Imagerie et modélisation forme-mouvement-déformation de systèmes biologiques

生物系统运动变形的图像和模型化

• 批准号: RGPIN-2016-04194
• 负责人: deGuise, Jacques
• 金额: $ 3.93万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2016-01-01 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=614906
• 关键词: Imagerie; et; mod; lisation; forme

Mon programme de recherche se situe dans le domaine des technologies médicales et des technologies de l'information. Il porte sur des méthodes innovantes d’imagerie et de modélisation 3D géométrique et physique des structures biologiques À partir d’images médicales. L'approche classique pour accéder À ces informations repose sur deux étapes réalisées de façon généralement indépendante : 1) la modélisation 3D de la structure d’intérêt issue d’images (radiographie biplan, IRM, CT) pour obtenir sa géométrie; 2) le recalage de cette information 3D sur une séquence temporelle d’images pour quantifier le mouvement ou la déformation. Que ce soit pour l’analyse précise du mouvement d’une articulation composée de structures rigides comme les os du genou ou pour le suivi du mouvement d’organes de l’abdomen dû À la respiration comme le rein ou le foie, l’accès simultané, souvent en temps réel, aux informations conjointes forme-mouvement-déformation quantifiées et précises devient maintenant essentiel aux nouvelles approches de traitement guidées par les images et les modèles. Dans ce contexte, le nouveau grand défi auquel nous désirons répondre maintenant est de caractériser finement la géométrie 3D de structures rigides ou déformables dans le temps À partir de séquence d’images 1) en exploitant simultanément l’ensemble des images utilisées pour la reconstruction d’une part et pour le suivi des déformations ou du mouvement d’autre part, 2) en intégrant des connaissances issues de modèles prédictifs comportementaux, 3) en traitant conjointement l’ensemble des structures dans les images, au lieu de les traiter de façon séparée. À terme, ces nouvelles techniques de modélisation forme-mouvement-déformation seront d’une part intégrées À des approches d’analyse du mouvement des articulations squelettiques À partir de séquences d’images radiographiques biplan et d’autre part, de guidage automatique pour le tracking de cibles tumorales rénales (rigides) et hépatiques (déformables) À partir de volumes d’images IRM et de séquences d’images IRM d’écho de gradient rapide (FLASH). Des contributions originales au domaine de la modélisation 3D, du recalage déformable et du suivi découleront de ces travaux. Puisque notre approche favorise le transfert technologique vers les utilisateurs et vers nos partenaires, l’ajout de fonctionnalités innovatrices et plus performantes devrait leur permettre d’améliorer leurs méthodes d'intervention en proposant des outils fiables et validés, et leur permettre ainsi de se positionner À l’avant-garde des systèmes d’imagerie pour le soutien aux gestes médicaux. Par exemple, la détection précise et en temps réel du mouvement des tumeurs cancéreuses et des organes de l’abdomen supérieur À risque permettra de corriger le ciblage et ainsi réduire la quantité de tissus sains irradiés dans le cadre de la radiothérapie adaptative guidée par l’image.

Mon programme de recherche se situe dans le domaine des technologies et des technologies de l'information. Il porte sur des methodes innovatively d'imagerie et de modélisation 3D géométrique et physique des structures biologiques involved d'images medicales. L'approche classique pour accéder acquisitions informations repose sur deux étape réalisées de deux genénéralement indépendante：1）la modélisation 3D de la structure d'intérêt issue d'images（radiographie biplan，CT）pour obtenir sa géométrie; 2）le exposage de cette informations 3D sur une séquence temporelle d'images pour quantifier le movement or la deformation. Que ce soit to l'analyze précise du motion d'une articulation composée de structures rigid comme les os du genou or le suivi du movement d'organs de l'abdominal呼吸comme le rein or le foie，l'accès touches，souvent en temps réel，aux information conjointes forme-motion-deformation quantifiées et précises devient essentiel aux nouvelles approches de treatement guidées par les images et les modèles. 在此背景下，新的大规模设计方案主要是在图像序列的时间序列中对刚性或变形结构的三维几何学进行精确化，1）利用图像整体进行重建，并对变形或其他运动进行跟踪，2）考虑到预测模型的相关问题，（3）图像中结构的整体联系，Au lieu de les traiter de les façon séparée。 此外，泰尔梅，这些新的形成-运动-变形的调制技术包括一部分集成的方法，该方法分析了双平面和其他部分放射成像序列中的关节运动，肾（硬）和肝肿瘤自动追踪指南（可变形）快速梯度（FLASH）的图像卷和图像序列。 Des contributions originales Au domaine de la modélisation 3D，du défemable et du suivi découleront de ces travaux.我们将努力将技术转让给用户和合作伙伴，通过创新职能和改进干预方法，提出可行和有效的建议，并将其定位于前卫的形象系统，以支持医疗管理。此外，通过对肿瘤和上腹部器官运动的精确和实时检测，可校正ciblage，并可根据图像调整放射治疗适应性指南中的辐照组织数量。