Suivi temps-réel automatique multimodal pour l'alignement des plans de coupe en IRM interventionnelle
Langue Anglais
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Auteur : Neumann, Markus
Date de soutenance : 25-02-2014

Directeur(s) de thèse : Mathelin, Michel de

Président : Bock, Michael
Rapporteur(s) : Troccaz, Jocelyne - Quesson, Bruno
Membre(s) du jury : Gangi, Afshin - Breton, Élodie

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Robotique
Classification : Sciences de l'ingénieur, Médecine et santé

Mots-clés libres : IRM interventionnelle, Suivi temps-réel, Vision par ordinateur, Suivi optique, Fusion de données multi-capteurs, Traitement d’images médicales, Recalage, Filtre de Kalman
Mots-clés :
  • Imagerie par résonance magnétique
  • Imagerie interventionnelle
  • Robotique en médecine
  • Capteurs (technologie)
  • Chirurgie -- Informatique
  • Traitement d'images - Emploi en diagnostic
Résumé : En imagerie par résonance magnétique (IRM) interventionnelle, des interventions percutanées minimalement-invasives (biopsies, ablations de tumeurs,...) sont réalisées sous guidage IRM. Lors de l’intervention, les plans de coupe acquis sont alignés sur l’outil chirurgical et les régions anatomiques d’intérêt afin de surveiller la progression de l’outil dans le corps du patient en temps réel. Le suivi d’objets dans l’IRM facilite et accélère les interventions guidées par IRM en permettant d’aligner automatiquement les plans de coupe avec l’outil chirurgical. Dans cette thèse, un système d’alignement automatique des plans de coupe établi sur une séquence IRM clinique est développé. Celui-ci réalise automatiquement la détection et le suivi d’un marqueur passif directement dans les images IRM tout en minimisant le temps d’imagerie dédié à la détection. L’inconvénient principal de cette approche est sa dépendance au temps d’acquisition de la séquence IRM clinique utilisée. Dans un premier temps, les performances du suivi ont pu être améliorées grâce à l’estimation et la prédiction du mouvement suivi par un filtre de Kalman. Puis un capteur optique complémentaire a été ajouté pour réaliser un suivi multi-capteurs, découplant ainsi la fréquence de rafraichissement du suivi de la fréquence de rafraichissement des images IRM. La performance du système développé a été évaluée par des simulations et des expériences utilisant un banc d’essai compatible IRM. Les résultats montrent une bonne robustesse du suivi multi-capteurs pour l’alignement des plans de coupe grâce à la combinaison des qualités individuelles de chaque capteur.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2014STRAD004
Type de ressource : Thèse