Reconstruction 3D de structures vasculaires par coloriage voxélique à partir d'angiographie biplan

Résumé

Les angiographies biplans sont, de nos jours, la référence en termes d’imagerie lors d’interventions par cathétérisme sur des structures vasculaires. Cependant, cette technique d’imagerie médicale reste limitée dans la mesure où il s’agit d’une projection 2D de structures 3D. L’étude proposée introduit une nouvelle méthode de reconstruction 3D biplan des structures vasculaires basée sur un algorithme de coloriage voxélique. Un graphe est construit à partir de masques de segmentation, sur lesquels sont extraites des enveloppes visuelles. Ce graphe représente les liens possibles entre les voxels. La ligne central 3D de la forme à reconstruire est calculée en associant manuellement les points de chacune des images. La reconstruction volumique est effectuée en utilisant un algorithme de marche aléatoire sur le graphe. Pour ce faire, une fonction d’énergie, composée des informations de segmentation et de la ligne centrale, est minimisée afin d’obtenir une probabilité, pour chaque voxel, d’appartenir au volume 3D final. En appliquant un seuillage sur les probabilités obtenues, nous obtenons un modèle 3D initial. Celui-ci est amélioré à l’aide d’une étape d’affinement multiéchelle qui consiste à diviser la taille de chaque voxel ne satisfaisant pas le seuillage jusqu’à ce que tous les voxels soient éliminés, conservés ou bien qu’un certain nombre d’itérations d’affinement multiéchelle soit atteint. La méthode de reconstruction 3D des structures vasculaires a été validée sur des angiographies simulées à l’aide du simulateur de mouvement cardiorespiratoire XCAT ainsi que sur des données cliniques du CHU de Sainte-Justine. Les résultats obtenus sont encourageants et laissent entrevoir une potentielle utilisation lors d’interventions cliniques.

Date	5 sept. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Luc Duong (Directeur(-trice))