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Thèse soutenue

Imagerie 3D d'impédance bioélectrique : problème direct, problème inverse : détermination des lignes de courant en 3D et application de la méthode de la matrice de sensibilité pour la reconstruction d'une image en 3D dans un volume conducteur inhomogène sphérique

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Auteur / Autrice : Ming Lei
Direction : Jean-Pierre Morucci
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Signaux et images
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Résumé

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L'utilisation du courant electrique a des fins therapeutiques est une technique tres repandue en milieu medical, mais les mecanismes d'action du courant electrique dans le corps humain posent des problemes tres complexes. Ce travail cherche a apporter une contribution a une meilleure connaissance de ces mecanismes en analysant la distribution des densites de courant dans un volume conducteur de forme arbitraire inhomogene, quand le courant est injecte par des electrodes placees sur sa surface. La determination des lignes de courant electrique a l'interieur d'un volume conducteur inhomogene spherique, soumis a des injections de courant au moyen d'electrodes constitue le probleme direct. En utilisant la methode des elements frontiere, les distributions de potentiel sur la surface et a l'interieur du volume sont calculees, ce qui permet de determiner les lignes de courant dans le domaine etudie. Un logiciel a ete developpe pour cette determination. L'imagerie d'impedance est une nouvelle technique d'imagerie medicale, qui a pour but de reconstruire une image de la distribution de conductivite electrique au sein d'un milieu physiologique, a partir d'informations recueillies a la peripherie de ce meme milieu. Elle apparait comme potentiellement complementaire aux autres techniques d'imagerie medicale et constitue le probleme inverse. Un algorithme de reconstruction en 2d et en 3d, utilisant la methode de la matrice directe de sensibilite, a ete realise. Cette methode est basee sur la relation existant entre la variation de conductivite d'un pixel donne c a l'interieur du domaine et la variation des perturbations de difference de potentiel de la frontiere du domaine. L'application en 3d de cette methode, qui s'affranchit de l'utilisation d'images de sections planes, a ete demontree a l'issue de cette etude. Enfin, une etude approfondie de la methode de retroprojection filtree a permis de developper un filtrage specifique ameliorant la qualite des images reconstruites