Mammographie numérique avec injection de produit de contraste

Contrast enhanced digital mammography

• Auteur / Autrice : Fanny Jeunehomme
• Direction : Alain Roche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Radiologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Imagerie du sein

Angiogénèse

Angiomammographie

Néovascularisation

Résumé

Le développement des tumeurs mammaires est souvent accompagné d’une angiogénèse. Il est possible après avoir injecté un produit de contraste dans le sang de la patiente d’acquérir une séquence d’images permettant de mettre en évidence ce phénomène. Jusqu’ici principalement effectuée par IRM, l’imagerie de la néovascularisation des tumeurs mammaires est désormais envisageable grâce à l’apparition récente de la mammographie numérique plein champ. L'objectif général de ce travail de recherche est la modélisation, le prototypage et l'optimisation d'un système de mammographie numérique qui permette l'acquisition et la visualisation d'images avec injection de produit de contraste. Nous présentons dans un premier temps l’optimisation des spectres d’acquisition pour maximiser la visibilité du produit de contraste. Nous proposons également une calibration assurant l’uniformité spatiale et temporelle de la réponse du système d’acquisition. Une deuxième phase de ce travail consiste à analyser la prise de contraste dans les séquences. Nous présentons les principales sources de variation et les artéfacts qu’elles introduisent dans l’analyse. Une première approche de classification automatique des prises de contraste en utilisant les Machines à Vecteurs de Support est proposée. Enfin nous présentons une étude clinique de la mammographie avec injection de produit de contraste menée en collaboration avec l’Institut Gustave Roussy.

It is well-established that the growth and metastatic potential of tumors is proportional to the extent of surrounding angiogenesis. Various imaging techniques, in particular Magnetic Resonance Imaging, are used to monitor the angiogenesis by analyzing contrast uptake. The introduction of digital mammography systems opens the way to Contrast-Enhanced Digital Mammography (CEDM). This thesis deals with the modeling and the optimization of the acquisition of contrast enhanced mammograms and with the analysis of contrast uptake in CEDM sequences. On the acquisition side, a method for optimizing the X-ray acquisition spectra that maximizes the contrast medium visibility is presented. Then a calibration method is proposed, which ensures the spatial and temporal uniformity of the acquisition system response. Concerning the analysis of the contrast uptake in the CEDM sequences, the main noise sources and the associated artifacts are characterized and solutions for putting them under control are proposed. A Support Vector Machine classification method of the breast tissues based on uptake kinetics is also proposed. In the last part of the document, a CEDM clinical study led at the Institut Gustave Roussy (France) is presented that demonstrates the clinical potential of this new approach.