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0765-0019
Signal, Image, Parole
 

 ARTICLE VOL 28/3-4 - 2011  - pp.275-307  - doi:10.3166/ts.28.275-307
TITRE
MARIO : modélisation de l’anatomie normale et pathologique pour le recalage non linéaire entre images TDM et TEP en oncologie

TITLE
MARIO: modeling normal and pathological anatomy for non-linear registration between CT and PET images in oncology

RÉSUMÉ

Le projet ANR MARIO se situe dans le cadre du recalage 3D entre images tomodensitométriques (TDM), acquises à deux instants du cycle respiratoire, et images de tomographie par émission de positons (TEP), en imagerie thoracique. Pour garantir des déformations physiologiquement réalistes, nous proposons une nouvelle approche qui permet d’introduire un modèle de respiration dans une méthode de recalage non linéaire. Le recalage mis en œuvre s’appuie sur une segmentation des structures anatomiques et des tumeurs éventuelles, puis sur une détection automatique de points d’intérêt en exploitant la courbure de la surface du poumon. La rigidité des tumeurs est préservée pendant le recalage, et des contraintes sur le cœur sont introduites, tout en garantissant la continuité de la déformation. Les résultats obtenus sur un cas normal et quatre cas pathologiques montrent que cette nouvelle technique de recalage prend mieux en compte les déformations physiologiques du poumon et préserve correctement les tumeurs et les organes à risque tels que le cœur, pour des applications en radiothérapie par exemple.



ABSTRACT

The MARIO project deals with the problem of 3D registration of Computed Tomography (CT) images (at two different instants of the breathing cycle) and Positon Emission Tomography (PET) images of thoracic regions. In order to guarantee physiologically plausible deformations, we present a novel method to incorporate a breathing model in a non-linear registration procedure. Our registration method is based on the segmentation of anatomical structures and potential tumors, and on an automatic selection of landmark points based on the curvature of the lung surface. The rigidity of the tumors is preserved during the registration and constraints on the heart are included, while guaranteeing a continuous deformation. Results on one normal case and four pathological cases demonstrate the interest of this method to significantly improve the accuracy of multi-modal volume registration, taking into account lung deformations during breathing, and preserving tumors and organs at risk such as the heart, for applications in radiotherapy.



AUTEUR(S)
Sylvie CHAMBON, Antonio MORENO, Anand SANTHANAM, Jannick ROLLAND, Isabelle BLOCH

MOTS-CLÉS
imagerie médicale, TDM, TEP, poumons, segmentation, points d’intérêt, modèle de respiration, recalage non linéaire

KEYWORDS
medical imaging, CT, PET, lungs, segmentation, landmarks, breathing model, nonlinear registration.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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