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Calibrage d'un système angiographique biplan pour la reconstruction 3D des artères pulmonaires

Vachon, Étienne (2015). Calibrage d'un système angiographique biplan pour la reconstruction 3D des artères pulmonaires. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les cardiopathies congénitales sont des malformations cardiaques présentes dès la naissance. Parmi les malformations couramment rencontrées, plusieurs touchent les artères pulmonaires. Pour valider un diagnostic et dans certains cas, procéder à des actions thérapeutiques, une intervention percutanée est généralement menée. Les cardiologues insèrent un cathéter qui est guidé vers la zone d’intervention au travers du système veineux et un agent de contraste est injecté, ce qui permet de visualiser les artères. Toutefois, une visualisation 2D comporte certaines limites et oblige les cardiologues à reconstruire une image mentale de la structure vasculaire, ce qui rend la tâche très dépendante de l’expérience du clinicien. Afin d’améliorer les conditions d’interventions, des techniques de reconstruction 3D sont développées. Toutefois, à notre connaissance aucun travail n’a été réalisé pour le cas particulier des artères pulmonaires, les travaux existants se concentrant sur les artères coronaires. L’une des problématiques associées à la reconstruction 3D est la nécessité d’avoir un système calibré. Dans le cas des artères coronaires, plusieurs travaux utilisent les bifurcations de l’arbre coronarien comme correspondances afin de calibrer le système. Toutefois, dans le cas des artères pulmonaires, il y a généralement pas ou peu de bifurcations identifiables. Dans ce mémoire, nous développons et évaluons une nouvelle technique utilisée afin de calibrer un système angiographique biplan à l’aide d’un guide marqué présent au sein des artères d’un patient. Cette méthode a l’avantage de permettre de calibrer le système lorsqu’il n’est pas possible d’identifier suffisamment de correspondances au sein même des structures vasculaires et ce en utilisant un instrument chirurgical faisant d’ores et déjà partie des protocoles opératoires. Toutefois, l’intervention d’un utilisateur est requis afin de saisir la position des marqueurs au sein des images. Les résultats obtenus par la méthode proposée, obtenus en simulation et sur des données cliniques réelles sont prometteurs. Il a été démontré en simulation qu’il est possible d’obtenir un calibrage permettant la reconstruction 3D du guide à une transformation géométrique près. De plus, une diminution notable de l’erreur de reprojection (RMS) de la reconstruction 3D du guide à moins de 0.5 mm de précision a été observée pour 3 des 4 cas réels étudiés.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie, concentration technologies de l'information". Bibliographie : pages 77-81.
Mots-clés libres: Angiographie numérique Étalonnage. Artère pulmonaire Imagerie. Imagerie tridimensionnelle en médecine. Artère pulmonaire Malformations Chirurgie. calibrage biplan, optimisation non linéaire, reconstruction 3D
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Duong, Luc
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie des technologies de l'information
Date de dépôt: 08 janv. 2016 18:54
Dernière modification: 08 janv. 2016 18:54
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1603

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