Article

1 - CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES

  • 1.1 - Tomographie
  • 1.2 - Représentation des coupes : voxels
  • 1.3 - Nombres de Hounsfield (CT values)
  • 1.4 - Projections, rétroprojections (backprojections) et pondération
  • 1.5 - Faisceau parallèle et faisceau en éventail

2 - RECONSTRUCTIONS ANALYTIQUES : FILTERED BACKPROJECTION (FBP)

  • 2.1 - Projection ou transformée de Radon
  • 2.2 - Filtered backprojection
  • 2.3 - Échantillonnage
  • 2.4 - MTF du processus de reconstruction analytique
  • 2.5 - Prise en compte du bruit et filtre d'apodisation
  • 2.6 - Artefacts de reconstruction en FBP
  • 2.7 - Reconstruction multi-slice CT (MSCT) et CBCT en FBP

3 - RECONSTRUCTIONS ALGÉBRIQUES

  • 3.1 - Principe mathématique des reconstructions algébriques
  • 3.2 - Algorithmes itératifs et fonction « objectif »
  • 3.3 - Méthodes projectives
  • 3.4 - Traitement du bruit : méthodes statistiques (ou bayésiennes)
  • 3.5 - Prise en compte de la compressibilité de l'image : compressed sensing

4 - PROBLÈME DE LA DOSE EN TOMOGRAPHIE

5 - CT-SCANNERS

6 - CBCT (CONE BEAM CT) À BASE DE DÉTECTEURS PLATS (FPD)

7 - TOMOSYNTHÈSE

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE – DÉFINITIONS

Article de référence | Réf : MED204 v1

Imagerie médicale par rayons X - Traitements d'image 3D

Auteur(s) : Thierry LEMOINE

Date de publication : 10 juin 2015

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RÉSUMÉ

Cet article aborde les techniques de reconstruction d'images tomographiques, de plus en plus utilisées sur des équipements de radiologie conventionnelle (le « CBCT » et la tomosynthèse). Cet article s'efforçant de donner un état de l'art des questions traitées, les techniques algébriques y sont décrites au même titre que les techniques analytiques (FBP). On trouve également quelques pages sur les techniques de tomosynthèse.

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ABSTRACT

X-ray medical imaging. 3D image processing

This article deals with 3D tomographic reconstruction, a feature more and more often included in new generations of conventional X-ray equipment (“CBCT” and tomosynthesis). The article focuses especially on the state-of-the-art: algebraic techniques are thus described together with conventional analytic ones (FBP). The reader will also find a section on tomosynthesis techniques.

Auteur(s)

  • Thierry LEMOINE : Directeur technique Thales Microwave & Imaging Subsystems, France

INTRODUCTION

La tomographie, ou imagerie 3D, date du début des années 1930, mais elle s'est d'abord peu développée car les techniques analogiques à base de films se prêtaient mal à son implémentation. Les choses ont considérablement changé avec l'apparition des CT-Scanners (Computed Tomography Scanners) dans les années 1970, basés sur l'utilisation de calculateurs. Et trois décennies durant, l'imagerie 3D par rayons X a été le monopole de ce type d'équipements. Dans les années 1990 et suite à l'apparition de détecteurs numériques de radiographie (amplificateurs de brillance couplés à une caméra CCD, puis détecteurs plats), des équipes de recherche ont initié les premiers travaux visant à adapter l'imagerie 3D aux équipements de radiologie traditionnelle, et c'est pourquoi elle est abordée ici. Vu la complexité des techniques de reconstruction tomographique, nous ne ferons que les effleurer, quitte à renvoyer le lecteur intéressé vers une bibliographie fournie mais hélas essentiellement en langue anglaise. Rappelons que par 3D, il faut entendre « imagerie volumique » (dont des coupes (slices) sont présentées sur un écran) et non pas « imagerie stéréoscopique » donnant une impression de relief. L'imagerie 3D permet néanmoins, couplée à des techniques de segmentation, de restituer des vues dans l'espace d'organes particuliers (réseau vasculaire, ossature, etc.). Ce type de traitement d'image haut niveau ne sera pas abordé.

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KEYWORDS

tomography   |   X-ray image processing

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-med204


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BUZUG (T.M.) -   Computed tomography : from photon statistics to modern cone-beam CT.  -  Springer (2010).

  • (2) - KALENDAR (W.A.) -   Computed tomography : fundamentals, system technology, image quality, applications.  -  Publicis (2011).

  • (3) - HSIEH (J.) -   Computed tomography : principles, design, artifacts, and recent advances.  -  SPIE Press (2003).

  • (4) - ZENG (Z.L.) -   Medical image reconstruction : a conceptual tutorial.  -  Springer (2010).

  • (5) - FITZPATRICK (J.P.), SONKA (M.) -   Handbook of medical imaging.  -  Medical Image Processing and Analysis. SPIE Press, vol. 2 (2000).

  • (6) - WERNICK (M.N.), AARSVOLD (J.N.) -   Emission tomography : the fundamentals of pet and spect.  -  Elsevier (2004).

  • ...

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