Analysis and correction of OCT images for the control of robotic flexible endoscopes
Analyse et correction d'images OCT pour le contrôle d'endoscopes flexibles robotisés
Tomographie par cohérence optique
Endoscope robotique
Fonctionnement en boucle fermée
Segmentation multi-surfaces
Optical coherence tomography
Robotic endoscope
Closed-loop operation
And Multi-surface segmentation
621.36
Génie biomédical
Imagerie médicale
Endoscopie
L'objectif de cette thèse est d'automatiser l'imagerie robotique en permettant une opération en boucle fermée pour une numérisation automatique précise en présence de mouvement tissulaire. Tout d'abord, un problème spécifique des cathéters OCT de numérisation rotative, appelé distorsion de rotation non uniforme(NURD), qui entrave les tâches de diagnostic et de navigation, est examiné. Une nouvelle solution pour la correction en ligne est proposée. Ensuite, un algorithme de segmentation multi-surfaces d'images OCT à vision latérale est développé, qui est également adapté à l'échographie intravasculaire (IVUS). Un pipeline d'apprentissage fédéré décentralisé est démontré pour former le réseau d'encodage de lignes A avec des images OCT et IVUS, améliorant les performances du réseau. Enfin, une rétroaction en temps réel est fournie pour la numérisation volumétrique robotique, en maintenant les tissus mous dans le champ de vision et en limitant la force de contact.
The aim of this thesis is to automate robotic imaging by enabling closed-loop operation for accurate and automatic scanning in the presence of tissue motion. Firstly, a specific problem of rotational scanning OCT catheters called Non-uniform Rotational Distortion (NURD) is investigated, hindering diagnostic and navigation tasks. A novel solution for online correction is proposed. Secondly, an algorithm for multi-surface segmentation of side-viewing OCT images is developed, which is also suitable for Intravascular Ultrasound (IVUS). A decentralized federated learning pipeline is demonstrated to train the A-line encoding network with OCT and IVUS images, improving network performance. Lastly, real-time feedback is provided for robotic volumetric scanning, keeping soft tissue in the field of view and constraining contact force.
Electronic Thesis or Dissertation
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30832201
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30144661
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https://theses.hal.science/tel-04978785
Liao
Guiqiu
1993-09-28
FR
271997060
0EFB1U05GR9
21921821
4200046
https://theses.fr/2023STRAD016
2023STRAD016
https://doi.org/10.70675/50792004ze7a1z4de8z8d39z22d7de5d06e4
2023-01-16
Traitement du signal et des images - Génie biomédical
Strasbourg
131056549
Università degli studi (Vérone, Italie)
MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1
028881168
Doctorat
Docteur es
non
oui
Mathelin
Michel de
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Fiorini
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Vercauteren
Tom
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Gora
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Dall’Alba
Diego
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270141588
De Bruin
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MADS_MEMBRE_DU_JURY_4
271997885
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Tom
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13543419X
Li
Xingde
MADS_RAPPORTEUR_2
271997613
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
269
156504863
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1
260728
176969721
ddc:620
Università degli studi (Vérone, Italie)
Mathelin
Michel de
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Paolo
Vercauteren
Tom
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Daniel Martijn
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Li
Xingde
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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restriction 2023-01-16 2024-03-01
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