Analyse et correction des distorsions en imagerie par resonance magnetique

par SERGE LANGLOIS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marinette Revenu.

Soutenue en 1998

à Caen .

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Résumé

Ce travail porte sur l'etude et la correction des principales distorsions que presentent les images acquises par resonance magnetique. A la suite d'une breve description des possibilites de l'irm, nous effectuons une analyse theorique detaillee des differentes etapes de la reconstruction d'une image a partir de l'expression du signal soumis a l'action des fonctions quelconques de distorsion. Cette etude nous permet de regrouper les divers effets en deux categories distinctes : les effets lies aux non-linearites des gradients et ceux lies a l'heterogeneite du champ. Ces effets se traduisent dans l'expression de l'image en termes de fonctions de deplacement des pixels, qui sont aussi utilisees comme fonctions de correction. Des expressions analytiques, derivees de la geometrie des bobines produisant le champ, sont associees aux fonctions de correction des non-linearites des gradients. Les parametres de ces fonctions sont determines par calibrage a l'aide d'un simple fantome cubique. La correction 3d, automatique et reproductible, est validee par comparaison avec la methode de correction 2d que propose le constructeur des appareils, ainsi que par comparaison avec des images acquises par tomodensitometrie. Nous presentons ensuite une methode d'estimation des fonctions associees aux heterogeneites du champ. Un algorithme original de traitement des images de phase cartographie precisement les heterogeneites, par le biais d'une double acquisition du meme objet. Cette version discrete des fonctions de correction est utilisee a la correction d'images par convolutions. L'application des fonctions a la correction d'images reduit les erreurs de position initiales, de plusieurs millimetres, en dessous de la resolution de l'image. Cette precision nous permet d'envisager une amelioration significative de la qualite des traitements et interpretations effectues sur les images acquises par resonance magnetique.

Titre traduit

Analysis and correction of the distortions in magnetic resonance imaging

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