Caractérisation géométrique et acoustique de la diaphyse osseuse par tomographie ultrasonore
Institution:
Cergy-PontoiseDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Our objective is to derive quantitative sound speed images of cortical bone using ultrasonic transmission tomography. The classical acquisition procedure of projection data is modified: the transducers are orientated according to Snell's law of refraction in the aim of optimizing sound propagation as parallel longitudinal rays inside bone. This strategy allows the subsequent application of straight-ray reconstruction by the backprojection technique, which is a classical procedure in X ray tomography. The method has been validated with Plexiglas® solid cylinders and tubes immersed in water. Improved sound velocity images are then derived using conventional Radon transform of experimental time-of-flight data. The method is then extended to in vitro human femur immersed in water. The procedure leads to significant restoration enhancement over the non corrected image. These preliminary quantitative images using combined reflected and transmission ultrasound are promising results for bone imaging.
Abstract FR:
Nous proposons d'utiliser la tomographie ultrasonore, technique multi-site et non ionisante comme une alternative permettant d'accéder à un ou plusieurs paramètres significatifs du milieu osseux. Nous avons combiné autour d'un processus itératif de reconstruction les propriétés des ondes réfléchies et transmises dans un os cortical sur la base d'un a priori sur les propriétés géométriques et acoustiques du milieu. Nous utilisons un modèle de propagation des ultrasons dans les milieux biologiques qui permet de remonter à la fluctuation de célérité et d'impédance. Dans ce cas les méthodes analytiques de reconstruction d'images qui requiert des chemins de propagation droits et parallèles sont applicables. La tomographie ultrasonore en réflexion (URT) a été utilisée pour obtenir le contour intérieur et extérieur des objets et la tomographie ultrasonore en transmission (UTT) pour les images des célérité. La méthode a été appliquée à des objets canoniques, puis à un fémur humain in vitro pour lequel nous présentons les premières images en tomographie quantitative ultrasonore.