberrantes : images acquises lors d'une asynchronisation, images acquises en dehors du plan d'intérêt. Par rapport à une méthode manuelle de recalage, cette approche réduit la durée des traitements et ne requiert q'une intervention réduite de l'opérateur. De plus, la méthode proposée réalise des recalages avec une précision subpixelique. Les paramètres de la méthode ont été optimisés sur des données simulées. Les post-traitements proposées ont été appliqués avec succès sur des données cliniques ( au repos et à l'effort) incluant 13 patients et un examen multicoupes. Cette méthode devrait l'utilisation des études de premier passage en IRM en routine cliniqueWith the advent of ultra-fast MRI, it is now possible to assess non-invasively regional myocardial perfusion with multislice coverage and sub-second temporal resolution. First-pass contrast enhanced stidies are acquired with ECG-triggering and breath holding. Nevertheless, some respiratory induced movements still remain. Myocardial perfusion can be assessed locally by parametric imaging methods such as Factor Analysis of Medical Image Sequence (FAMIS), provided that residual motion can be corrected. An a posteriori registration method implemented in the image domain is proposed. It is based on an adaptive registration model of the heart combining three elementary shapes (left ventricle, right ventricle and pericardium). The registration procedure is performed on a potential mapa derived from the distant map. To evaluate the quality of the registration procedure a superimposition score between the registration model and the contour automatically extracted in the sequence is proposed. Rigid transformation hypotheses and registration analysis provide an efficient and automatic method which allows the rejection of outlier images, such as : out of synchronisation images, out of plane acquisitions. When compared to a manual registration method, this approach reduces processing time and requires a minimal intervention from the operator. The proposed method performs registration with a subpixel accuracy. The parameters of the method have been optimised on simulated data. The proposed post-processing has been successfully applide without any modification to clinical data (rest, stress) including 13 patients and one multi-slice examination. It should facilitate the use of MR first-pass perfusion stidies in clinical pratice
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Keyzer, Caroline. "Imagerie de l'appendicite aiguë chez l'adulte." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2009. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210229.
Abstract:
L’appendicite aiguë est la pathologie abdominale aiguë courante et la plus fréquente parmi celles qui nécessitent une intervention chirurgicale rapide. L’imagerie occupe une place croissante dans son diagnostic parce qu’elle tente d’éviter simultanément les appendicectomies inutiles et les perforations appendiculaires compliquées de péritonite tout en recherchant des pathologies alternatives. Si plusieurs techniques d’imagerie sont disponibles – dont la radiographie sans préparation de l’abdomen (dont la performance est faible) et l’imagerie par résonance magnétique (peu disponible, en particulier en urgence) – l’ultrasonographie (US) et la tomodensitométrie (TDM) occupent des positions centrales. Nos études ont investigué la performance de ces dernières, en considérant notamment la réduction de la dose d’irradiation et le recours aux contrastes artificiels. En effet, l’irradiation liée à l’usage de la TDM est à considérer puisque les patients souffrant d’appendicite aiguë sont jeunes (en moyenne 30 ans) tout comme le recours aux contrastes associé à des coûts, de l’inconfort et des risques. Enfin, la performance de ces techniques étant susceptibles d’être influencée par la corpulence des patients et leur quantité de graisse intra-abdominale, l’influence de ces paramètres sur la performance a été évaluée.A travers quatre études, nous avons montré que l’US et la TDM sans contraste IV ou entérique ont des performances similaires quant au diagnostic d’appendicite aiguë et de pathologies alternatives, indépendamment de l’expérience du radiologue et de la corpulence du patient. Néanmoins, les examens non concluants (sans diagnostic d’appendicite aiguë ni de pathologie alternative mais où l’appendice n’est pas vu) sont plus fréquents en US qu’en TDM. L’appendice normal, dont la visualisation permet d’exclure le diagnostic d’appendicite aiguë, est plus fréquemment visible en TDM qu’en US, mais en TDM la reproductibilité quant à considérer la même structure comme étant l’appendice dépend du lecteur. L’injection IV de contraste iodé n’augmente pas la proportion d’appendices détectés mais la reproductibilité d’un lecteur particulier. Aucune caractéristique du sujet ni de son appendice, y compris son environnement abdominal, ne permet de prédire cette reproductibilité. La performance de la TDM est constante quelle que soit la dose d’irradiation ou le recours au contraste IV et/ou entérique, indépendamment de la corpulence du patient. La hiérarchie de l’information apportée par les signes évocateurs d’appendicite aiguë n’est pas influencée par la dose; l’infiltration de la graisse péri-appendiculaire et le diamètre appendiculaire en étant les signes les plus prédictifs, malgré le moindre rapport signal/bruit de l’image générée à faible dose. La fréquence de visualisation de l’appendice est aussi indépendante de cette dose. L’exactitude du diagnostic dépend principalement du lecteur mais pas du contraste – quelle qu’en soit la voie d’administration (orale ou IV) – ni de la dose d’irradiation. Le genre du patient influence cependant cette exactitude, le diagnostic étant plus fréquemment correct chez l’homme que chez la femme, en particulier dans les pathologies alternatives.
En conclusion, comme les techniques US et TDM que nous avons investiguées ont des performances équivalentes, les risques associés à l’irradiation et au contraste doivent intervenir dans leur choix. L’US, utilisée en première intention, devrait être complétée par la TDM si son résultat n’est pas concluant. Dans ce cas, la TDM devrait être réalisée, toujours à basse dose d’irradiation, d’abord sans puis, si nécessaire, avec contraste IV et/ou oral.
Doctorat en Sciences médicales
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