Prétraitements adaptatifs des radiographies pour la segmentation des pédicules sur la vue postero-antérieure de patients atteints de scoliose idiopathique adolescente

Les images radiographiques sont utilisées depuis près d'un siècle pour aider les praticiens dans leur diagnostique. Depuis quelques décennies, l'utilisation d'ordinateurs a permis d'offrir de nouveaux outils de visualisation du corps humain, notamment avec l'imagerie 3D. A l'hôpital Sainte-Jusfine, les radiographies de patients atteints de scoliose idiopathique sont utilisées pour reconstmire leur colonne vertébrale en trois dimensions. Ceci permettant de mieux comprendre les déformations dues à cette pathologie mais aussi afin de poser un diagnostic plus précis pour chaque patient. Cependant, les radiographies sont des images fortement dégradées. Ces dégradations influencent la qualité de la reconstruction. Le but principal de cette thèse fut de développer des outils de prétraitements adaptés aux radiographies afin de réduire l'influence du bmit et du flou dus au modèle d'acquisition de ces images. Nous nous sommes dans un premier temps intéressés aux caractéristiques du bmit afin de mieux le comprendre et de mieux le modéliser. Ainsi les radiographies sont des données hétéroscédastiques, c'est-à-dire que la variance du bmit en un pixel donné dépend de son niveau de gris. A partir de cette demière caractéristique, nous avons étendu le filtre à moyennes non locales aux radiographies. Ce faisant, le paramètre de régularisation est ajusté en chaque pixel automafiquement en fonction des stmctures locales de l'image. Nous avons aussi introduit une régression robuste qui permet d'augmenter le pouvoir de débmitage du modèle. Le modèle de débmitage que nous avons développé est ainsi automatique et bien adapté aux images radiographiques. Nous nous sommes ensuite intéressés au rehaussement des radiographies. Nous avons choisi d'utiliser une approche par EDP (Équation aux dérivées partielles). Ces dernières permettent de rehausser les contours d'une image. Les récentes EDPs utilisent un tenseur structurel linéaire afin d'estimer le gradient de l'image dans le bmit; Nous avons proposés dans cette thèse un nouveau tenseur stmcturel, le TSMNL (le Tenseur Stucturel â moyennes Non Locales) basé sur les caractéristiques non locales des dérivatives de l'image pour foumir une estimafion robuste du gradient. Le TSMNL est aussi aisément étendu aux images hétéroscédastiques et donc aux images radiographiques. Nous nous sommes intéressés à deux EDPs de rehaussement, la diffusion anisotrope et le filtre de choc, nous présentons des résultats sur des images natturelles et sur des radiographies. Afin d'évaluer l'impact du filtrage sur les traitements postérieurs des images, nous nous sommes intéressés à la segmentation des pédicules. Ces demiers objets sont deux structures tabulaires prolongeant la "marge" latérale postérieure du corps vertébral. Ceux-ci peuvent être identifiés sur deux vues radiographiques et être utilisés comme repères anatomiques pour la reconstmction 3D. Parce que les pédicules apparaissent sur des images fortement bmitées comme étant de petits objets faiblement contrastés, ils sont difficilement identifiables. Il est donc difficile de réaliser une segmentation directement sur ces images. Nous avons donc dans un premier temps, construit une table de probabilités sur laquelle il est plus aisé de le faire. Nous avons ensuite développé un modèle de segmentation mulfi-échelle ("grossier à fin") à partir d'un modèle simple de contour actif La table permet d'avoir la même initialisation des paramètres du contour actif pour tous les pédicules. A la première échelle, une première forme grossière du pédicule est extraite. Cette forme est transmise à l'échelle suivante par l'intermédiaire d'une force contraignant le contour actif de rester proche de la forme grossière du pédicule. Pour valider la fiabilité de notre segmentation, nous avons validé notre algorithme de segmentation de pédicules sur 38 radiographies. Le taux de segmentation est de 81.1%. Les résultats ont été comparés avec grande satisfaction avec la segmentation manuelle d'un expert.

Level thesis:degree_level

phd

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2009

Author dc:creator

• Doré, Vincent

• Radiographie Traitement. Scoliose. Adolescence. adaptatif, debruitage, filtrage, image, pedicule, postero-anterieur, pretraitement, vue

Language dc:language

fr

Identifier

INSERT-YOUR-LIBRARY-ID-HERE38

OAI record oai:identifier

https://espace.etsmtl.ca/cgi/oai2?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_etdms&identifier=oai%3Aespace.etsmtl.ca%3A38