Abstract FR:

LE but de cette thèse était d'étudier et de développer une méthodologie générale pour détecter, reconstruire, analyser et visualiser les vaisseaux sanguins dans des images médicales en trois dimensions (3d). On utilise les modalités d'acquisition qui sont 3d, qui permettent de visualiser les vaisseaux et qui sont utilisées en routine hospitalière : l'angiographie par tomodensitométrie spirale (atdms) et par résonance magnétique (arm). Aujourd'hui le manque d'outils de segmentation adapte limite les possibilités de visualisation et de mesure sur ces images volumiques. Afin de bien traiter le problème de segmentation, on s'est penché sur la modélisation du vaisseau sanguin (les parties tubulaires). On a retenu le cylindre généralise discret avec une courbe 3d comme axe et des contours fermes 2d (polygones étoiles) orthogonaux sur l'axe. Ces contours sont définis dans un cadre de référence locale le long du vaisseau. En même temps on peut visualiser et analyser les propriétés du vaisseau dans des coupes orthogonales a l'axe. Ainsi on arrive tout de suite au modèle 3d qui est facile à visualiser et permet de faire des mesures directement. En utilisant cette modélisation, on a développé un suiveur de vaisseau, en étendant de 2d à 3d des suiveurs de routes (en imagerie aérienne ou satellitaire) et des suiveurs de vaisseaux (en angiographie classique). Le processus de poursuite ressemble à l'introduction d'un cathéter imaginaire dans le vaisseau. Cet algorithme permet d'extraire des vaisseaux d'intérêt de différentes tailles rapidement. On a étendu cette approche pour l'application spécifique de quantification précise de sténoses qui nécessite une extraction la plus précise possible. L'optimisation de la sélection entre plusieurs candidats de contour est exprimée par une fonction de cout et est effectuée par programmation dynamique. Afin de quantifier le degré de sténose précisément, on a étudié toutes les étapes du système (acquisition, segmentation et mesure) qui influencent la précision. Cette analyse a été effectuée a la fois sur le plan théorique, sur des objets synthétiques et sur des fantômes de tubes. Les tuyaux de faibles diamètres sont surtout susceptibles d'erreurs de localisation des mesures de gradient et des corrections sont proposées. Cela nous a permis de vérifier la bonne précision de nos résultats.