Reconstruction 3D du bassin humain à partir d'images multimodales incomplètes : application à l'assistance de la chirurgie de la prothèse totale de la hanche (PTH)

par Ligia Miriam Amavizca Ruiz

Thèse de doctorat en Imagerie, vision et robotique

Sous la direction de Christian Laugier et de Emmanuel Mazer.

Soutenue en 2005

à Grenoble, INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette thèse se situe dans le cadre de la chirurgie de la prothèse totale de la hanche (PTH) assistée par ordinateur. Le but de ce travail est l'obtention d'un modèle 3D du bassin du patient à partir de données incomplètes. Actuellement dans un processus conventionnel, la planification de la PTH se fait avec une radiographie tandis que les systèmes d'assistance chirurgicale de la PTH, utilisent un volume 3D du bassin construit à partir d'images médicales IRM, TDM ou Scanner. Néanmoins la reconstruction du volume 3D s'avère limitée par : (i) le temps d'attente de rendez vous pour l'examen de ce type est trop long, (ii) les appareils sont peu accessibles pour les cliniques, (iii) la difficulté de la segmentation automatique pour l'obtention du volume 3D et (iv) l'impossibilité de l'exposition aux études IRM, Scanner ou TDM pour certains patients. À partir de cette problématique, ce travail de thèse apporte deux contributions principales : -une étude des principales caractéristiques du bassin utiles pour la reconstruction d'un modèle 3D, -une méthodologie pour l'obtention d'un volume 3D du bassin à partir d'une radiographie et quelques images échographiques. La méthode proposée est composée de trois étapes : (i) obtention des données radiographiques et échographiques du bassin du patient, (ii) inférence de l'atlas du bassin du patient et (iii) obtention du modèle 3D par la déformation d'un maillage s'adaptant à l'atlas inféré. Dans ce travail un atlas est constitué par un ensemble de points caractéristiques du bassin. Pour résoudre les problèmes liés à l'inférence et au traitement de l'information des données nous avons fait appel aux techniques bayésiennes.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    3D human hip volume reconstruction with incomplete multimodal medical images : application to computer assisted surgery of the total hip replacement (THR)


  • Résumé

    This thesis is situated within the context of total hip prosthesis replacement (THR) computer-assisted surgery systems. The goal of thiswork is to construct a 3D hip model of the patient from partial data. The standard THR planning process simply relies on X-ray image whereas THR computer-assisted systems use a 3D hip volume reconstructed from medical imagining techniques such as MRI, CT or Scanner. Nevertheless, 3D volumes reconstruction presents somedisadvantages : (i) there is a long waiting time to get the imagining study , (ii) due to their cost, machines are not available in all clinics, (iii) a complete automatic segmentation process for the 3D volume constructions is not jet available and (iv) some patients can not be exposed to some imagining techniques such as MRI, CT or Scannerstudies. Considering these problems, we make two main contributions in this work :-a study of the exploitable characteristics of hip and femur for 3D model reconstruction,-a methodology for 3D hip volume reconstruction using minimally invasive imagining techniques : a single radiographic image (2D data)and a few echographic images (3D data). The proposed method consist of three main stages: (i) data acquisition of the radiographic and echographic images of the patient hip, (ii)inference of the hip atlas of the patient and (iii) 3D hip volume reconstruction by a mesh deformation that adapts to the infered atlas. These stages pose different problems related to the representation of the generic atlas, to the inference process, and tothe radiographic and echographic data processing. To solve this problematic we use Bayesian techniques.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (ix-205 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-204

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/INPG/0092
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/INPG/0092/D
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