Commande optimale appliquée aux systèmes d'imagerie ultrasonore

Optimal control applied to ultrasound imaging system

• Auteur / Autrice : Sébastien Ménigot
• Direction : Jean-Marc Girault, Abdeldjalil Ouahabi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Soutenance le 12/12/2011
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours ; ....-2012)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Imagerie et cerveau (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Denis Kouame
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Gibiat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Basset, Claude Depollier
• DOI : 10.70675/f396accfzc376z4453z8037z21b1d43558e3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie ultrasonore

Théorie de la commande

Rétroaction (électronique)

Mots clés libres

Boucle fermée

Commande optimale

Optimisation

Imagerie ultrasonore

Adaptive system

Closed-loop

Optimal control

Ultrasound imaging

Résumé

Les systèmes d’imagerie médicale ultrasonore ont considérablement amélioré le diagnostic clinique par une meilleure qualité des images grâce à des systèmes plus sensibles et des post-traitements. La communauté scientifique de l’imagerie ultrasonore a consenti à un très grand effort de recherche sur les posttraitements et sur le codage de l’excitation sans s’intéresser, outre mesure, aux méthodes de commandeoptimale. Ce travail s’est donc légitimement tourné vers les méthodes optimales basées sur l’utilisationd’une rétroaction de la sortie sur l’entrée. Pour rendre applicable ces méthodes, ce problème complexe decommande optimale a été transformé en un problème d’optimisation paramétrique sous-optimal et plussimple. Nous avons appliqué ce principe au domaine de l’imagerie ultrasonore : l’échographie, l’imagerieharmonique native et l’imagerie harmonique de contraste avec ou sans codage de la commande.La simplicité de l’approche nous a permis, par une modification de la fonction de coût, de l’adapter àl’imagerie harmonique. Cette adaptation montre que la méthode peut être appliquée à l’imagerie ultrasonoreen générale.

Medical ultrasound imaging systems have greatly improved the clinical diagnosis by improvingthe image quality thanks to more sensitive systems and post-processings. The scientific community has madea great effort of research on post-processing and on encoding the excitation. The methods of the optimalcontrol have been neglected. Our work has focused on the optimal methods based on the feedback fromoutput to input. We have transformed the complex problem of optimal control into an easier suboptimalparametric problem. We apply the principle of optimal control to the ultrasound imaging, the ultrasoundharmonic imaging and to the constrast harmonic imaging with or without encoding.The simplicity of the method has allowed us to adapt it to harmonic imaging by a change in the costfunction. This adaptation shows that our method can usually be applied to the ultrasound imaging.