Grant: Discovery Grants Program - Individual

Mon programme de recherche se situe dans le domaine des technologies mdicales et des technologies de l'information. Il porte sur des mthodes innovantes dimagerie et de modlisation 3D gomtrique et physique des structures biologiques partir dimages mdicales. L'approche classique pour accder ces informations repose sur deux tapes ralises de faon gnralement indpendante : 1) la modlisation 3D de la structure dintrt issue dimages (radiographie biplan, IRM, CT) pour obtenir sa gomtrie; 2) le recalage de cette information 3D sur une squence temporelle dimages pour quantifier le mouvement ou la dformation. Que ce soit pour lanalyse prcise du mouvement dune articulation compose de structures rigides comme les os du genou ou pour le suivi du mouvement dorganes de labdomen d la respiration comme le rein ou le foie, laccs simultan, souvent en temps rel, aux informations conjointes forme-mouvement-dformation quantifies et prcises devient maintenant essentiel aux nouvelles approches de traitement guides par les images et les modles. Dans ce contexte, le nouveau grand dfi auquel nous dsirons rpondre maintenant est de caractriser finement la gomtrie 3D de structures rigides ou dformables dans le temps partir de squence dimages 1) en exploitant simultanment lensemble des images utilises pour la reconstruction dune part et pour le suivi des dformations ou du mouvement dautre part, 2) en intgrant des connaissances issues de modles prdictifs comportementaux, 3) en traitant conjointement lensemble des structures dans les images, au lieu de les traiter de faon spare. terme, ces nouvelles techniques de modlisation forme-mouvement-dformation seront dune part intgres des approches danalyse du mouvement des articulations squelettiques partir de squences dimages radiographiques biplan et dautre part, de guidage automatique pour le tracking de cibles tumorales rnales (rigides) et hpatiques (dformables) partir de volumes dimages IRM et de squences dimages IRM dcho de gradient rapide (FLASH). Des contributions originales au domaine de la modlisation 3D, du recalage dformable et du suivi dcouleront de ces travaux. Puisque notre approche favorise le transfert technologique vers les utilisateurs et vers nos partenaires, lajout de fonctionnalits innovatrices et plus performantes devrait leur permettre damliorer leurs mthodes d'intervention en proposant des outils fiables et valids, et leur permettre ainsi de se positionner lavant-garde des systmes dimagerie pour le soutien aux gestes mdicaux. Par exemple, la dtection prcise et en temps rel du mouvement des tumeurs cancreuses et des organes de labdomen suprieur risque permettra de corriger le ciblage et ainsi rduire la quantit de tissus sains irradis dans le cadre de la radiothrapie adaptative guide par limage.