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Impact d'un ensemble de paramètres d'acquisition sur la segmentation d'images tomodensitométriques

Asselin, Tommy (2006). Impact d'un ensemble de paramètres d'acquisition sur la segmentation d'images tomodensitométriques. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Certaines applications de l'imagerie médicale requièrent une très grande qualité d'image. Tel est le cas pour la fabrication de prothèses personnalisées. L'objectif principal de ce travail était de quantifier l'impact de certains paramètres sur la qualité de contours segmentés (c'est-à-dire extraits) à partir d'images produites par tomographie assistée par ordinateur (CT). Pour ce faire, nous avons étudié, en absence de volume partiel, l'effet des différents filtres de reconstruction, de l'épaisseur de coupe, de l'étendue du champ de reconstruction FOV), du courant du tube et du voltage du tube sur la précision et l'exactitude avec laquelle les contours peuvent être détectés. Par la suite, nous avons comparé la différence entre un tomodensitomètre 4 barrettes et 16 barrettes en étudiant la variation de la forme de la réponse impulsionnelle ("point spread fuction" (PSF)). Ensuite, nous avons essayé de quantifier l'effet du volume partiel. Nous avons également vérifié l'impact de la fonction de restauration mise en oeuvre par notre groupe de recherche et, pour finir, nous avons comparé deux modèles différents de tomodensitomètre.

Nos expérimentations ont permis de constater que le choix du filtre de reconstruction, la zone de reconstruction et l'épaisseur de coupe sont des paramètres qui influencent la précision de nos images. La forme de la PSF varie entre les tomodensitomètre 4 barrettes et 16 barrettes testés. Nous avons pu quantifier l'erreur en fonction de la variation de la matière à l'intérieur d'une même tranche pour nous apercevoir que celle-ci est très sensible à cette variation (effet de volume partiel). Le voltage appliqué au tube est aussi un paramètre auquel il faut prendre garde. Pour terminer, nous avons comparé quelques filtres de reconstruction pour un tomodensitomètre de marque GE et un autre de marque SIEMENS afin de voir s'il y avait une différence sur les résultats. Nos recommandations générales, en lien avec notre application de prothèse personnalisée, sont:

d'utiliser le champs de reconstruction le plus faible possible;
d'utiliser des filtres de reconstruction du type «bone»;
de limiter l'épaisseur de coupe de façon à ce que l'effet de volume partiel reste en-deçà du flou produit par la réponse impulsionnelle;
si disponibles, utiliser un appareil 16 barrettes;
restaurer les images avec un algorithme diminuant à la fois le flou et le bruit avant la segmentation.

Titre traduit

Study of a group of parameters that play a role in the segmentation of the images obtained by tomography

Résumé traduit

Some X-ray applications require a very high image quality. That is the case when making custom-fitted prosthesis. The main purpose of the study was to quantify the impact of various parameters at the quality of segmented outlines (i.e. extracts). There images were made by computed tomography (CT). To realise this, we have studied, in absence of partial volume, the effect of different reconstruction filters, the thickness of the cut, the extent of the field of view (FOV), the current in the tube, and the voltage in the tube. Subsequently we compared the difference between a 4 detector and a 16 detectors CT by studying the variation of the point spread function (PSF). Afterwards we tried to quantity the effect of the partial volume. We also verified the impact of the restoration function accomplished by our research group. In the end we compared two different CT models.

Our experimentations made it possible to confirm that the choice of the reconstruction filter, the thickness of the cut as well as the reconstruction zone are all parameters that influence the accuracy of our images. The PSF form varies between the tested 4 detector CT and 16 detectors CT. We have been able to quantity the error in function of the substance variation inside a section to distinguish that it is indeed very sensible to this variation. The voltage in the tube is also a parameter to keep in mind. To conclude, we compared some reconstruction filters for a CT from GE and another CT from SIEMENS to find out if there was a difference in the results. From a general point of view, in connection with our personal prosthesis application, our recommendations are as follows:
~ use the reconstruction fields of view that are as week as possible;
~ use reconstruction filter type « bone »;
~ limit the thickness of the cut so that the partial volume effect stays under of the blurred produce by the point spread function;
~ if possible, use a 16 detectors;
~ restore the images with a algorithm to reduce the blurred and the noise before segmentation.

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". Bibliogr.: f. [109]-111. Chap. 1. Revue de littérature -- Chap. 2. Méthodologie -- Chap. 3. Résultats -- Chap. 4. Discussion.
Mots-clés libres: Acquisitioné Assiste, Contour, Ct; Extrait, Filtre, Fov, Image, Ordinateur, Parametre, Personnalise, Prothese, Psf, Segmentation, Tomodensitometrique, Tomographie
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Doré, Sylvie
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 22 févr. 2011 20:30
Dernière modification: 03 déc. 2014 22:56
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/488

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