Reconstruction 3D des structures adjacentes de l'articulation de la hanche par une segmentation multi-structures à l'aide des maillages surfaciques triangulaires

Résumé

Une nouvelle technique de reconstruction 3D des deux structures de la hanche à partir des images tomodensitométriques (TDM) est proposée. La tête fémorale et le cotyle sont reconstruits par une méthode de segmentation multi-structures des surfaces 3D adjacentes à l'aide des maillages surfaciques triangulaires 3D. La méthode débute par une segmentation hiérarchique préliminaire. Les deux maillages 3D résultants de la segmentation hiérarchique sont ensuite déployés en deux surfaces 2D planaires. Un déploiement parapluie est utilisé pour la tête fémorale et un déploiement par paramétrisation 3D/2D est utilisé pour le cotyle. Ces opérations de déploiement permettent de transformer les données volumiques en données surfaciques quasi planaires et d’en faciliter la segmentation. Une méthode itérative des surfaces minimales permet la segmentation des deux surfaces recherchées dans les volumes déployés. La dernière étape de la méthode de reconstructions 3D consiste en la détection et en la correction du chevauchement entre les deux structures. Cette technique de reconstruction a été validée sur une base de données de 10 séries d’images volumiques TDM. Les résultats des reconstructions semblent satisfaisants. Les erreurs de précision des reconstructions 3D ont été quantifiées par rapport à une technique standard de référence. La quantification a révélé des erreurs de quantification de 0,83 ± 0,25 mm pour le cotyle et de 0,70 ± 0,17 mm pour la tête fémorale. Le temps d’exécution moyen des reconstructions des deux structures de la hanche est estimé à 3,0 ± 0,3 min. La technique proposée montre le potentiel de solutions que le domaine du traitement des images peut fournir aux cliniciens pour les aider à accomplir leur tâche de planification chirurgicale à partir d’images 3D. De telles solutions pourront éventuellement être généralisées à d’autres modalités d’imagerie et à d’autres structures.

Date	13 juin 2013
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Jacques A. de Guise (Directeur(-trice))