Thèse soutenue

Observation et quantification tridimensionnelle de microfissures de l’os trabéculaire par microtomographie Synchrotron
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Auteur / Autrice : Aymeric Larrue
Direction : Françoise Peyrin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Imagerie
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CREATIS - Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image pour la Santé (Lyon ; 2007-....)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L’étude des microdommages du tissu osseux soulève un intérêt croissant. Les microdommages se présentent sous la forme de microfissures de faible épaisseur (~2µm) et de faible densité (<1mm-2) Leur implication dans les mécanismes biologiques et biomécaniques est encore mal connue. Une raison de cette méconnaissance est la difficulté actuelle de collecter des données fiables sur les microfissures. Dans ce travail, nous proposons d’utiliser la microtomographie par rayonnement synchrotron pour obtenir des images 3D micrométriques de microfissures physiologiques. Une taille de voxel de 1. 4µm constitue un bon compromis entre le champ de vue et la résolution spatiale pour observer des microfissures. Cependant, les microfissures apparaissent peu contrastées et sont difficiles à segmenter. Une méthode de segmentation spécifique aux microfissures a donc été développée. Compte tenu de la faible taille des structures recherchées, nous nous sommes orientés vers des méthodes de débruitage préservant les contours. Nous avons proposé de combiner un filtre orientable fournissant un critère de planéité locale des microfissures et une technique de filtrage non-linéaire. Les expériences de validation sur des images synthétiques et réelles montrent son efficacité pour la segmentation des microfissures et sa supériorité par rapport à des méthodes plus classiques (diffusion anisotrope, filtrage bilatéral). La méthode a été intégrée dans une chaîne de traitement optimisée et semi-automatique. Finalement, une nouvelle technique d’évaluation des microdommages permettant l’observation et la quantification de microfissures en 3D avec une précision jamais atteinte a été mise au point. Le traitement des images acquises sur un grand nombre d’échantillons a permis de montrer d’une part les premières images 3D micrométriques de microfissures à cette résolution et fournit d’autre part de nouvelles données quantitatives