Imagerie du sein multispectrale avec injection de produit de contraste

Contrast enhanced multispectral imaging of the breast

• Auteur / Autrice : Sylvie Puong
• Direction : Serge Müller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mammographie

Rayons X

Mots clés libres

Imagerie fonctionnelle

Produit de contraste

Tomosynthèse

Résumé

Durant le développement du cancer du sein, de nouveaux vaisseaux sanguins se forment autour des tumeurs afin de soutenir leur croissance. L’imagerie du sein avec injection de produit de contraste est une nouvelle technique basée sur ce phénomène appelé angiogénèse tumorale, permettant potentiellement une détection et une caractérisation précoces des tumeurs. Ces travaux s’intéressent aux méthodes multispectrales, qui consistent à combiner des images acquises avec des spectres d’énergies différentes pour générer des images fonctionnelles de la néovascularisation des tumeurs. Cette thèse a pour objectif de développer les applications d’imagerie du sein multispectrale avec injection de produit de contraste, et plus spécifiquement, celles d’angiomammographie et d’angiotomosynthèse double-énergie. Dans un premier temps, nous présentons une modélisation du système d’imagerie, ainsi que la méthode de combinaison permettant d’obtenir des images de néovascularisation. Ensuite, nous nous intéressons à l’optimisation des spectres d’acquisition afin de maximiser la visibilité du produit de contraste vis-à-vis de la dose à la patiente. Nous étudions également la quantification du produit de contraste sur les images, en analysant l’influence du rayonnement diffusé, de la variation d’épaisseur du sein et la résolution limitée en Z pour la tomosynthèse, et en proposant des premières approches de correction. Enfin, nous présentons les résultats d’une étude clinique sur l’angiomammographie double-énergie menée en collaboration avec l’Institut Gustave Roussy et l’Institut Curie, avec une première comparaison de l’angiomammographie avec la mammographie et l’échographie.

During cancer development, angiogenesis occurs to support tumour growth. Contrast enhanced breast imaging takes advantage of this physiological phenomenon to enfance lesion visibility, by intravenously injecting a contrast medium into the blood. The present work focuses on multispectral methods which consist in the combination of images acquired with different spectra in order to generate a functional image of the breast neovascularisation. Our aim is to develop contrast enhanced multispectral breast imaging techniques, and especially, dual-energy contrast enhanced mammography and tomosynthesis. First, we present a model of the imaging system and the method of image combination which results in functional images of the neovascularisation. Then, a study of the optimal acquisition parameters is performed, in order to maximize the contrast medium visibility with respect to the patient dose. Contrast medium quantification is also investigated, as we analyze the influence of scattered radiation, variation of breast thickness and limited z resolution for tomosynthesis. First approach for correction of their effects are presented. Finally, results are detailed on a clinical study on dual energy contrast enhanced mammography, conducted at the Institut Gustave Roussy and Institut Curie, which allowed a first comparison of this application with conventional mammography and ultrasound.