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EnglishRÉSUMÉ
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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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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9. Glossaire – Définitions
Artefact (Artifact) : anomalie dans une image, liée à son acquisition ou à un traitement d'image.
Rétroprojection (Backprojection) : projection de Radon effectuée dans l'espace des images projetées.
Compressed sensing : méthode de reconstruction utilisant un ensemble de données incomplet.
Compton (effet) (Compton effect) : mode de diffusion d'un photon X par choc inélastique avec un électron.
Fonction de transfert (Transfer Function) : rapport entre le signal de sortie et le signal d'entrée d'un détecteur, dans l'espace des fréquences spatiales, c'est-à-dire le produit de la MTF par la sensibilité (ou gain).
Filtre d'apodisation (Apodisation filter) : filtrage du bruit en méthode FBP.
Filtre en rampe (Ramp filter) : coefficient de pondération introduit en méthode FBP.
Groupage (Binning) : association de pixels par groupes de 2 × 2, 3 × 3, etc.
Pixel (Pixel) : plus petit élément de surface d'un détecteur.
Radiographie (Radiography) : imagerie par rayons X statique (l'équivalent d'un cliché photographique).
Reconstruction analytique (Analytical reconstruction) : reconstruction tomographique utilisant les transformations de Fourier (synonyme de FBP).
Reconstruction algébrique (Algebraic reconstruction) : reconstruction tomographique basée sur une inversion matricielle obtenue par des méthodes d'approximation itératives.
Tomographie (Tomography) : reconstruction d'un volume à partir d'un ensemble de projections.
Tomosynthèse (Tomosynthesis) : reconstruction d'un volume à partir d'un ensemble de projections incomplet car regroupées dans un secteur angulaire limité.
Voxel (Voxel) : plus petit élément de volume dans une reconstruction tomographique.
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Glossaire – Définitions
BIBLIOGRAPHIE
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(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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