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: 2020
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2020-01-01 至 2021-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=708387
• 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.

我的计划是医疗技术和信息技术领域的现场研究。本书介绍了 3D 几何图形和生物结构的创新方法以及医学图像部分的建模方法。 L'approche classique pour accéder ces informations repose sur deux étapes réalisées de façon généralement indépendante: 1) la modélization 3D de la struct d'interérêt issues d'images (radiographie biplan, IRM, CT) pour obtenir sa géométrie; 2) 根据运动或变形的量词重新计算图像临时序列的 3D 信息。精确分析 genou 的刚性结构运动或腹部器官运动和鹅肝呼吸运动的精确分析，同时访问、实时记录、辅助信息联合 形成运动变形的量化和精确性是图像和模型的新特性指导方法的重要维护方法。 在上下文中，新的宏大的设计要求我们需要维护 3D 几何形状的精细结构，刚性结构或可变形结构，以及图像序列部分的时间 1) 和重建图像的同时开发为之而奋斗 其他部分的变形或运动，2) 预测模型预测问题的整体性，3) 结构与图像的整体结合，而不是单独的特征。 在此，新的运动变形建模技术包括关节运动分析方法、双平面放射线图像序列部分和其他部分、肿瘤肿瘤跟踪自动引导方法等。雷纳莱斯 （刚性）和肝脏（变形）部分 IRM 图像卷和梯度快速 (FLASH) 图像 IRM 序列。 贡献于 3D 建模领域的原创、可变形的重新调整以及 travaux 的自动脱色。我们提倡将技术转移到使用者和合作伙伴、创新功能和执行方面，以提出可行的干预措施和有效的建议，并允许其实施自动定位器à 医疗辅助图像系统的先锋派。例如，在放射治疗适应性指南中，肿瘤癌症和腹部器官运动的精确检测和时间检测存在风险，并且可能会导致放射线组织的数量减少。我的形象。