Thèse : Automatic multimodal real-time tracking for image plane alignment in interventional Magnetic Resonance Imaging

Soutenance de thèse en imagerie médicale : Markus NEUMANN

Équipe : AVR

Title : Automatic multimodal real-time tracking for image plane alignment in interventional Magnetic Resonance Imaging

Résumé : En IRM interventionnelle, des interventions percutanées mini-invasives (biopsies, ablations de tumeurs) sont réalisées sous guidage IRM. Pendant ces interventions, les plans image acquis sont alignés avec l’outil chirurgical et avec les régions anatomiques d’intérêt pour surveiller  l’avancement de l’outil dans le corps du patient en temps réel. Le suivi d’objets dans l’IRM facilite et accélère les interventions guidées par IRM en permettant d’aligner les plans image avec l’outil chirurgical.
Dans cette thèse, un processus d’alignement automatique des plans de coupe basé sur le traitement d’images IRM est proposé et développé. Un processus de suivi automatique réalisant la détection et le suivi d’un marqueur passif directement dans les images IRM a été implémenté. Ce processus a été développé pour l’alignement automatique des plans image tout en minimisant le temps d’imagerie dédié à la détection. L’inconvénient principal de cette approche est sa dépendance au temps d’acquisition lent de la séquence IRM clinique utilisée. Dans un premier temps, l’estimation et la prédiction du mouvement suivi par un filtre de Kalman ont permis d’améliorer les performances du suivi. Puis un capteur optique complémentaire a été ajouté pour réaliser un suivi multi-capteurs découplant ainsi la fréquence de rafraichissement du suivi de la fréquence de rafraichissement des images IRM. La performance du processus développé a été évaluée par des simulations et des expériences utilisant un banc d’essai compatible IRM.
Les résultats montrent une bonne robustesse du suivi multi-capteurs pour l’alignement des plans de coupe grâce à la combinaison des qualités individuelles de chaque capteur.

Cette thèse a été dirigée par Michel de Mathelin, professeur à l'Université de Strasbourg.

La présentation aura lieu le mardi 25 février 2014 à 14h00 dans l'amphithéâtre Hirsch à l'IRCAD (1, place de l'Hôpital, 67091 Strasbourg).