Tesi sul tema "Traitement d'images – Médecine"
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Aurengo, André. "Analyse factorielle des séquences d'images en médecine nucléaire". Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112413.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente en neuf chapitres et deux annexes l'analyse détaillée, la formalisation et l'amélioration des principales étapes de l'analyse factorielle des séquences d'images (Asfi). Le chapitre I définit le but de cette analyse: estimer les cinétiques et les images fondamentales d'une séquence. Les hypothèses de travail et le formalisme sont présents. Le chapitre II décrit les trois étapes de l'Asfi: regroupement des pixels des images, réduction de l'espace de travail, recherche des éléments fondamentaux. Le chapitre III décrit les précédentes applications, en chimie et en imagerie. Le chapitre iv analyse les principales insuffisances des algorithmes classiquement utilises en Asfi. Le chapitre v présente plusieurs méthodes originales de regroupement des pixels: indice d'agrégation stochastique, algorithmes local et global d'agrégation stochastique et par méthode des nuées dynamiques. Le chapitre vi étudie les méthodes de réduction de l'espace de travail et propose une méthode optimale originale. Le chapitre vii présente quatre algorithmes originaux pour la recherche des cinétiques fondamentales: pole fixe, coordonnées négatives, facettes, indicatrice et polyèdre minimal. Le chapitre viii montre des résultats obtenus sur fantômes numériques et physiques. Le chapitre ix montre les limites théoriques de ce groupe de méthodes. Les annexes traitent de la construction des fantômes et de l'implantation sur micro-ordinateur
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Magimel-Pelonnier, Vincent. "Traitement d'images : vers l'extraction automatique de paramètres : application à la cardiologie en médecine nucléaire". Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10528.
Abstract (sommario):
Apres une presentation succinte de la situation de l'imagerie numerique en general et de ses applications medicales en particulier, l'accent est mis sur les modes de formation des images en medecine nucleaire, et plus specialement sur certains defauts des gamma-cameras. La correction de ces defauts est abordee, d'une part a travers une phase d'evaluation d'un correcteur en ligne des distorsions geometriques developpe par le laboratoire de physique nucleaire des hautes energie de l'ecole polytechnique, et, d'autre part, a travers l'etude de la fonction de transfert du detecteur. L'utilite de la connaissance de la ftm pour le choix d'un collimateur et pour restaurer les images acquises est mise en evidence. Partant de la, diverses techniques sont proposees pour extraire des parametres d'interet clinique concernant la cinetique cardiaque a partir de ventriculographies isotopiques et de tomographies des cavites cardiaques synchronisees sur le signal electrocardiographique
3
Saint-Jean, Patrick. "Processus de production et d'expérimentation biologiques et médicales par l'analyse de texture prétopologique et la robotique de laboratoire". Paris 13, 1989. http://www.theses.fr/1989PA132023.
Abstract (sommario):
La biologie des organismes et du développement nécessite l'observation de modèles biologiques en grand nombre. Les processus d'experimentation doivent être automatisés, et interactifs entre les environnements observé et observateur. L'analyse d'images et la robotique de laboratoire permettent de traiter l'information par des processus à intelligence artificielle sensori-motrice, ne faisant intervenir que des formes, dans des images réelles, ou des images multiparamétriques de mesures ou d'action. Dans leur intégralité, ces processus seront capables de s'adapter à l'environnement et de prendre les décisions adéquates dans le déroulement des protocoles, pour atteindre un but de reconnaissance, d'identification ou d'action sur l'environnement. La texture des images sont des représentations fondamentales des connaissances dans ces processus. La modélisation, dans des espaces de textures prétopologiques, permet des mesures quantitatives ou qualitatives. La classification multihiérarchie en donne la structure d'organisation. La texture pretopologique permet d'effectuer des mesures dans des ensembles d'elements, ou les relations ne sont pas toutes transitives (classes d'équivalence et d'ordres), et provoquent des interferences de propriètés generant la texture
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Michoud, Edouard. "Analyse d'images dynamiques en biologie et médecine : applications à la microcirculation clinique et expérimentale". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1990. http://www.theses.fr/1990GRE19002.
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Coste, Eric. "Reconstruction d'une arborescence spatiale à partir d'un nombre minimal de projections : application à l'angiographie numérisée". Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-204.pdf.
Abstract (sommario):
Cette étude traite de la reconstruction 3D automatique d'arborescences spatiales, avec application à la neurochirurgie stéréotaxique. Sont abordées toutes les étapes de calibration, de filtrage et de reconstruction aboutissant à la connaissance précise des réseaux vasculaires en général et du réseau vasculaire cérébral en particulier. Les problèmes de correction des déformations et de calibration optique sont tout d'abord étudiés. Une méthode générale de correction des déformations géométriques provoquées par le système d'acquisition est proposée. La localisation 3D du patient est ensuite réalisée par une méthode originale utilisant quatre plots de référence. Les paramètres intrinsèques ayant été déterminés à partir d'un fantôme spécifique, le changement de repère est déterminé au moyen de quatre points de référence de coordonnées relatives connues. La reconstruction 3d des structures vasculaires est basée sur l'appariement de l'axe central des vaisseaux a partir de trois projections. Le squelette a reconstruire est extrait à l'aide de différents filtres morphologiques et itératifs. Un segment étant défini entre deux croisements, l'algorithme de reconstruction réalise l'appariement de chaque segment sur les trois vues simultanément en respectant des critères d'épipolarité et de connectivite 2D et 3D. L'utilisation de marges d'erreurs, définies empiriquement, empêche l'algorithme de converger vers des impasses. Chaque segment 3D est décrit par une suite de points de coordonnées connues. Enfin, des méthodes précises de quantification des structures vasculaires à partir de deux projections (diamètre, volume) sont proposées afin de compléter les informations sur l'arbre reconstruit. Les résultats de reconstruction obtenus sur des fantômes et des réseaux vasculaires cérébraux réels sont finalement présentés
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Provent, Pierre. "Segmentation d'images par analyse statistique de textures : application aux images échocardiographiques". Paris 12, 1991. http://www.theses.fr/1991PA120049.
Abstract (sommario):
Une etape de segmentation de l'image echographique s'avere necessaire pour en extraire les informations quantitatives utiles pour l'etude de la fonction cardiaque comme: la fraction d'ejection ventriculaire, les variations de volume myocardique pendant un cycle,. . . Nous proposons de caracteriser chaque region de l'image par ses attributs optimaux de texture que l'on determine par une etude statistique (analyse en composantes principales) des proprietes de structure locale des pixels dans un voisinage donne. Le choix d'une formulation statistique de l'analyse de texture permet un traitement unifie des micro et macrotextures. La pertinence des attributs est verifiee par une analyse factorielle discriminante sur des textures de synthese naturelles et echographiques. Une procedure de classement automatique par apprentissage effectue la segmentation par regroupement des pixels de caracteristiques homogenes. L'hypothese d'une distribution gaussienne multivariee conduit a la definition d'une regle d'affectation optimale des individus (critere de bayes) fondee sur la distance de mahalanobis. Des solutions algorithmiques rapides sont proposees pour le calcul des attributs et de la distance de mahalanobis. Ce travail presente aussi une etude des differents problemes lies a l'acquisition et la formation des images echographiques sectorielles, et propose des solutions pour adapter un certain nombre d'operateurs classiques de traitement d'images, en coordonnees polaires: operateurs de derivation du gradient directionnel et laplacien, operateurs de sobel et de prewitt ainsi que des operateurs d'amelioration d'images comme le filtre median et moyenneur
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Piedbois, Pascal. "Stratégies d'informatisation d'un service de cancérologie, et nouvelles approches du traitement graphique de l'information". Paris 12, 1994. http://www.theses.fr/1994PA120023.
Abstract (sommario):
L'objectif principal de ce travail est la mise au point et l'experimentation de nouveaux outils informatiques destines a donner au praticien les moyens d'ameliorer son efficacite, definie ici comme la resultante d'une connaissance operationnelle basee sur une evaluation permanente des efficacites globales et relatives des moyens mis en uvre. Nous montrons que si l'ordinateur a permis d'ameliorer la gestion du dossier medical, ses potentialites comme moyen d'evaluation permanente et continue des efficacites restent sous-utilisees. Le developpement d'un logiciel de gestion du dossier medical dans un service de cancerologie nous a permis de mieux comprendre les potentialites et les limites de l'informatique. Parallelement, nous avons prolonge une reflexion sur la representation graphique des donnees issues de la litterature medicale en etudiant la meta-analyse, et en conduisant plusieurs etudes dans ce domaine. Nous avons enfin collabore a la maquette d'un logiciel de traitement graphique des donnees cliniques et biologiques. Les graphiques issus de ce logiciel sont des profils chronologiques offrant la possibilite d'etudier soit un malade unique, soit une population de malades, soit le profil d'un nouveau malade projete sur un profil de reference choisi par l'utilisateur. L'efficacite de ces graphiques est analysee en tant qu'aide pour le praticien dans une demarche de type evaluation-innovation. Nous estimons avoir atteint les principaux objectifs et demontre que la methodologie suivie permet de depasser le cloisonnement habituel entre une pratique quotidienne ou l'information est recue sous forme litteraire, ou sous la forme de tableaux de donnees numeriques, et une recherche scientifique utilisant des representations graphiques rarement directement exploitables. De futurs developpements sont en vue, necessitant la collaboration active d'autres acteurs du secteur de la sante, medecins et non medecins
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Hannequin, Pascal. "Applications des méthodes statistiques d'analyse multivariée au traitement des séries d'images en médecine nucléaire et en microscopie électronique". Reims, 1989. http://www.theses.fr/1989REIMS006.
Abstract (sommario):
Une methode originale basee sur la classification automatique est proposee pour segmenter les images des series dynamiques. Un test rigoureux et original est propose pour determiner le nombre de facteurs independants statistiquement significatifs contenus dans une serie d'images scintigraphiques. En microscopie electronique les methodes d'analyse multivariee peuvent etre utilisees pour la classification de series d'images de macromolecules et pour la reconstruction en 3 dimensions
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Debon, Renaud. "Analyse d'images échographiques de loesophage, reconstruction 3D et interprétation". Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S196.
Abstract (sommario):
Ce travail concerne l'évaluation des approches orientées « système à base de connaissances » pour l'interprétation des images médicales, en application à l'échoendoscopie oesophagienne et le développement d'un système d'aide au « staging » des tumeurs. Il est montré comment les approches intelligentes (systèmes experts et fusion d'information) peuvent permettre de rationaliser l'utilisation de l'ensemble de connaissances à priori. L'extraction pertinente de structures anatomiques, dans notre cas, la structure oesophagienne, devient une application naturelle de l'ingénierie des connaissances. Cette extraction s'appuie sur une segmentation des images. La robustesse requise pour ces algorithmes impose le développement d'architectures avancées de traitement permettant de compenser le faible contenu numérique de ces images. Trois exemples concrets sont détaillés : l'extraction 2D de l'interface oesophagienne interne, l'extraction 3D des interfaces oesophagiennes et , le suivi spatial avec la reconstruction 3D de l'artère aorte. Les connaissances sont représentées par des modèles statiques ou dynamiques (modèles flous, géométriques ou évidentiels). Nous avons examiné une approche qui exploite la complémentarité des probabilités et de la logique floue pour obtenir une représentation « fidèle » des connaissances à priori. Modèles flous et réalité statistique sont mis en adéquation dans une base d'apprentissage. Il est montré comment toutes ces composantes peuvent être intégrées dans une architecture cohérente et hiérarchiquement organiséeThis work concerns the approach evaluations, which are oriented « knowledge based system » for medical images interpretation applied to esophagus echoendoscopy and the development of aid system for tumor staging. It's shown how the intelligent approaches (expert system and information fusion) can allow rationalizing the using of a priori knowledge. The pertinent extraction of anatomic structures, in our case, esophagus structure, becomes a natural application in the knowledge engineering. This extraction is based on the image segmentation. The required robustness for these algorithms impose the advanced architectures development allowing the compensation of low numerical content of these images. Three concrete examples are detailed : 2D extraction of the esophagus' interface, 3D extraction of the esophagus' interfaces and spatial following with 3D reconstruction of the aorta. Knowledge is represented by static or dynamical model (fuzzy, geometric or evidential models). The approach using the complementarities of probabilities and fuzzy logic to obtain presentation « exact » of knowledge a priori. Fuzzy models and statistic reality are synchronized by a knowledge base. It's shown that all components can be integrated in a coherent architecture hierarchically organized
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Gautier, Laurent. "Aide à la ségmentation d'images par la théorie des croyances : application aux séquences d'images IRM du rachis lombaire". Littoral, 2001. http://www.theses.fr/2001DUNK0057.
Abstract (sommario):
La nécéssité actuelle de la fusion de données en traitement d'images est directement issue de la multiplication des données disponibles à partir de ou des système(s) d'imagerie médicale qui sont utilisés conjointement pour observer un même phénomène sous des aspects différents. Le problème que l'on se pose en fusion de données peut s'exprimer comme un problème de décision sur la vérité ou la vraisemblance d'une proposition étant donnée une ou plusieurs informations issues d'un même capteur ou de capteurs différents. En ce qui concerne les applications, il s'agit de prendre en compte l'aspect imprécis, incomplet et incertain des données apprises sur chaque capteur et l'aspect redondant, complémentaire et conflictuel de l'ensemble des informations. Les caractéristiques complexes des systèmes informatifs doivent être introduites dans toutes les étapes d'un processus de fusion, depuis les hypothèses jusqu'à la décision. Le but général de la thèse est une contribution à la segmentation 2D d'images par la théorie des croyances appliquée aux séquences d'images IRM du rachis lombaire. L'objectif médical, à terme, est l'analyse globale et locale des courbures de la colonne vertébrale pour l'étude de ses déformations 3D à partir de séquences obtenues par l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Dans le carde de ce travail, nous nous sommes intéressées à la première étape : la segmentation des vertèbres. L'utilisation des méthodes classiques de segmentation ne nous a pas permis d'obtenir le contour des vertèbres sur les images IRM recueillies. Nous avons alors décidé d'exploiter l'apport des méthodes de fusion de données pour nous aider dans la validation des points issus de la segmentation par contour actif. Pour cela, nous proposons un schéma générique de fusion de données dans le cadre de notre application. Ce schéma doit permettre d'exploiter les données issues de différents niveaux d'analyse (au niveau des pixels, au niveau des contours) pour extraire l'information la plus fiable et la plus exacte dans un but d'aide à la segmentation, afin de prendre en compte les effets de volume partiel lié au protocole de l'acquisition IRM. Pour l'architecture de fusion proposée, basée sur la théorie des croyances, nous avons essayé de justifier le choix : des connaissances a priori ; de l'espace de discernement ; du modèle de représentation ; des paramètres indispensables à la discrimination des hypothèses de départs ; de la stratégie de fusion, distribuée ou globale ; des critères de décision. Nous discutons de la validité des résultats trouvés, des perspectives envisagées et nous terminons par un exemple de résultat de calcul de déformation 3DThe current need for the fusion of data in image processing results directly from the multiplication of the data available starting from or of the systems of medical imagery which are used jointly to observe a same phenomenon under different aspects. The problem, which we pose in fusion data, can be expressed like a problem of decision on the truth or the probability of a proposal being given one or more information resulting from a same sensor or sensors different. With regard to the applications, it is a question of taking into account the vague, incomplete and dubious aspect of the data learned on each sensor and the redundant, complementary and conflict aspect of the whole of information. The complex characteristics of the informative systems must be introduced into all the stages of a process of fusion, from the assumptions the decision. The general goal of the thesis is a contribution to the segmentation 2D of images by belief theory applied to the sequences of images by Magnetic Resonance Imagery (MRI) of the lumbar rachis. The medical objective, in the long term, is the total and local analysis curve of the spinal column for the study of its deformations 3D starting from sequences obtained by MRI. Within the framework of this work, we were interested at the first stage : the segmentation of the vertebrae. The use of the traditional methods of segmentation did not enable us to obtain the contour of the vertebrae on images MRI acquisited. We then decided to exploit the contribution of the methods of data fusion to help us in the validation of the points resulting from the segmentation by active contour. For that, we propose a generic diagram of fusion data within the framework of our application. It diagram must allow of exploit the data exit of different level of analyze (at level of pixel, at level of contour) for extract the information the more reliable and the more exact in a goal of assistance with segmentation, in order to take in account the effect of partial volume dependent with protocol of acquisition MRI. For the architecture of fusion suggested, based on the theory of beliefs, we tried to justify the choice : a priori knowledge ; frame of discernement ; model of representation ; parameters essential to the discrimination of the starting assumptions ; strategy of fusion, distributed or global ; decision criteria. We discuss the validity of the found results, of the prospects considered and we finish for example of computation result of deformation 3D spinal column and vertebra
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Pescheloche, Michel. "Traitements graphiques informatisés : de nouveaux outils pour automatiser des évaluations dans le secteur santé". Paris 12, 1994. http://www.theses.fr/1994PA120028.
Abstract (sommario):
Le travail presente a pour objectif principal de concevoir et d'experimenter de nouveaux outils informatiques pour evaluer les efficacites de 3 types d'activites du secteur sante. Partant d'une trilogie objectifs, moyens et methodes commune, des logiciels ont ete concus pour chaque type d'activite. Tous ces logiciels ont pour but de fournir aux acteurs concernes des connaissances directement operationnelles dans leur pratique sous forme graphique: les messages graphiques operationnels. Les secteurs d'activite concernes sont: l'evaluation de l'efficacite des systemes de traitement des analyses biologiques, l'evaluation de l'efficacite des formations, l'evaluation de l'efficacite sante. Dans ce memoire sont presentes pour chaque theme: un rappel de l'etat de l'art, l'environnement dans lequel est situe ce travail. L'accent est mis sur les caracteristiques qui rendent les messages graphiques operationnels et en assurent la lisibilite. Les programmes qui les produisent de facon interactive sont evalues dans leur domaine d'application. Dans une synthese finale, l'auteur revient sur l'approche conceptuelle marquee par la systemique et initialise un langage graphique. La conclusion ouvre des perspectives pour ce type de produit permettant la realisation de solutions tres variees
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Debreuve, Éric. "Segmentation par contours actifs en imagerie médicale dynamique : application en cardiologie nucléaire". Nice, 2000. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00506987.
Abstract (sommario):
En imagerie d'émission, la médecine nucléaire fournit une information fonctionnelle sur l'organe étudié. En imagerie de transmission, elle fournit une information anatomique, destinée par exemple à corriger certains facteurs de dégradation des images d'émission. Qu'il s'agisse d'une image d'émission ou de transmission, il est utile de savoir extraire de façon automatique ou semi-automatique les éléments pertinents : le ou les organes d'intérêt et le pourtour du patient lorsque le champ d'acquisition est large. Voilà le but des méthodes de segmentation. Nous avons développé deux méthodes de segmentation par contours actifs, le point crucial étant la définition de leur vitesse d'évolution. Elles ont été mises en oeuvre par les ensembles de niveaux. En premier lieu, nous nous sommes intéressés à l'imagerie statique de transmission de la cage thoracique. La vitesse d'évolution, définie heuristiquement, fait directement intervenir les projections acquises. La carte de transmission segmentée, obtenue ainsi sans reconstruction, doit servir à améliorer la correction de l'atténuation photonique subie par les images cardiaques d'émission. Puis nous avons étudié la segmentation des séquences cardiaques -d'émission- synchronisées par électrocardiogramme. La méthode de segmentation spatio-temporelle développée résulte de la minimisation d'un critère variationnel exploitant d'un bloc l'ensemble de la séquence. La segmentation obtenue doit servir au calcul de paramètres physiologiques. Nous l'avons illustré en calculant la fraction d'éjection. Pour terminer, nous avons exploité les propriétés des ensembles de niveaux afin de développer une méthode géométrique de recalage, non rigide et non paramétrique. Nous l'avons appliquée à la compensation cinétique des images des séquences cardiaques synchronisées. (. . . )
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Comas, Laurent. "Modèles et algorithmes pour la scintigraphie cardiaque". Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2022.
Abstract (sommario):
La modélisation est une étape essentielle pour l'évaluation des méthodes d'acquisition, de reconstruction et d'analyse d'images en médecine. Dans la première partie de cette thèse, une étude bibliographique de différents modèles a permis de retenir le fantôme NCAT pour ses qualités de réalisme et de flexibilité. Ce modèle numérique est particulièrement bien adapté à la tomoscintigraphie myocardique, examen qui apporte des informations sur la perfusion et la cinétique du muscle cardiaque. Dans la deuxième partie, pour la quantification, nous avons développé des algorithmes de segmentation d'images afin d'isoler le cœur parmi le bruit et les autres organes présents. Dans la troisième partie, deux applications du modèle NCAT ont été développées : la simulation des défauts d'acquisition dus à la non stabilité du traceur au cours du temps et la mesure de leur impact sur les images reconstruites, la quantification des anomalies de fonctionnement basée sur les images issues d'un algorithme de compression d'information : la transformation de Karhunen-LoeveIn medicine, modeling is an essential step for the evaluation of the acquisition and reconstruction methods and image analysis. In the first part of this thesis, a bibliographical study of models was made. It allowed the selection of NCAT model for its qualities of realism and of flexibility for simulating myocardial single photon emission computerised tomography. This examination is used for evaluating perfusion and kinetics of the myocardium. In the second part, for the quantification, algorithms of image segmentation were developed in order to isolate the heart among the noise and the other tissues. In the third part, two applications were developed : acquisition defects, such as time tracer stability, were simulated and their impact on the reconstructed images was measured; an information compression algorithm, the Karhunen-Loeve transformation, was evaluated for its efficacy in detecting and quantifying serial changes in myocardial perfusion
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Elie, Nicolas. "Contribution à l'étude du stroma des tumeurs ovariennes humaines, par traitement et analyse d'images numériques". Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN4061.
Abstract (sommario):
La recherche de marqueurs pronostiques et de suivi thérapeutique est capitale dans le contexte d'un carcinome ovarien; la quantité de stroma nourricier est un marqueur potentiel. Pour s'affranchir des problèmes liées à l'hétérogénéité tumorale et à la quantification à l'échelle microscopique, un protocole d'étude du stroma et de la prolifération à basse résolution a été mis en place. Cette thèse a mis en lumière la valeur prédictive de la quantification du compartiment stromal et de la néovascularisation ainsi qu'une relation inverse entre la prolifération du compartiment carcinomateux et la quantité de stroma
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Sebbahi, Ali. "Segmentation 2D et 3D par modèles déformables en imagerie cardio-vasculaire". Paris 12, 1995. http://www.theses.fr/1995PA120040.
Abstract (sommario):
Nous placons notre etude dans le cadre de la segmentation 2d et 3d en imagerie cardio-vasculaire d'une structure bien definie: une cavite sanguine entouree par une paroi musculaire. Si d'un point de vue theorique, les deux milieux, sang et paroi, sont consideres comme quasi-homogenes, il en est rarement ainsi. Toutes les modalites d'imagerie (scanner x, irm, imagerie ultrasonore) rencontrent ces deux problemes, qui sont differemment caracterises selon l'agent physique employe. Nous etablissons un modele 3d de deformation de surface pour reconstruire le volume cardiaque, a partir de coupes d'images 2d, ou analyser dynamiquement les sequences d'images 2d. Afin de mieux prendre en compte les problemes lies a l'estimation de l'interface entre la cavite et la paroi, la segmentation est realisee a un niveau local, regional et global. Cette procedure se decompose en deux processus d'equilibre complementaires et sequentiels. D'une part, un processus de deformation discret deplace un point, independamment des autres points du maillage, vers un minimum local du champ externe et, d'autre part, un processus de stabilisation continu, par une interpolation spline bicubique, evalue si le point deplace correspond a un minimum regional du champ externe (seuil de distance de chanfrein). La convergence du processus de segmentation est obtenue par stabilisation de morceaux de contours dans le cas 2d et par stabilisation de surfaces elementaires en 3d. Le compromis entre la forme et la nature de l'objet depend des poids relatifs entre les differents termes d'energie. Ceux-ci sont controles de maniere adaptative, par un critere de concavite lie a la geometrie du systeme cardio-vasculaire. Une validation 2d et des resultats 3d sur differents volumes cardio-vasculaires, ont permis d'obtenir des resultats satisfaisants pour lesquels la variation des parametres est relativement faible et rend par consequent le processus de segmentation robuste
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Haddad, Rana. "Un Modèle numérique anthropomorphique et dynamique du thorax respirant et du coeur battant". Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0019/these.pdf.
Abstract (sommario):
Ce travail de thèse présente un modèle numérique anatomique et fonctionnel du thorax respirant et du cœur battant à partir d’acquisitions dynamiques en imagerie. Des images par Résonance Magnétique (IRM) cardiaques et thoraciques ont été acquises chez des volontaires sains selon un protocole pré-établi. Ces données ont ensuite été analysées pour construire le modèle. Le modèle proposé intègre une description de la topologie et de la géométrie 3D des structures cardiaques, vasculaires et thoraciques : les quatre cavités du cœur (ventricules gauche et droit, oreillettes gauche et droite), le myocarde, l’enveloppe péricardique, le système vasculaire (abouchement des principales veines et artères, réseau des coronaires), le contour extérieur du thorax (incluant peau, graisse et côtes), le contour intérieur du thorax (muscles), les deux poumons, la colonne vertébrale et la moelle épinière. L’animation réaliste du modèle anatomique statique repose sur une estimation en 3D du mouvement des structures au cours des cycles cardiaques et respiratoires par cascade de recalages non linéaires entre les images des séquences dynamiques. Le recalage non linéaire repose sur les déformations de formes libres et l’hypothèse de conservation de l’intensité au cours du mouvement. Nous avons alors procédé à l’imagerie virtuelle du modèle dynamique par deux simulateurs disponibles au laboratoire : le simulateur d’images par RM SIMRI et d’images TEP SORTEO (CERMEP, Lyon), selon des protocoles semblables à ceux utilisés pour l’obtention des images natives. L’ensemble résultant, composé du modèle anatomique, du modèle dynamique et des images simulées constitue un modèle numérique de référence du thorax respirant et du cœur battant. Son évaluation qualitative est présentée. Les caractéristiques principales du modèle proposé vis-à-vis des modèles existants sont sa richesse en structures et information et sa grande cohérence puisque les données utilisées pour l’élaboration du modèle proviennent du même sujet au cours d’une même séance d’acquisition. Un tel modèle peut constituer la base de l’évaluation de méthodes de traitement d’images cardiaques et thoraciques comme la segmentation d’images, l’estimation du mouvement ou le recalage d’images multimodalités. Il peut également être utilisé dans un cadre de formation médicale et d’entraînement aux gestes chirurgicauxThis work presents an anatomical and functional numerical model of the breathing thorax and the beating heart issued from dynamic imaging. Anatomical and functional cardiac and thoracic images were acquired in Magnetic Resonance Imaging (MRI) during the same examination on healthy volunteers according to a pre-established protocol. These data were then processed to build the model. The anatomical model integrates the geometry of the 3D cardiac, vascular and thoracic structures: four cavities of the heart (left and right ventricles, left and right atria), the myocardium, the pericardial envelope, the vascular system (junction of the main principal veins and arteries, coronary network), the external contour of the thorax (including skin, fat and ribs), the interior contour of the thorax (muscles), the two lungs, the spine and spinal cord. The realistic deformation of this static anatomical model, according to the heart and thorax motions, relies on estimated motions of the anatomical structures over cardiac and respiratory cycles. The motion estimator is based on successive 3D non rigid registrations (free form deformations based on B-Spline basis functions) in cine MR sequences for the heart motion, and three respiratory gated frames for the thorax motion. The so obtained dynamical model is then virtually imaged by two simulators: the MRI simulator SIMRI (Creatis, Lyon) and the PET simulator SORTEO (CERMEP, Lyon), according to protocols similar to those used for acquiring the native images. The resulting model, composed of the anatomical structures, the dynamic model and the simulated images constitutes a digital reference model of the breathing thorax and the beating heart. Its qualitative and partly quantitative evaluation is presented. The principal characteristics of the proposed model with respect to the existing models are its richness of structures and information and its great coherence since the data used for the development of the model come from the same subject during the same examination. Such a model can constitute a basis for the evaluation of cardiac and thoracic image processing algorithms such as image segmentation, motion estimation or multimodality image registration. It could also be used for computer aided medical training, e. G. To practice surgical gestures
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Göksu, Cemil. "AngioNavigation : contribution des environnements virtuels aux interventions endovasculaires assistées par ordinateur". Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S058.
Abstract (sommario):
Dans le contexte de la chirurgie des tissus mous, nous proposons un système de navigation afin de sécuriser les gestes endovasculaires minimalement invasifs. Exploitant un pré-planning fondé sur l'exploration virtuelle d'un volume image préopératoire, l'approche proposée inclut : la conception d'un environnement virtuel spécifique-patient (EV) à vocation pré- et peropératoire, la mise en correspondance de cet EV et de l'environnement interventionnel par recalage 3D TDM / angiographie 2D intégrant des connaissances à priori, le suivi et la localisation 3D des outils endovasculaires, la mise à jour des informations préopératoires prenant en compte les déformations des tissus, et la visualisation d'informations réelles et virtuelles fusionnées par une interface de réalité mixte. Après une évaluation sur simulations et fantômes, un démonstrateur du système a été utilisé dans le bloc opératoire au cours d'interventions endovasculaires réalisées dans les conditions cliniques.
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Capelle-Laizé, Anne-Sophie. "Segmentation d'images IRM multi-échos tridimensionnelles pour la détection des tumeurs cérébrales par la théorie de l'évidence". Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2330.
Abstract (sommario):
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est un outil puissant permettant l'observation in vivo de l'anatomie cérébrale. La diversité de ses pondérations d'acquisition offre aux spécialistes une informations riche et abondante, particulièrement adaptée au diagnostic des tumeurs. Dans ce travail, nous proposons une méthode de segmentation multi-échos des images IRM cérébrales fondée sur la théorie de l'évidence. Nous proposons, en particulier, une méthode d'intégration d'informations contextuelles fondée sur une combinaison pondérée de fonctions de croyance. Nous montrons que ce processus conduit à une réelle segmentation en régions permettant l'extraction des tumeurs cérébrales. Nous étudions ensuite la nature du conflit issu de la combinaison spatiale et montrons qu'il s'agit d'une information utile et représentative de la position des frontières entre les différentes structures anatomiques. Enfin, nous proposons la mise en coopération des informations " régions " et " frontières " issues de ce processusMagnetic resonance imaging is a grateful tool for observation of the human brain anatomy. In particular, the diversity of the parameters acquisition provides several views of the brain useful for the detection of brain tumours. In the framework of the help of diagnosis, we study and propose an evidential segmentation scheme of multi-echoes MR brain images based on Demspter-Shafer theory. Considering each neighbor as an information source, we propose the use of a weighted spatial combination rule. It allows to consider each voxel in its spatial environment and leads to a real region segmentation. Applied to multi-echoes MR data, our process provides accurate segmentation of the brain and allows the tumours detection. Moreover, we study the conflict issued from the spatial combination process. We show the conflict is a new source of evidence which reflects the spatial organization of the data. In particular, this data can be used by specialists to soften the previous segmentation results
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Kocian, Sonntag Anne. "Evaluation de la qualité des images produites par des photons de haute énergie. Apport de la numérisation et application au contrôle des irradiations thérapeutiques". Toulouse 3, 1991. http://www.theses.fr/1991TOU30265.
Abstract (sommario):
Le role determinant que joue les cliches servant au controle des irradiations therapeutiques quant a l'issue du traitement est mis en evidence. Les principaux detecteurs actuellement utilises pour les cliches de controle de la radiotherapie sont presentes. La formation de l'image radiologique dans le cadre de la radiotherapie est etudie de facon theorique; l'image radiante detectable est simulee (code egs4: methode de monte carlo). Le passage de l'image radiante detectable a l'image exploitable est presentee pour deux types de detecteurs: l'emulsion argentique et les cristaux photostimulables. Les caracteristiques des deux types de systeme d'imagerie radiologique numeriques disponibles dans notre service a savoir le film associe a une camera a numeriser et le systeme fcr 901 dont le principe de base est la photoluminescence stimulee sont etudiees. L'adaptation du systeme fcr 901, initialement concu pour la radiologie a visee diagnostique, a une utilisation en routine pour les cliches de controle de la radiotherapie est decrite. Les cliches de controle obtenus d'une part avec le systeme fcr 901 et d'autre part avec le film associe a une camera a numeriser sont analyses et compares. Les resultats obtenus permettent de definir les caracteristiques d'un detecteur ideal pour les cliches de controle de la radiotherapie
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jacquelin, christophe. "Segmentation de textures par algorithmes génétiques". Paris 5, 1996. http://www.theses.fr/1996PA05W072.
Abstract (sommario):
PAttern Fed Objects (PAFOs) are software objects devoted to image segmentation according to texture homogeneity. They live in the two-dimensional world of images with the goals of surviving and proliferating as micro-organisms. 3 A PAFO is made of a chromosome in which texture parameter values that reflect the PAFO's relish for learned textures are coded. During its youth a PAFO is fed with different textures belonging to a coherent set, and is taught to recognize bthe characteristic parameters of this set. To segment an image having an unknown zone distribution, various PAFO are spread over the image and allowed to compete. Each PAFO springs up on regions of the image as far as the underlying texture is an acceptable regimen. Some generations later, segmentation is achieved. The basic concepts of the proposed method are detailed. Our first results dealing with artificial textured images are shown and discussed
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Barré, Sébastien. "Modélisation, fusion et reconstruction 3D pour l'aide à la chirurgie maxillo-faciale". Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2264.
Abstract (sommario):
Notre propos, dans le cadre de cette these, est de realiser une aide au geste therapeutique pour le traitement des dysmorphoses dans le domaine du planning maxillo-facial, en simulant les gestes chirurgicaux au niveau osseux et ce afin de mettre en evidence le resultat morphologique obtenu sur les tissus mous. La prediction de cet aspect post-chirurgical est un probleme qui revet un interet important pour la chirurgie maxillo-faciale : une grande partie des procedures appliquees par le praticien mene en effet a des modifications parfois notables des structures osseuses et par consequent a des transformations visibles du tissu facial. Nous abordons en premier lieu le transfert et l'acces aux differentes modalites medicales concernees et le support des formats et protocoles correspondants. Nous etudions ensuite la reconstruction 3d des principaux types de tissus impliques dans cette simulation, a partir des acquisitions issues du scanner ct. Les approches volumiques et surfaciques sont abordees, des maillages 3d iso-surfaciques des tissus mous et osseux sont etablis et optimises. Le maillage peaucier fait l'objet d'une fusion et d'un recalage avec des cliches photographiques afin d'en accroitre le realisme par la reconstruction d'une texture sur 360\. Ces structures 3d sont inserees au sein d'une interface logicielle permettant au praticien de les manipuler et de les visualiser interactivement. Nous nous proposons alors de desolidariser et deplacer les structures osseuses par le placement de plans de coupe refletant des procedures chirurgicales orthognatiques courantes. Suite a ces modifications, nous simulons la deformation des tissus mous par la creation, entre les differents types de tissus, d'un modele physique a base
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Wali, Bacem. "Intéropérabilité sémantique entre les outils de traitement d'images en neuro-imagerie". Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00979471.
Abstract (sommario):
Le domaine de la recherche en neuroimagerie nécessite de pouvoir partager, réutiliser et comparer les outils de traitement d'images des différents laboratoires. Cependant la tâche de partage de traitement sous forme de services et leur composition sous forme de workflow reste une tâche difficile et trop souvent complexe. Ceci est dû dans la plupart des cas à l'hétérogénéité des services et des plateformes qui diffèrent au niveau de leurs conceptions et de leurs implémentations. Nous travaillons dans le cadre du projet NeuroLOG, une initiative cherchant à construire un système fédéré pour le partage de données et d'outils de traitement dans le domaine de la neuroimagerie. Il adopte une approche ontologique pour assurer la médiation et le partage de ressources entre les différents collaborateurs. Notre travail de thèse vise à compléter la médiation pour assurer le partage et la composition des outils de traitement d'images et à fournir aux utilisateurs spécialistes et non-spécialistes du domaine de la neuroimagerie une plateforme de composition de service ergonomique et facile à utiliser. Nous utilisons pour cela les techniques du web sémantique afin de remédier aux différents problèmes d'interopérabilité et de cohérence de ressources utilisées et produites. La première solution proposée se fonde sur une extension de la plateforme OWL-S. Elle a été adaptée aux différents services web de la plateforme de neuroimagerie. On a déduit que finalement les outils qui ne possèdent pas le format de services web et une description conforme au standard WSDL ne peuvent pas être enchaînés sous forme de workflow. A partir de là, nous avons proposé une autre approche pour effectuer la composition de services de traitement d'images. Elle se se fonde sur un nouveau modèle ontologique de composition de services qui répond aux exigences de la neuroimagerie, qui s'articule bien avec l'ontologie de domaine OntoNeuroLOG et qui pourra remédier aux différents problèmes rencontrés lors de l'élaboration de la première approche. Ce travail a permit de remédier à la fois aux problèmes d'hétérogénéité des descripteurs des services et à l'interopérabilité des services selon les contraintes de la neuroimagerie au sein de la plateforme NeuroLOG.
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Tawileh, Mark Georges. "Développement d’une méthode optimale pour la synchronisation au mouvement respiratoire en médecine nucléaire". Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2009. http://www.theses.fr/2009PEST0078.
Abstract (sommario):
Traditionnellement, les examens de médecine nucléaire sont réalisés sans prendre en compte le mouvement respiratoire. Or, ce dernier est responsable de l’introduction de flou dans les images acquises. Nous démontrons que ce flou est d’autant plus important que le mouvement respiratoire est ample et que la résolution spatiale du système d’imagerie est élevée. Ceci devient particulièrement critique quand l’amplitude du mouvement respiratoire devient supérieure à la FWHM (Largeur à mi-hauteur) intrinsèque du système d’imagerie. Ainsi, la résolution globale du système (intégrant la résolution intrinsèque et le mouvement respiratoire) devient alors plus déterminée par l’amplitude du mouvement respiratoire que par la FWHM intrinsèque du système d’imagerie. Les récentes évolutions technologiques en médecine nucléaire se traduisent par une nette amélioration de la résolution spatiale de la TEMP et la TEP pouvant aller jusqu’à une FWHM de 5 mm et 4 mm respectivement. Celles-ci sont nettement inférieures à l’amplitude du mouvement respiratoire des organes thoraco-abdominaux qui est souvent supérieure à 10 mm selon la méta-analyse que nous rapportons. D’où la nécessité de prendre en compte le mouvement respiratoire afin de tirer le maximum de bénéfice de cette amélioration de la résolution spatiale. Nous développons un système vidéo de détection du mouvement respiratoire et une méthode basée sur le traitement des images dynamiques acquises. Nous étudions leurs performances et nous les comparons à celles d’une ceinture pneumatique. Nous présentons les résultats préliminaires d’une étude visant à comparer les performances de ces trois méthodes dans le cas de la scintigraphie myocardique de perfusionTraditionally, nuclear medicine exams are carried out without taking respiratory motion into account. However, respiratory motion introduces blur into the images. We demonstrate that the amount of blur is positively related to the amplitude of respiratory motion and the spatial resolution of the imaging system. This becomes critical when the amplitude of respiratory movement becomes greater than the effective FWHM (full width half maximum) of the imaging system. In this situation, the global resolution of the system (integrating the effective resolution and the respiratory motion) is determined more by the amplitude of respiratory motion than by the effective FWHM of the imaging system. Recent technological advances in nuclear medicine have greatly improved the spatial resolution of SPECT and PET, allowing an FWHM up to 5 mm and 4 mm respectively. This is much lower than the amplitude of motion of the thoraco-abdominal organs which can be over 10 mm according to our meta-analysis. It is therefore necessary to account for respiratory motion in order to take full advantage of these improvements in spatial resolution. We have developed a video based motion tracking system of respiratory motion and a method based on processing of acquired dynamic images. We evaluated the performance of each and compared them with the performance of a pneumatic belt. We present the preliminary results of a comparison of these three methods during myocardial perfusion SPECT
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BOŁDAK, Cezary. "Extraction et caractérisation 3D des réseaux vasculaires en imagerie scanner multibarette : application aux réseaux des membres inférieurs et des coronaires". Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2004REN10092.
Abstract (sommario):
Une approche hybride pour la segmentation des réseaux vasculaires a été développée qui combine une méthode de suivi de la structure, exploitant une technique de moments géométriques 3D, pour l'estimation des paramètres du vaisseau (position de l'axe central, diamètre et orientation locale en tout point de l'axe central) avec une technique de modèle déformable ("level set") pour affiner la détection des calcifiactions pariétales et l'extraction du contour endoluminal en présence de pathologies. Ce travail a été réalisé dans le cadre d'un partenariat avec la société Siemens et les services de radiologie et cardiologie interventionnelles du CHU de Rennes. Il a fait l'objet de deux évaluations respectivement sur les réseaux des membres inférieurs et sur les coronaires à partir de bases de données acquises sur un système scanner multibarette (matériel Siemens, Somaton Plus 4 Volume Zoom).
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Rialle, Vincent. "Aide au diagnostic et à l'apprentissage dans un domaine médical incertain, incomplet et évolutif : étude des méthodes existantes et proposition d'une méthodologie nouvelle". Phd thesis, Grenoble 1, 1987. https://theses.hal.science/tel-00325679.
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Rialle, Vincent. "Aide au diagnostic et à l'apprentissage dans un domaine médical incertain, incomplet et évolutif : étude des méthodes existantes et proposition d'une méthodologie nouvelle". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00325679.
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Abrishami-Moghaddam, Hamid. "Segmentation d'images multidimensionnelles d'IRM cardiaque pour l'étude du comportement dynamique et la reconstruction 3D du cœur". Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1107.
Abstract (sommario):
Le travail présenté dans ce mémoire est une composante d'un système informatique pour l'analyse de la fonction cardiaque chez l'enfant. L'objectif principal de cette étude est de développer une structure pour l'estimation de la forme volumique, du mouvement et des malformations des cavités cardiaques à partir des données multidimensionnelles d'IRM cardiaque. Nous nous sommes intéressés à définir un protocole d'exploration rapide adapté à l'analyse et à la reconstruction tridimensionnelle du cœur. Pour tenir compte de l'ambigüité des informations de l'image, nous proposons un algorithme de segmentation basé sur la théorie de connexité floue. Nous définissons les notions de voisinage, d'affinité, de connexité et d'objet flous. L'algorithme d'extraction d'objets flous permet d'attribuer un degré de connexité à chaque point de l'image en fonction des informations fournies comme les niveaux de gris, la distance ou le mouvement de l'objet. La segmentation s'effectue à partir des degrés de connexité qui sont calculés de façon efficace par la technique de programmation dynamique. Nous proposons ensuite un algorithme basé sur le modèle du contour actif, et une technique de propagation spatio-temporelle des contours afin d'extraire la surface ventriculaire gauche. L'évaluation quantitative et qualitative des résultats de la méthode par comparaison aux tracés manuels de contours ne montre pas de différences significatives. L'application de la méthode à une image de variance calculée à partir des données multiphases permet d'estimer la surface externe du cœur. Afin de diminuer les erreurs introduites par les méthodes courantes d'interpolation basées sur la scène, une méthode d'interpolation basée sur la forme est généralisée pour les images quatre dimensionnelles en niveaux de gris. Nous démontrons une amélioration significative des résultats obtenus par rapport aux résultats de la méthode linéaire. L'ensemble des algorithmes développés dans le cadre de ce travail, permet de segmenter de façon semi-automatique les images multicoupes-multiphases d'IRM cardiaque. Les résultats obtenus démontrent l'efficacité de ces techniques en terme de détection des informations représentants le cœur, et de suppression des points de bruit et des structures environnantes. Les développements effectués sont intégrés au logiciel 3DVIEWNIX de l'université de Pennsylvanie, sur une station Silicon Graphics.
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Hassainia, Farid. "Apport à l'imagerie anatomo-fonctionnelle du cerveau : méthodes d'interpolation sur la forme réelle de la tête & fusion d'images". Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD471.
Abstract (sommario):
Le thème général du présent travail est celui de l'intégration des informations issues de différentes modalités d'imagerie anatomo-fonctionnelle cérébrale. L'étude que nous avons menée peut être divisée en deux parties distinctes dont le lien est assuré par l'aspect intégration d'informations. La première partie a consisté à améliorer la représentation cartographique 3D de l'activité électrique cérébrale en proposant de nouvelles méthodes d'interpolation. Trois méthodes sont présentées et comparées entre elles. Le choix de l'une d'elles dépend d'un compromis précision-vitesse de calcul. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'intégration des informations anatomiques et fonctionnelles fournies au clinicien par les différentes modalités d'imagerie. Après une étude détaillée des différentes méthodes de fusion d'images utilisées actuellement, nous proposons une nouvelle méthode basée sur la transformée pyramidale en ondelettes. Cette dernière offre de meilleurs résultats que ceux des méthodes classiques.
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Ogier, Arnaud. "Méthodes de restauration en imagerie médicale tri-dimensionnelle". Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S100.
Abstract (sommario):
L'objectif des deux premières parties de cette thèse est d'une part de décrire les ondes ultrasonores et d'autre part d'étudier les différents bruits engendrés par ce système cohérent d'imagerie. Pour cela, une étude statistique est effectuée. L'étude statistique mène à des lois compliquées et nous proposons d'utiliser la transformation de Mellin qui permet dans certains cas de simplifier les calculs. Un simulateur de ces différentes lois est ainsi généré. De plus, des expériences sur un fouillis de billes indiquent que la loi normale peut s'avérer suffisante comme première approximation. Dans la troisième partie de cette thèse, nous retraçons l'état de l'art en restauration d'images issues de capteurs cohérents (laser, SAR, ultrasons,. . . ) et incohérents (optiques). Nous nous attardons sur les méthodes développées ces dix dernières années telles que les EDP, les ondelettes et les filtres de voisinage. La quatrième et dernière partie de cette thèse décrit nos contributions basées sur les travaux de Rudin, Osher et Fatemi portant sur la variation totale. Nous proposons dans une première approche, une modification du schéma originel en adaptant le Lagrangien aux statistiques d'ordres supérieurs de l'image. Ensuite, nous projetons l'image sur une base d'ondelettes et minimisons la variation totale sur les coefficients d'ondelettes. Nous appliquons ces méthodes aux images IRM et ultrasonores, démontrant ainsi la généricité de nos schémas.
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Rubeaux, Mathieu. "Approximation de l'Information Mutuelle basée sur le développement d'Edgeworth : application au recalage d'images médicales". Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00632128.
Abstract (sommario):
Dans le cadre du recalage d'images basé sur l'information d'intensité, l'Information Mutuelle (IM) est couramment utilisée comme mesure de similarité. Cette mesure est en outre particulièrement adaptée au recalage d'images médicales multimodales tri-dimensionnelles. Cependant, les estimateurs de l'IM ont en général une variance élevée et induisent des temps de calcul importants. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux outils statistiques que sont les cumulants pour construire de nouvelles approximations de l'IM basée sur un développement d'Edgeworth tronqué, le développement d'Edgeworth permettant d'approximerune densité de probabilité à partir de ces cumulants. L'estimée de ces approximations comme mesure de similarité a été évaluée sur données synthétiques et réelles, dans le cadre du recalage rigide et non-rigide d'images médicales multimodales et a été comparée aux estimateurs de référence de l'IM.
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Auvray, Vincent. "Estimation et segmentation des mouvements transparents dans des séquences d'images fluoroscopiques avec application au débruitage". Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S075.
Abstract (sommario):
L'imagerie médicale par rayons X ouvre de nombreuses possibilités de diagnostic et de thérapie. Toutefois, elle se traduit par des images difficiles que le traitement de l'image peut notablement améliorer. Nous nous intéressons au problème de l'estimation des mouvements anatomiques dans les séquences d'images fluoroscopiques où le problème de la transparence des images est central. Nous proposons trois méthodes d'estimation des mouvements transparents (la plus complète d'entre elles induisant un schéma joint de segmentation et d'estimation), particulièrement robustes au bruit des images fluoroscopiques, qui permettent de traiter progressivement le problème général considéré. Nous abordons ensuite l'exploitation des mouvements estimés pour le débruitage. Le phénomène de transparence impose le développement d'une méthode spécifique de compensation des mouvements transparents. Nous proposons une méthode hybride de filtrage dépassant certaines des limitations de ce type de filtre.
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Dupas, Alexandre. "Opérations et Algorithmes pour la Segmentation Topologique d'Images 3D". Phd thesis, Université de Poitiers, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00466706.
Abstract (sommario):
Une carte topologique 3D est un modèle servant à représenter la partition en régions d'une image 3D pour le traitement d'images. Dans ce travail, nous développons des outils permettant de modifier la partition représentée par une carte topologique, puis nous utilisons ces outils afin de proposer des algorithmes de segmentation intégrant des critères topologiques. Dans une première partie, nous proposons trois opérations. La fusion de régions est définie avec une approche locale adaptée à une utilisation interactive et une approche globale pour une utilisation automatisée comme lors d'une segmentation. La division de régions est proposée avec une méthode d'éclatement en voxels et la division à l'aide d'un guide. Enfin, la déformation de la partition est basée sur la définition de points ML-Simples : des voxels pouvant changer de région sans modifier la topologie de la partition. À l'aide de ces opérations, nous mettons en œuvre dans une seconde partie des algorithmes de segmentation d'images utilisant les cartes topologiques. Notre première approche adapte au modèle des cartes topologiques un algorithme existant qui utilise un critère basé sur la notion de contraste. Nous proposons ensuite des méthodes de calcul d'invariants topologiques sur les régions : les nombres de Betti. Grâce à eux, nous développons un critère topologique de segmentation permettant de contrôler le nombre de tunnels et de cavités des régions. Enfin, nous illustrons les possibilités de tous nos outils en mettant en place une chaîne de traitement pour la segmentation de tumeurs cérébrales dans des images médicales.
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Galisot, Gaëtan. "Segmentation incrémentale et interactive d'images médicales 3D". Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4035.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente une nouvelle méthode de segmentation interactive et incrémentale d'images médicales 3D. Nous proposons une manière plus locale, de modéliser les connaissances a priori décrivant les structures d'intérêt. Des relations spatiales sont également apprises entre ces régions et ont pour objectif de permettre le positionnement automatique des atlas locaux au sein de l'image entière. Lors de la segmentation, ces informations sont utilisées suivant un processus incrémental permettant de réaliser des segmentations partielles et rapides tout en choisissant l'ordre de segmentation des différentes régions. L'utilisateur peut intervenir sur le positionnement des atlas locaux afin d'améliorer la qualité de la segmentation obtenue. En outre, notre méthode englobe un post-traitement capable de corriger les erreurs systématiques que notre méthode de segmentation peut produireThis research work describes a new interactive and incremental method for the segmentation of 3D medical images. The a priori information associated to the anatomical structure to analyze is leamed in a local way. Several local atlases, each one describing only one anatomical structure are constwcted from a training dataset. Spatial relationships are also leamed between those regions aiming to position the local atlases inside the whole image. During the segmentation process, the graph is used in an incremental way allowing fast and partial segmentation. fle user can also interact during the local atlas posiboning in order toimprove the segmentation quality. A voxel classification by a hidden Markov random field is employed toprovide the local segmentations. We also propose s post-processing step in order to correct the systematiceuors that a segmentation can achieve
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Masson-Sibut, Agnès, e Agnès Masson-Sibut. "Développement d'un processus coopératif de traitement d'images ultrasonores pour le référencement géométrique de structures osseuses en chirurgie orthopédique". Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00906101.
Abstract (sommario):
La radiologie est actuellement la modalité d'imagerie la plus utilisée en chirurgie orthopédique, que ce soit en planification opératoire, en contrôle per-opératoire ou pour le suivi du patient. Un de ses inconvénients est de ne pas permettre un référencement géométrique des objets représentés. Il est donc impossible tout au long du processus chirurgical orthopédique, de mesurer précisément les modifications de géométrie des structures osseuses. En salle d'opération les instruments chirurgicaux sont référencés spatialement et permettent par palpations de points de référence une identification géométrique des structures osseuses. Ceci est limité au contexte chirurgical car ces palpations requièrent des incisions. Dans cette thèse, nous proposons d'introduire en chirurgie orthopédique une nouvelle approche fondée sur l'utilisation d'un capteur d'images ultrasonores dont le positionnement spatial est connu. Nous présentons une méthode d'analyse d'images ultrasonores qui aboutit à la détection des points de référence dans un contexte non chirurgical. Cet apport est fondamental car il introduit une continuité dans le contrôle précis de la géométrie des structures osseuses tout au long du processus chirurgical orthopédique de la planification opératoire jusqu'au suivi du patient. Pour déterminer la position des points de référence sur les images ultrasonores osseuses nous sommes passés par une étape intermédiaire consistant en la détection de l'interface osseuse par des approches fondées sur des modèles de contours. Devant la difficulté du problème lié à la très faible qualité des images ultrasonores osseuses, nous nous sommes orientés vers une approche coopérative innovante. Dès que la sonde est positionnée sur le patient, le système affiche en temps réel le contour détecté et le clinicien peut, par un mouvement continu de la sonde, faire converger le système vers une solution optimale au regard de son expertise et des propriétés images. La validation de nos algorithmes s'est tout d'abord effectuée en mode non coopératif sur une base de données contenant 651 images ultrasonores. Le meilleur algorithme fondé sur la recherche d'un chemin optimal parmi un ensemble de points de contours candidats a été validé en mode coopératif sur un prototype appelé PhysioPilot dédié à la mesure de paramètres physiologiques dans un contexte non chirurgical
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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 (sommario):
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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Chevrie, Jason. "Flexible needle steering using ultrasound visual servoing". Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S098/document.
Abstract (sommario):
Le guidage robotisé d'une aiguille a été le sujet de nombreuses recherches ces dernières années afin de fournir une assistance aux cliniciens lors des procédures médicales d'insertion d'aiguille. Cependant le contrôle précis et robuste d'un système robotique pour l'insertion d'aiguille reste un grand défi à cause de l'interaction complexe entre une aiguille flexible et des tissus ainsi qu'à cause de la difficulté à localiser l'aiguille dans les images médicales. Dans cette thèse nous nous concentrons sur le contrôle automatique de la trajectoire d'une aiguille flexible à pointe biseautée en utilisant la modalité échographique comme retour visuel. Nous proposons un modèle 3D de l'interaction entre l'aiguille et les tissus ainsi qu'une méthode de suivi de l'aiguille dans une séquence de volumes échographiques 3D qui exploite les artefacts visibles autour de l'aiguille. Ces deux éléments sont combinés afin d'obtenir de bonnes performances de suivi et de modélisation de l'aiguille même lorsque des mouvements des tissus sont observés. Nous développons également une approche de contrôle par asservissement visuel pouvant être adaptée au guidage de différents types d'outils longilignes. Cette approche permet d'obtenir un contrôle précis de la trajectoire de l'aiguille vers une cible tout en s'adaptant aux mouvements physiologiques du patient. Les résultats de nombreux scénarios expérimentaux sont présentés et démontrent les performances des différentes méthodes proposéesThe robotic guidance of a needle has been the subject of a lot of research works these past years to provide an assistance to clinicians during medical needle insertion procedures. However, the accurate and robust control of a needle insertion robotic system remains a great challenge due to the complex interaction between a flexible needle and soft tissues as well as the difficulty to localize the needle in medical images. In this thesis we focus on the ultrasound-guided robotic control of the trajectory of a flexible needle with a beveled-tip. We propose a 3D model of the interaction between the needle and the tissues as well as a needle tracking method in a sequence of 3D ultrasound volumes that uses the artifacts appearing around the needle. Both are combined in order to obtain good performances for the tracking and the modeling of the needle even when motions of the tissues can be observed. We also develop a control framework based on visual servoing which can be adapted to the steering of several kinds of needle-shaped tools. This framework allows an accurate placement of the needle tip and the compensation of the physiological motions of the patient. Experimental results are provided and demonstrate the performances of the different methods that we propose
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Flórez-Valencia, Leonardo. "Modèle d'état de cylindre généralisé et la quantification de sténoses artérielles en imagerie 3D". Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0038/these.pdf.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'utilisation d'un modèle d'état de cylindre généralisé pour l'analyse semi-automatique d'images vasculaires tridimensionnelles. Ce modèle est utilisé à deux niveaux : pour la segmentation des images et pour la quantification du degré de sténose. Le modèle est incorporé dans une stratégie de suivi de structures tubulaires fondée sur l'estimateur d'état de Kalman, associée à la segmentation de contours plans par l'algorithme d'ensembles de niveaux dit "fast marching". L'interprétation du modèle comme objet géométrique continu donne accès aux formules analytiques utilisées pour la quantification, notamment diamètres et aires transversales. L'algorithme a été évalué sur une base de 6 fantômes physiques imagés en angiographie tomo-densitométrique et par résonance magnétiqueIn this thesis, we are interested in the use of a generalized cylinder state model for semi-automatic analysis of three-dimensional vascular images. This model is used on two levels: for image segmentation and quantification of the stenosis degree. The model is introduced in a vessel tracking strategy based on the Kalman state estimator, associated with the segmentation of plane contours by the level sets algorithm known as ``fast marching''. The interpretation of the model as a continuous geometrical object grants access to the analytical formulas used for stenosis quantification such as diameters and transversal areas. The algorithm was evaluated on a basis of 6 physical phantoms imaged in computed tomography angiography and in magnetic resonance angiography
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Acosta-Tamayo, Oscar Dario. "De la navigation exploratoire virtuelle à la planification d'interventions endovasculaires". Rennes 1, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007555v2.
Abstract (sommario):
Dans le cadre général des interventions assistées par ordinateur, nos travaux, abordés essentiellement en terme d'imagerie virtuelle, se sont focalisés sur la phase préopératoire (analyse, modélisation, simulation) dans un objectif de planification réaliste de traitements mini-invasifs de lésions vasculaires (angioplastie transluminale, pose d'endoprothèse aortique, brachythérapie endovasculaire). De nouvelles fonctionnalités d'analyse locale et de description géométrique associées à un capteur virtuel sont proposées. A l'issue de cette exploration virtuelle analytique des données patient (imagerie TDM), la description géométrique de structures complexes ainsi que la détermination de paramètres caractérisant les structures vasculaires sont envisagées au regard du planning interventionnel et évaluées sur modèle animal et sur données patient. Une première approche de simulation spécifique patient d'interactions outils / tissus en angioplastie transluminale est finalement proposée.
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Laguitton, Soizic. "Suivi spatio-temporel des artères coronaires en imagerie scanner multidétecteur". Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S003.
Abstract (sommario):
Ce travail se situe dans le contexte du planning d'intervention endovasculaire guidée par l'image. L'objectif est de déterminer la trajectoire optimale du cathéter par analyse de scènes vue de l'intérieur de structures déformables en mouvement. La stratégie adoptée procède par suivi temporel des coronaires sur des séquences scanner 3D+T. Elle consiste à rechercher le déplacement d'un point situé dans la lumière du vaisseau dans le temps. L'espace est exploité dans un objectif de recherche grossière puis de raffinement de la position dans le temps. La mise en correspondance spatio-temporelle est réalisée au moyen d'une mesure de similarité basée sur une distance norme L2 entre descripteurs locaux. La précision et la robustesse des algorithmes ont été évaluées sur des mouvements linéaires et non linéaires simulés. Nous les avons ensuite appliqués pour extraire les courbes de déplacement moyen des segments coronaires sur un cycle cardiaqueThe application we are dealing with concerns the image guided endovascular surgery. Our aim is to assess the optimal catheter trajectory, by analysing the surroundings from the inside of the deformable structures in motion. The strategy is to track the coronary in 3D+T MSCT sequences. It researches the displacement of a point located on the vessel during a cardiac cycle. A coarse research is first performed and then refined. The point selection criterion uses Euclidean distance between local descriptors of the vessel. The accuracy and robustness of the developed methods are measured on sequences containing simulated linear and non linear movements. We applied the methods to extract trajectories of coronary segments during one cardiac cycle
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Labiche, Alexandre. "Contribution à l’étude du stroma des carcinomes ovariens par une analyse morphologique, morphométrique et expérimentale, à l’échelle histologique et ultrastructurale : mise en évidence de l’importance de la vascularisation". Caen, 2008. http://www.theses.fr/2008CAEN4002.
Abstract (sommario):
Le carcinome ovarien est un cancer au pronostic très sombre, dont le diagnostic intervient le plus souvent à un stade avancé. Une connaissance précise de l’histoire naturelle de ce cancer est indispensable si l’on souhaite non seulement mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques, mais également déterminer de nouveaux marqueurs de pronostic et de suivi. Nous avons choisi d’étudier les éléments du stroma de ces tumeurs qui jouent sans doute un rôle fondamental dans la progression et la résistance des carcinomes ovariens. Ainsi, nous avons mis en évidence l’impact pronostique de l'abondance des vaisseaux sanguins, des mastocytes et du stroma dans ces tumeurs. Afin de mieux comprendre les phénomènes de récidive intervenant fréquemment dans cette maladie, nous avons ensuite analysé finement les greffes péritonéales de ces tumeurs en les caractérisant du point de vue structural et fonctionnel. Nous avons également mis au point un modèle de carcinose péritonéale chez la souris nude qui nous a permis d’étudier les différentes étapes de mise en place du stroma tumoral. Enfin, nous avons évalué sur ce modèle de carcinose péritonéale murine l’effet d’un anti-angiogénique couplé ou non à une chimiothérapie conventionnelleThe ovarian carcinoma is a cancer of very poor prognosis, as diagnosis occurs at an advanced stage. A better understanding of the natural history of this cancer is critical interest in order to discover new targeted therapies and to determine new markers for prognosis prediction and therapeutic follow-up. We have chosen to study the tumour stroma which plays probably a crucial role in the tumorigenesis and drug resistance of ovarian carcinomas. This study highlighted that the amount of blood vessels, mast cells and stroma can be used as prognosis indicators. Then, we have focused our study on peritoneal metastasis which are responsible of the recurrence of this disease. We have also finalized an in vivo mice model of peritoneal carcinosis to investigate the different steps of stroma development. Finally, we have tested on this model the effect of an anti-angiogenic drug associated or not with classical chemotherapy
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Makki, Malek. "Vers une segmentation optimale d'images cardiaques acquises par RMN pour la reconstruction tridimensionnelle du coeur". Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP1059.
Abstract (sommario):
Un protocole d'exploration cardiaque par RMN avec séquence Spin-Echo a été adapté à la reconstruction tridimensionnelle du coeur avec un double balayage du coeur de l'apex à la base. Les images acquises sont segmentées selon les processus d'extraction optimale des contours afin de retracer le plus fidèlement possible les cavités cardiaques. Cette segmentation automatique comprend un filtrage numérique optimal par approche de Canny-Dériche, une suppression des maxima non locaux avec interpolation linéaire des pixels adjacents, un seuillage par hystérésis adaptatif avec un seuil haut et un seuil bas en fonction des données statistiques de l'image, et une fermeture des contours avec codage et jonction des extrémités combinant le module et la phase des pixels. La squelettisation est basée sur un opérateur morphologique chapeau-haut-de-forme qui comprend une érosion suivie d'une dilatation avec un élément structurant carré. Les images segmentées sont ensuite regroupées et empilées pour une extrapolation de la troisième dimension qui commence par une interpolation linéaire des pixels en fonction des intensités et des distances inter-coupes. Une homogénéisation des intensités est ainsi produite et les points sont reportés dans un graphe direct dit de Voronoï représentant une cartographie des points de contours de chaque plan de coupe. La reconstruction des facettes est appliquée par un processus de triangulation de Delaunay qui est basée sur une jonction des vertexes selon le chemin à coût minimal. L'implantation de ces outils est réalisée sur une station type Silicon Graphics que nous avons configurée par interfaces graphiques pour utilisateur pour l'acquisition, la visualisation et la segmentation automatique des images. Ces applications graphiques conviviales et interactives permettent par leur implantation événementielle selon des fenêtres et des boîtes de dialogues d'intégrer cette plate-forme dans un site hospitalier. Son extension à l'acquisition et l'analyse des images sous format DICOM et l'archivage par un réseau PACS figurent parmi les perspectives.
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Marque, Isabelle. "Segmentation d'images médicales tridimensionnelles basée sur une modélisation continue du volume". Phd thesis, Grenoble 1, 1990. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00338755.
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Gu, Jia. "Mise en correspondance spatio-temporelle par chaînes attribuées et splines plaques minces pour la reconstruction 3-D des coronaires en imagerie R-X". Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S189.
Abstract (sommario):
Le présent travail concerne la reconstruction 3-D des structures coronaires à partir de deux vues en imagerie coronarographique RX. L'approche retenue vise à reconstituer des entités structurelles de haut niveau c. A. D des branches vasculaires à partir d'une segmentation préliminaire pour améliorer la reconstruction de l'arbre coronaire. Dans ce contexte, deux méthodes ont été évaluées: une méthode de mise en correspondance de chaînes attribuées qui permet de décrire et de mettre en correspondance des primitives "lignes" et une technique de recalage élastique au moyen de fonctions splines plaques minces appliquée sur une description par points des objets. La stratégie finalement adoptée pour reconstituer les branches vasculaires sur les séquences angiographiques, combine ces deux approches de mise en correspondance et associe un algorithme de programmation dynamique pour restaurer les parties de branches manquantesWe have proposed a method to improve the 3-D reconstruction of the coronary in a sequence of bi-plane angiograms. This method allows reconstituting high level structural entities from a preliminary low level segmentation by means of a matching technique (such as ASM and TPS-based registration) and perceptual grouping rules (directional continuity, colinearity, proximity, shape similarity, …). A temporal matching aimed to take advantage of the heart-induced motion to remove ambiguities related to the superposition or crossing of the structures. The missing parts of the branches were then assessed through a feedback to the original image. The centerline and contour completion were undertaken using a minimal path technique between disconnected components. It made use of a dynamic programming algorithm associated with a likelihood measure that relied on both geometric and intensity features
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Castro, Miguel. "Navigation endovasculaire augmentée : mise en correspondance d’images pré- et per-opératoires". Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S183.
Abstract (sommario):
Nos travaux s’inscrivent dans le cadre de la navigation endovasculaire (Cathéterisme, pose d’endoprothèse,. . . ), où se posent des problèmes complexes liés à la déformation des structures anatomiques lorsqu’elles sont soumises à l’introduction d’outils relativement rigides (guides rigide, endoprothèse). La contribution de cette thèse concerne l’exploitation optimisée des données per-opératoires et vue d’établir la correspondance préopératoire (3D TDM) et per-opératoire (angiographie 2D) au sein d’un système de réalité augmentée pour l’angionavigation. L’établissement de cette correspondance passe par une décomposition de la transformation 3D/2D (transformation projective plus transformation rigide 3D/3D) ainsi que par des algorithmes d’estimation des différents paramètres (intrinsèques, extrinsèques) sous des contraintes liées à l’environnement interventionnel. Cette approche fait intervenir un processus de calibrage pour les paramètres intrinsèques du C-arm, une décomposition de la transformation rigide 3D/3D en deux transformations dont les deux ensembles de paramètres extrinsèques sont, pour l’un, estimés par recalage dans le plan de la table d’opération, et peuvent être, pour l’autre, donnés par le dispositif d’imagerie ou bien obtenus au moyen d’un système de localisation 3D optique. Le réajustement du modèle 3D décrivant initialement les données patient préopératoires non déformées est envisagé au travers d’une méthode géométrique d’estimation des déformations résultant des interactions outils/tissus en fonction des observations per-opératoires. Des acquisitions sur fantômes dans des conditions cliniques et sur données réelles ont permis d’évaluer l’approche proposéeOur work lies within the scope of the endovascular navigation (catheterization, stenting,. . . ), where complex difficulties related to the anatomical structural deformation arise when they are subjected to the introduction of relatively rigid tools (rigid guides, stent). The contribution of this thesis deals with the optimal use of intraoperative data in order to establish correspondence of preoperative (3D CT) and intraoperative (2D angiography) data within an augmented reality system for angionavigation. The establishment of this correspondence is based on the decomposition of the 3D/2D transformation (projective transformation plus 3D/3D rigid transformation) and algorithms for estimating parameters (intrinsic, extrinsic) under the constraints of the interventional environment. This approach involves a process of calibration for the intrinsic parameters of the C-arm, a decomposition of the 3D/3D rigid transformation into two transformations whereof the two sets of extrinsic parameters are, for one, a registration method restricted to the plane of the operating table, and can be, for the other, given by the imaging device or obtained through a 3D optical tracking system. The readjustment of the 3D model describing the initial nondeformed preoperative patient data is considered through a geometric method estimating deformations due to tool / tissue interactions and based on intraoperative observations. Acquisitions on phantoms under clinical conditions and real data were used to evaluate the proposed approach
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Bekaert, Virgile. "Développement d'un tomographe à émission monophotonique dédié au petit animal". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/BEKAERT_Virgile_2006.pdf.
Abstract (sommario):
Le développement de l'imagerie in vivo du petit animal dans le but d'étudier des pathologies humaines est aujourd'hui devenu indispensable. Le projet ImaBio de l'Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien s'intègre dans une dynamique de développement de nouveaux instruments en réalisant une plate-forme d'imagerie multimodale dédiée au petit animal (AMISSA). Ce travail de thèse représente l'étude, la conception et le développement d'un Tomographe à Emission MonoPhotonique (TEMP) qui devra s'intégrer à la plate-forme AMISSA. Le résultat de ces développements permet d'obtenir la distribution spatiale de la molécule injectée à l'animal. Les solutions techniques choisies pour le développement du TEMP s'appuient sur des savoir-faire du laboratoire permettant de concevoir un imageur composé de gamma caméras adaptées à la détection des photons γ produits par les radiotraceurs utilisés en imagerie monophotonique. Afin de couvrir la totalité du champ de vue transversal, quatre gamma caméras sont disposées en couronne autour du volume d'intérêt. Chacune d'entre elles est composée de 5 modules de détection indépendants basés sur le couplage entre une matrice de cristaux de YAP:Ce, d'un photomultiplicateur multianode et d'un dispositif électronique multivoie dédié. Au total, 20 modules de détection ont été équilibrés puis étalonnés afin que chaque voie de détection puisse donner le même résultat lors d'un dépôt d'énergie identique. Les données générées sont collectées puis traitées afin d'en extraire les positions et les énergies déposées par des photons γ dans les cristaux. Ces dernières informations sont ensuite regroupées pour construire les projections. La reconstruction 3D des images à partir des projections est réalisée par l'enchaînement de deux algorithmes, analytique et itératif OS-EM, tous deux modifiés pour tenir compte de la géométrie singulière de notre système de détection. L'image ainsi obtenue est fusionnée avec l'information anatomique délivrée par le tomodensitomètre X déjà présent sur la plate-forme.
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Ciofolo, Cybèle. "Segmentation de formes guidée par des modèles en neuro-imagerie : intégration de la commande floue dans une méthode de segmentation par ensembles de niveau". Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S150.
Abstract (sommario):
Cette thèse traite de la segmentation d'images médicales avec des ensembles de niveau guidés par commande floue. Notre approche est fondée sur une méthode de segmentation orientée région. Afin de l'adapter à diverses applications, nous utilisons des connaissances a priori et un système de commande floue pour guider les contours associés aux ensembles de niveau. Le contrôleur flou gère automatiquement les différents termes de la vitesse d'évolution des contours. Il est d'abord utilisé pour régler la fonction d'arrêt, puis le terme de régularisation. Enfin, il permet de faire évoluer simultanément plusieurs ensembles de niveau en déterminant leur sens de propagation privilégié. La méthode est appliquée à la segmentation de structures variées, allant du cerveau entier aux noyaux gris internes. Enfin, nous introduisons un modèle de forme pour tenir compte de la variabilité anatomique. Cela améliore la précision et la robustesse des résultats, évaluées sur 2 jeux de 18 volumes IRM réels.
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Ferré, Jean-Christophe. "Evaluation et optimisation de lʹacquisition et du post-traitement de lʹétude de la perfusion cérébrale par ʺ Arterial Spin Labeling ʺ". Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1B149.
Abstract (sommario):
L’étude de la perfusion cérébrale par marquage des protons artériels ou « arterial spin labeling » (ASL) est une technique IRM, qui utilise comme traceur endogène les protons du sang artériel marqués magnétiquement. Cette technique permet une quantification fiable et reproductible du débit sanguin cérébral sans injection de produit de contraste exogène ni rayonnement ionisant. Son principal inconvénient est son faible rapport signal-sur-bruit. Alors que cette technique devient disponible sur les IRM cliniques, l’objectif de ce travail a été d’évaluer et d’optimiser l’acquisition et le traitement des données ASL de séquences disponibles sur deux IRM 3T. Nous avons ainsi étudié l’influence des paramètres hémodynamiques carotidiens sur le choix de paramètres de la séquences et nous avons montré l’intérêt de l’utilisation d’une antenne 32 canaux et de l’imagerie parallèle sur la qualité des cartographies. Au niveau du traitement des images, de nouvelles méthodes de débruitage spécifique des images ASL ont été étudiées et la mise en œuvre d’une chaîne de traitement complète a permis la comparaison de l’ASL fonctionnelle à l’IRMf BOLD. Une approche « Template » a aussi été évaluée pour la détection de variations individuelles focales de la perfusion. Nous avons appliqué l’ASL à la phase aiguë de l’accident vasculaire constitué ischémique et dans un domaine où l’ASL a été peu utilisée, la psychiatrie. Nos résultats ont montré que la conjonction des conditions optimales d’acquisition et d’un traitement optimisé des données devrait rendre plus pertinente l’utilisation de l’ASL dans le domaine de la recherche clinique mais aussi en routine cliniqueArterial spin labeling (ASL) is a magnetic resonance perfusion imaging technique for measuring cerebral blood flow (CBF) which uses magnetically labeled arterial blood water as an endogenous tracer. ASL is completely noninvasive and can be repeated because it is performed without injection of contrast media, or radiation exposure. Moreover, CBF quantification is convenient and reproducible. However ASL is a low signal-to-noise ratio measurement technique. This technique becomes available on clinical MRI scanner. In this context, the aim of this work was to assess and optimize the image acquisition and the data processing acquired with two clinical techniques. We have demonstrated a correlation between acquisition parameters and hemodynamic parameters and we showed a maps’ quality improving using 32-channel coil combined with parallel imaging. New denoising methods were implemented and an optimized complete workflow was used to compare fASL and BOLD fMRI. A “template” approach was also assessed to detect individual increased perfusion area. Clinically, we used ASL to detect hypoperfusion defect on acute ischemic stroke and focal perfusion abnormalities in patients with chronic and resistant depression. Our results showed that a combination of optimized conditions acquisition and dedicated processing could help ASL to be more accurate in clinical research and practice
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Chaudhry, Adnan Rashid. "Traitement d’image appliqué aux images d’autofluorescence dans le cadre de la Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age (DMLA)". Paris, ENMP, 2009. http://www.theses.fr/2009ENMP1682.
Abstract (sommario):
La Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age (DMLA) est la principale cause de cécité chez les personnes de plus de 55 ans. Dans ses premiers stades, les patients peuvent ne pas ressentir de déficience visuelle. Aux stades avancés, la forme humide et la forme sèche doivent être distinguées. La forme humide est définie par la croissance de nouveaux vaisseaux sous la rétine. La forme sèche se caractérise par des atrophies souvent appelées atrophies géographiques des photorécepteurs et de l'épithélium pigmentaire de la rétine. Dans les deux formes, la rétine centrale peut être détruite par une dégénérescence substantielle des photorécepteurs accompagnée d'une perte de vision importante. Au cours des dernières années, l'autofluorescence du fond d'œil (Fundus AutoFluorescence (FAF)) a montré que l'imagerie pouvait être utile pour la DMLA, en particulier pour la DMLA de type sec au niveau du diagnostic, de la documentation des changements, de l'identification de la progression de la maladie, et du suivi des nouvelles thérapies. Les images autofluorescentes de la rétine sont obtenues avec un angiographe équipé d'un laser de 488 nm de longueur d'onde (ophtalmoscope à balayage laser (Scanning Laser Ophthalmoscope (SLO)). L'autofluorescence est émise par la présence d'un pigment (lipofuscine), qui est un bon indicateur de l'activité de la rétine. Les images FAF sont capturées avec un SLO dans une séquence de 15-20 images, chacune ayant un faible rapport signal / bruit et un faible contraste. L'objectif de la thèse est le développement d'outils pour le traitement automatique des images FAF. Ces outils apporteront une aide importante aux spécialistes dans le diagnostic et le suivi de la maladieAge-related Macular Disease (AMD) is the leading cause of blindness in people over the age of 55. In its early stages, the patients may still have no visual impairment. In advanced stages, a wet and a dry form have to be distinguished. The wet form is defined by the growth of new vessels under the retina. The dry form is characterized by atrophies often called geographic atrophies of the photoreceptors and the Retinal Pigment Epithelium. In both forms the central retina may be destroyed by subsequent photoreceptor degeneration with severe vision loss. In recent years, Fundus AutoFluorescence (FAF) imaging has shown to be useful for AMD, especially for dry AMD type with regards to diagnosis, documentation of changes, identification of disease progression, and monitoring of novel therapies. The FAF images of the retina are obtained with an angiograph equipped with a scanning laser of 488 nm wavelength (Scanning Laser Ophthalmoscope (SLO)). The autofluorescence is emitted by the presence of a pigment (lipofuscin), which is a good indicator of the retinal activity. The FAF images are captured with a SLO in a sequence of 15-20 images, each having low signal to noise ratio and low contrast. The objective of the thesis is the development of tools for the automatic processing of FAF images. These tools will help the specialists in the diagnosis and follow up of the disease
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Gorges, Sébastien. "Vers un système de navigation 3D en neuroradiologie interventionnelle". Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00165960.
Abstract (sommario):
En neuroradiologie interventionnelle, la machine d'angiographie RX est le moyen d'imagerie par excellence pour guider le médecin dans l'accomplissement de songeste thérapeutique. Cette machine permet l'acquisition d'une image 3D montrant les artères du patient (ou 3DXA). Cependant, le contrôle visuel du déploiement des
outils (guide, cathéter...) est effectué en 2D avec une image temps réel (ou fluoroscopie). Cette thèse a pour ambition de contribuer à l'amélioration des techniqu
es de guidage en proposant des outils permettant une utilisation de l?image 3D durant le traitement.
Les images étant acquises avec la même machine d'angiographie, nous avons consacré une partie de notre travail au développement de méthodes fiables de calibrage de
la chaîne image portée par l'arceau rotatif de la machine. Le but était de comprendre si l'arceau se déformait ou non sous l'influence de son poids.
Tirant parti du fait que les images sont acquises avec la même machine, nous avons ensuite proposé une méthode de recalage 3D2D entre l'image 3DXA et la fluorosc
opie. Cette méthode exploite les capteurs de position du système et incorpore les déformations subies par le système.
Suite à ces travaux, un système permettant la fusion de l'image 3DXA avec la fluoroscopie a été développé en collaboration avec GE Healthcare et évalué au CHU de Nanc
y pour le traitement des anévrismes cérébraux.
Enfin, un nouveau système doté de deux chaînes images (ou système bi-plan) a été installé à Nancy durant notre thèse. Après avoir développé une méthode de détection 2D du g
uide dans les images fluoroscopiques, nous avons initié une première étude de la reconstruction 3D du guide à partir des images bi-plan.
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Bouraoui, Bessem. "Segmentation automatique de l’arbre coronarien à partir d’images angiographiques 3D+T de scanner". Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6171.
Abstract (sommario):
Pour un diagnostic médical fiable, la nécessité d’une description précise et correcte de l’état d’une structure anatomique est de plus en plus indispensable. Les progrès en acquisition d'images en tomographie par rayons X permettent maintenant, en routine clinique, d'obtenir plusieurs images 3D du cœur en une apnée de quelques cycles cardiaques. L'analyse et la visualisation de cette séquence cardiaque (3D+t) permettront au cardiologue d'interpréter plus facilement cette suite d'images. Le but de cette thèse est de segmenter les différentes structures vasculaires présentes dans cette images de cœur 4D (3D+t) obtenue en tomographie par rayons X. La série temporelle de la séquence cardiaque est composée d'environ une dizaine d'images 3D. Comme première étape on privilégiera la segmentation des artères coronaires, dont la présence d’une anomalie forme la cause principale d’un infarctus engendrant dans 80% des cas une mort subite. Pour atteindre cet objectif, nous aurons recours à diverses méthodes et techniques en morphologie mathématique (croissance de régions, squelettisation, transformée en tout ou rien en niveaux de gris, etc. ), tout en intégrant des informations anatomiques des structures cardiaques afin d'automatiser entièrement le processus de segmentation. Différentes étapes pour la segmentation des artères coronaires ont été réalisées : réduction de la zone de recherches par détection du coeur en entier, automatisation de la détection des germes des artères coronaires coronaires par détection de l'aorte, et détection des artères coronaires par croissance de régionThe objective of this thesis is to segment automatically the coronary arteries in images of scanner X. The images do not comprise only the heart, but also all the trunk of the body. A first stage consisted in removing any other structure than the heart in the image. An extraction of the aorta appeared necessary to us, then a localization of the germs of the coronary arteries will be carried out on the wall of this aorta. Once these germs are detected, an application of region growth is carried out, with a criterion of acceptance based on the Hit-ot-Miss transform. We based ourselves on a mathematical morphology operator, the Hit-ot-Miss transform. We combined his extension to the gray levels, with the blur alternative, which made our contribution to mathematical morphology. This work contributes to the evolution and the development of the vascular segmentation on two plans. In pratical terms of the contribution, three fully automatic algorithms were worked out, a first one to segment the heart, a second one to segment the aorta, and a third one for the segmentation of the coronary arteries. These algorithms have encouraging results, validated by an expert in cardiology, with 90% of correct results, the 10% remainders correspond to images of bad quality. In terms of methodology, this work allowed to integrate an new approach of segmentation, consisting in guiding the tools for image treatment by a priori knowledge, like her anatomical knowledge