Problématique Vincent Auvray (Retour)

Imagerie par rayons X

Les pathologies touchant le réseau artériel (angiopathies), et en particulier le coeur (cardiopathies) constituent la premième cause de mortalité en Europe. Elles concernent le plus souvent la formation de sténoses: des dépots de lipides rétrécissent ou obstruent les vaisseaux. Les conséquences peuvent etre gravissimes quand des artères aussi cruciales à la vie de l'organisme que les coronaires (qui fournissent le coeur en oxygène) sont touchées.
L'imagerie par rayons X offre un moyen minimalement invasif pour diagnostiquer et surtout traiter de telles malformations. Le clinicien introduit par le biais de l'aine du patient les outils interventionnels dont il a besoin, et les manipule en se guidant par les images acquises par rayons X.

Système d'imagerie Innova de General Electric

Formation des images par rayons X

Des images interventionelles difficiles

Les système d'imagerie par rayons X peut etre utilisé ou à des fins diagnostiques, ou à des fins interventionnelles. Si dans le premier cas un rayonnement assez important pour produire des images peu bruitées est autorisé, ce n'est pas le cas pour les images interventionnelles qu'il faut débruiter numériquement.

Image typique d'examen diagnostique

Image typique d'un examen fluoroscopique difficile

Un filtrage spatio-temporel posant des problèmes délicats d'esthétique de bruit, nos travaux portent exclusivement sur le filtrage temporel pur. Sa seule limitation est son impuissance à appréhender le mouvement. C'est pourquoi je cherche dans le cadre de ma thèse à développer une version compensée en mouvement de ce filtre temporel. (Plus)

Des images transparentes

Les rayons X sont atténués d'une manière différente par les matériaux qu'ils traversent: différents organes réagiront différemment à la meme radiation. Il est ainsi possible en soumettant le patient à un rayonnement X et, en décomptant localement les photons X l'ayant traversé, de visualiser l'anatomie sous-jacente.
Seulement, deux organes placés l'un sur l'autre atténuent successivement le rayonnement: leurs atténuations se multiplient. Il n'y a pas d'occlusions dans le monde du rayonnement mais une transparence multiplicative.
Comme il se trouve que les images mesurées sont interprétables de manière plus intuitive dans le monde des épaisseurs physiques que dans celui des rayonnements, elles passent par un opérateur log() qui a pour effet de donner lieu à de la transparence additive.

Modèle des couches

Image fluoroscopique transparente

Nous voyons ainsi par exemple sur l'image ci-dessus le coeur, superposé au diaphragme, aux poumons, à la colonne vertébrale, aux cotes et à des outils interventionels.

Ainsi, du fait de cette spécificité des images acquises par rayons X, le modèle de formation des images est complétement différent de celui des images vidéos classiques. La conservation de l'intensité le long de la trajectoire des objets n'est en particulier pas vérifiée. Comme l'essentiel des méthodes d'estimation de mouvement sont baties sur cette hypothèse, il est nécessaire d'en développer d'autres spécifiques aux mouvements en transparence. (Retour)

Ma thèse cherche donc à répondre à deux questions pour résoudre le problème que nous nous sommes posé:

Comment estimer quels sont les mouvements anatomiques présents dans l'image?

Comment utiliser cette information dans un filtre débruiteur efficace?

Nos contributions sur ces deux thème sont briévement présentées dans la page suivante.

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