Topology Preserving Vascular Registration: Application to Percutaneous Coronary Intervention

Résumé : Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la cardiologie interventionnelle. Intégrer des informations telles que la position des calcifications ainsi que la taille et forme d’une occlusion dans les images fluoroscopiques constituerait un bénéfice pour le praticien. Ces informations, invisibles dans les images rayons-X pendant la procédure, sont présentes au sein du scanner CT préopératoire. La fusion de cette modalité avec la fluoroscopie apporterait une aide précieuse au guidage temps réel des outils interventionnels en bénéficiant des informations fournies par le CT. Cette fusion requiert une étape de recalage qui vise à aligner au mieux les deux modalités et fournir des correspondances pertinentes entre elles. La plupart des algorithmes de recalage 3D/2D de vaisseaux rencontrent des difficultés à construire des appariements anatomiquement pertinents, essentiellement à cause du manque de cohérence topologique le long du réseau vasculaire. Afin de résoudre ce problème, nous proposons dans cette thèse un cadre générique pour le recalage de structures curvilinéaires. L’algorithme qui en découle préserve la structure des courbes appariées. Les artères coronaires pouvant être représentées par un ensemble de courbes arrangées en arbre, nous proposons aussi une procédure d’appariement qui respecte cette structure. Le recalage d’un arbre 3D sur un graphe 2D est ainsi réalisé en assurant la préservation des connectivités aux bifurcations. Le choix de l’appariement est basé sur un critère prenant en compte la distance géométrique ainsi que la ressemblance entre courbes. Ce critère est évalué grâce à une forme modifiée de la distance de Fréchet. Une base de données de 63 cas cliniques a été utilisée à travers différentes expériences afin de prouver la robustesse et la précision de notre approche. Nous avons proposé deux mesures complémentaires visant à quantifier la qualité de l’alignement d’une part et des appariements engendrés d’autre part. La méthode proposée se montre précise pour les alignements de la projection du modèle CT et des artères coronaires observées dans les images angiographiques. De plus, les appariements obtenus sont anatomiquement pertinents et lálgorithme a prouvé sa robustesse face aux perturbations de la position initiale. Nous attribuons cette robustesse à la qualité des appariements construits au fur et à mesure des itérations.
Type de document :
Thèse
Signal and Image processing. Université de Nice-Sophia Antipolis, 2015. English
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [70 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://hal.inria.fr/tel-01235141
Contributeur : Thomas Benseghir <>
Soumis le : samedi 28 novembre 2015 - 12:13:07
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 16:47:57
Document(s) archivé(s) le : samedi 29 avril 2017 - 00:05:26

Identifiants

  • HAL Id : tel-01235141, version 1

Collections

Citation

Thomas Benseghir. Topology Preserving Vascular Registration: Application to Percutaneous Coronary Intervention. Signal and Image processing. Université de Nice-Sophia Antipolis, 2015. English. 〈tel-01235141〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

326

Téléchargements de fichiers

351