Soutenance de thèse : Antoine ROBERT

Correction du mouvement respiratoire en tomographie par émission monophotonique

Doctorant : Antoine ROBERT

Laboratoire INSA : CREATIS

Ecole doctorale : EDA160 : Électronique, Électrotechnique, Automatique

La tomographie par émission monophotonique (TEMP) est une modalité d'imagerie médicale permettant d'obtenir la distribution 3D d'un traceur radioactif émetteur de rayons gamma préalablement injecté dans le patient. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes de prise en compte du mouvement respiratoire pour des systèmes TEMP classiques et d'étudier leurs influences sur la radioembolisation du foie.
La première méthode proposée est une reconstruction synchronisée à la respiration. Un signal respiratoire a été automatiquement extrait des projections mesurées et utilisé pour trier ensemble les projections correspondant à une même position dans le cycle respiratoire. Chaque sous-ensemble a été reconstruit indépendamment et une série d'images 3D affranchies du mouvement respiratoire a été obtenue.
Une deuxième approche permettant de compenser le mouvement respiratoire tout en utilisant l'ensemble des photons détectés a également été développée. Les projections ont été triées en fonction du signal respiratoire comme précédemment mais le mouvement a été compensé avant la reconstruction. Un sous-ensemble de projections a été choisi comme phase de référence et les autres sous-ensembles ont été recalés sur ce dernier. On obtient un jeu de projections correspondant à une phase du cycle respiratoire comportant tous les photons mesurés. Ces projections sont utilisées pour reconstruire une image 3D compensée du mouvement respiratoire.
Les approches ont été évaluées sur des données simulées et réelles. Les données réelles proviennent d'acquisitions TEMP d'un fantôme dynamique mais aussi de l'imagerie de pré-traitement de patients traités par radioembolisation du foie. Nos méthodes ont montré une augmentation de l'activité mesurée dans les tumeurs par rapport aux reconstructions 3D classiques. Pour la radioembolisation, les résultats suggèrent un possible bénéfice sur la planification du traitement.