Reconstruction en géométrie conique : application à l'imagerie d'émission tridimensionnelle

Cone-beam reconstruction : application to 3D emission imaging

• Auteur / Autrice : Ivan Laurette
• Direction : Michel Barlaud, Jacques Darcourt, Jean-Clarence Nosmas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Nice
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nice-Sophia Antipolis. Faculté des sciences
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laure Blanc-Féraud, Nicholas Ayache, Yves Trousset
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Defrise, Pierre Grangeat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Problèmes aux limites -- Problèmes mal posés

Problèmes inverses

Imagerie tridimensionnelle en médecine

Reconstruction d'image

Mots clés libres

Sciences médicales

Techniques d'exploration et de diagnostic

Collimateur sténopé

Résumé

La médecine nucléaire fournit, à partir de rayons émis par un radiotraceur injecté au patient, une information fonctionnelle sur l'organe étudié (cœur, cerveau, thyroïde, squelette. . . ) on considère aujourd'hui que les performances intrinsèques du capteur d’Anger - qui a subi de nombreuses améliorations depuis sa création en 1958 - liées à la surface sensible du détecteur, efficacité, résolution en énergie, résolution spatiale et taux de comptage, ont atteint leurs limites. Deux axes de recherche se sont développés afin d'améliorer la qualité des images : les corrections des dégradations d'origine physique et les nouvelles géométries d'acquisition. Trois problèmes majeurs résident dans la reconstruction tridimensionnelle à partir de projections coniques. En premier lieu, une condition est imposée aux trajectoires d'acquisition pour assurer des mesures suffisamment exhaustives pour qu'une image tridimensionnelle puisse être théoriquement reconstruite. Ensuite, il est nécessaire de développer des algorithmes de reconstruction réellement tridimensionnels. En dernier lieu, des collimateurs coniques suffisamment précis doivent être conçus. Le but de cette thèse est de développer une méthode algébrique de reconstruction tridimensionnelle à partir de données d'émission acquises avec un collimateur sténopé. Même si son champ d'application reste identique à celui des examens planaires réalisés en routine dans tous les services de médecine nucléaire, nous nous sommes fixés comme objectif l'étude de la glande thyroïdienne.

Nuclear medicine gives, from the rays emitted by a radioactive tracer injected to the patient, a functional information on the studied organ (heart, brain, thyroid, skeletton…) It is nowadays admitted that Anger camera intrinsic performances (linked to the sensitive surface of the detector), efficiency, energy resolution, spatial resolution and count rates, have reached their limits. Two research axes have been developed in the way to increase the image quality: the physical corrections and the new acquisition geometries. Three major problems reside in three dimensional reconstruction. First, a condition is imposed on the acquisition trajectories to insure exact reconstructions. Second, it is necessary to developp fully tridimensional reconstruction. First, a condition is imposed on the acquisition trajectories to insure exact reconstructions. Second, it is necessary to developp fully tridimensional reconstruction. Third, precise enough cone beam collimators reconstruction method from emission pinhole data. Even if its application data is identical to the classical planar exams executed in the nuclear medicine services, we aim to apply it to thyroid gland.