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Since the very beginning of Interventional Neuroradiology (INR), the two pillars of this young specialty born in the 1960-70 have been both technological innovation and imaging. Thanks to numerous evolutions, we now can navigate our catheters anywhere in the brain. And all the available devices allow us to open an obstructed artery, occlude an hemorrhagic lesion or reconstruct a pathological vessel. The resolution of digital subtraction angiography has gradually improved over the years but up until recently we did not benefit from diverse options to plan and evaluate our treatments. The first part of this work consisted in demonstrating the clinical potential of a widely available but underused modality, the Cone Beam Computed Tomography. It allows a very good visualization of devices presenting a low radiodensity. In a second part, we exposed through multiple preclinical models, the potential impact of intravascular imaging with optical coherence tomography. Only used in the cardiology field, it could become an in vivo microscope for the analysis of neurovascular diseases and their treatment. Finally, after the description of morphological imaging modalities, we demonstrated the interest of functional imaging for the treatment planning of the cerebrovascular diseases managed by INR. We will illustrate this imaging progression through two very different approaches to treat intracranial aneurysms ; one endosaccular (WEB device) the other parietal (Flow diverter stents). In total, the importance of imaging is continuously growing in our field, because of the diversification of INR imaging. There is no doubt that in few years from now the multiplicity of these data will be provided through advanced reality systems similarly with pilots helmet mounted displays. In the future, it is possible that treatments will even be performed through imaging when magnetic resonance system will allow the remote navigation of catheters up to their pathological target, Les deux piliers de la Neuroradiologie Interventionnelle (NRI) sont depuis la naissance de cette spécialité née dans les années 1960-70 : la technicité des « outils » employés et le guidage par l’image. Grace à des avancées technologiques majeures, nos cathéters nous autorisent désormais à naviguer dans n’importe quelle artère du cerveau. Et l’ensemble des dispositifs de NRI existants nous permet de désobstruer une artère occlue, emboliser une lésion à risque de saignement ou bien reconstruire des vaisseaux pathologiques. En revanche, si la résolution de l’angiographie numérique s’est progressivement améliorée au fil des années, nous ne disposions encore récemment que de peu d’éléments pour planifier et évaluer précisément nos traitements, ceci directement au bloc de NRI.La première partie de ce travail a consisté à démontrer le potentiel d’une technologie largement disponible mais sous-employée. L’imagerie volumique par faisceau conique (Cone Beam CT) est en effet une aide précieuse pour imager les dispositifs faiblement radio-opaques. Dans un deuxième temps, nous exposons au travers de plusieurs modèles précliniques, le potentiel extraordinaire de l’imagerie intra-vasculaire par tomographie en cohérence optique (Optical Coherence Tomography). Non utilisée en pratique clinique NRI jusqu’à ce jour, cette imagerie à très haute résolution a le potentiel de devenir un véritable microscope vasculaire utilisable in vivo. Enfin, après la description des ces modalités morphologiques nous nous sommes efforcés de démontrer la valeur ajoutée des imageries fonctionnelles lors du traitement des pathologies neurovasculaires. Nous illustrons cette progression dans les techniques d’imagerie au travers de deux approches différentes pour le traitement des anévrismes intracrâniens ; l’une endosacculaire (WEB) et l’autre pariétale (stents à diversion de flux).Au total, l’importance de l’imagerie dans notre spécialité est encore en train de se renforcer, en raison de sa diversification. Il ne fait aucun doute que dans un avenir proche, la multiplicité des informations fournies sera disponible, en temps réel, par réalité augmentée, à la manière d’un pilote d’avion. Dans le futur, c’est même par l’imagerie que nous réaliserons nos interventions ; quand les systèmes à résonnance magnétique permettront de guider, à distance les cathéters jusqu’à leur cible.

Since the very beginning of Interventional Neuroradiology (INR), the two pillars of this young specialty born in the 1960-70 have been both technological innovation and imaging. Thanks to numerous evolutions, we now can navigate our catheters anywhere in the brain. And all the available devices allow us to open an obstructed artery, occlude an hemorrhagic lesion or reconstruct a pathological vessel. The resolution of digital subtraction angiography has gradually improved over the years but up until recently we did not benefit from diverse options to plan and evaluate our treatments. The first part of this work consisted in demonstrating the clinical potential of a widely available but underused modality, the Cone Beam Computed Tomography. It allows a very good visualization of devices presenting a low radiodensity. In a second part, we exposed through multiple preclinical models, the potential impact of intravascular imaging with optical coherence tomography. Only used in the cardiology field, it could become an in vivo microscope for the analysis of neurovascular diseases and their treatment. Finally, after the description of morphological imaging modalities, we demonstrated the interest of functional imaging for the treatment planning of the cerebrovascular diseases managed by INR. We will illustrate this imaging progression through two very different approaches to treat intracranial aneurysms ; one endosaccular (WEB device) the other parietal (Flow diverter stents). In total, the importance of imaging is continuously growing in our field, because of the diversification of INR imaging. There is no doubt that in few years from now the multiplicity of these data will be provided through advanced reality systems similarly with pilots helmet mounted displays. In the future, it is possible that treatments will even be performed through imaging when magnetic resonance system will allow the remote navigation of catheters up to their pathological target; Les deux piliers de la Neuroradiologie Interventionnelle (NRI) sont depuis la naissance de cette spécialité née dans les années 1960-70 : la technicité des « outils » employés et le guidage par l’image. Grace à des avancées technologiques majeures, nos cathéters nous autorisent désormais à naviguer dans n’importe quelle artère du cerveau. Et l’ensemble des dispositifs de NRI existants nous permet de désobstruer une artère occlue, emboliser une lésion à risque de saignement ou bien reconstruire des vaisseaux pathologiques. En revanche, si la résolution de l’angiographie numérique s’est progressivement améliorée au fil des années, nous ne disposions encore récemment que de peu d’éléments pour planifier et évaluer précisément nos traitements, ceci directement au bloc de NRI.La première partie de ce travail a consisté à démontrer le potentiel d’une technologie largement disponible mais sous-employée. L’imagerie volumique par faisceau conique (Cone Beam CT) est en effet une aide précieuse pour imager les dispositifs faiblement radio-opaques. Dans un deuxième temps, nous exposons au travers de plusieurs modèles précliniques, le potentiel extraordinaire de l’imagerie intra-vasculaire par tomographie en cohérence optique (Optical Coherence Tomography). Non utilisée en pratique clinique NRI jusqu’à ce jour, cette imagerie à très haute résolution a le potentiel de devenir un véritable microscope vasculaire utilisable in vivo. Enfin, après la description des ces modalités morphologiques nous nous sommes efforcés de démontrer la valeur ajoutée des imageries fonctionnelles lors du traitement des pathologies neurovasculaires. Nous illustrons cette progression dans les techniques d’imagerie au travers de deux approches différentes pour le traitement des anévrismes intracrâniens ; l’une endosacculaire (WEB) et l’autre pariétale (stents à diversion de flux).Au total, l’importance de l’imagerie dans notre spécialité est encore en train de se renforcer, en raison de sa diversification. Il ne fait aucun doute que dans un avenir proche, la multiplicité des informations fournies sera disponible, en temps réel, par réalité augmentée, à la manière d’un pilote d’avion. Dans le futur, c’est même par l’imagerie que nous réaliserons nos interventions ; quand les systèmes à résonnance magnétique permettront de guider, à distance les cathéters jusqu’à leur cible.

Objective: The aim of this study is to identify, thanks to the CBCT, the bone and dental lesions associated with the impacted maxillary canines, and to demonstrate how this radiological examination should become the reference in the management of the impacted canines. Materials and Methods: 42 patients were included in this retrospective study (33 women and 9 men), with an average age of 16.5 years. Panoramic radiographs and CBCT collected for each patient were studied: the location (vestibular, palatal, mesial and distal), the height of the inclusion, the orientation of the included canines; the root resorption volumes of adjacent teeth have been calculated, using Osirix Lite (3D imaging software), and every bone and dental lesions visible on CBCTs were identified. Results: We identified 58 maxillary canines in 42 patients. The inclusion of maxillary canines affects women more often (78.57%). Canines are more often impacted in palatal side (60.34% of cases). In 58% of cases, there is a root resorption of adjacent teeth (69% for the lateral incisors, 13% for the central incisors and 18% for the first premolars). Other dental and bone lesions have been observed (follicular sac hypertrophy, root dilaceration, odontoma, transposition, sinusitis). Conclusion: Many fortuitous discoveries are detected during this examination, especially root resorptions which represent the most encountered lesions. The CBCT brings many information thanks to its 3D images, and constitutes a relevant tool in the study of the maxillary impacted canines, in order to establish an accurate diagnosis and the most suitable orthodontic, surgical, periodontal, endodontic management.; Objectif : L’objectif de cette étude est d’identifier, grâce au CBCT, les lésions osseuses et dentaires associées aux canines incluses maxillaires, et de déterminer en quoi celui-ci doit devenir l’examen de référence dans la gestion des canines incluses. Matériels et Méthodes : 42 patients ont été inclus dans cette étude rétrospective, parmi lesquels 33 femmes et 9 hommes, avec une moyenne d’âge de 16,5 ans. À l ‘aide de radiographies panoramiques et des CBCT recueillis auprès des patients inclus dans l’étude, ont été étudiées : la localisation (vestibulaire, palatine, mésiale et distale), la hauteur d’inclusion, l’orientation des canines incluses ; les volumes de résorption des dents adjacentes ont été calculés, à l’aide d’un logiciel d’exploitation des images 3D Osirix Lite, et l’ensemble des lésions osseuses et dentaires visibles sur les CBCT ont été répertoriées. Résultats : Nous avons donc recensé 58 canines incluses maxillaires chez 42 patients. L’inclusion des canines maxillaires touche plus souvent les femmes (78,57%). Les canines sont le plus souvent incluses en palatin (60,34% des cas). Dans 58% des cas, il y a une résorption radiculaire des dents adjacentes (69% pour les incisives latérales, 13% pour les incisives centrales et 18% pour les premières prémolaires). D’autres lésions dentaires et osseuses ont été observées (hypertrophie du sac folliculaire, dilacération radiculaire, odontome, transposition, sinusite). Conclusion : De nombreuses découvertes fortuites sont détectées lors de cet examen, notamment les résorptions radiculaires qui représentent les lésions les plus fréquemment rencontrées. Le CBCT, de par l’ensemble des images dans les trois dimensions de l’espace qu’il apporte, constitue un outil pertinent dans l’étude des canines incluses maxillaires, pour un diagnostic précis et une prise en charge orthodontique, chirurgicale, parodontale, endodontique, la mieux adaptée.

The introduction of cone beam computed tomography (CBCT) technology to dentistry and orthodontics revolutionized the diagnosis, treatment and monitoring of orthodontic patients. This review article discusses the use of CBCT in diagnosis and treatment planning in orthodontics. The steps required to install and operate a CBCT facility within the orthodontic practice as well as the challenges are highlighted. The available guidelines in relation to the clinical applications of CBCT in orthodontics are explored.

Cone Beam Computed Tomography has the advantage of mechanical simplicity in thatfull 3D information can be acquired by a single rotation of the source-detector system andused to obtain isotropic reconstructed volumes. However, detection is performed by a flatpaneldetector and one of the main drawbacks of such detectors is that the amount of scatterreaching them is much higher than that observed in fan beam systems. The scattered radiationinduces artefacts that result in under-estimates of the attenuation coefficients inreconstructed images. The aim of this thesis is to develop data pre-processing and scattercorrection methods to be used in quantitative three-dimensional imaging with a flat-paneldetector and to evaluate these methods in a medical context.The first part of the study describes the experimental bench set-up and defines the protocolused to ensure that data acquisitions are reproducible. Next, pre-processing methodsused to correct the artefacts due to the detector are described. These methods concern thecorrection of defective pixels, image darkness and the spatial non-uniformity of detector response.Original methods are also proposed to correct detector non-linearity and scattering,including X-ray scatter and optical diffusion within the detector. These methods are validatedexperimentally on thorax phantoms.The last part of the study proposes a new method to correct the scattered radiation generatedwithin the examined object. The method is based on an estimation of the scatteredradiation images associated with each tomographic angle of view. Estimation is performedby a calibration of scattering on reference objects combined with analytical modelling of thefirst-order scattering process. This method is validated on thorax phantoms in a configurationof the experimental bench that has no anti-scatter grid. An adaptation of the method usingan anti-scatter grid is also proposed and evaluated experimentally., La tomographie X en géométrie conique permet de réaliser de la tomodensitométrie volumiquepar une simple rotation du système source-détecteur et d’obtenir des volumes reconstruitsà résolution isotrope. Dans une telle géométrie, la détection est réalisée par descapteurs plans numériques. Une des principales limitations de ces derniers est que le rayonnementdiffusé atteignant le capteur est bien plus important que pour les tomographes classiquesà capteurs linéaires ou multibarrettes. Ce rayonnement diffusé crée des artefacts desous-estimations des coefficients d’atténuation sur les images reconstruites. Dans cette thèse,nous proposons des méthodes de prétraitement des données et de correction du diffusé pourréaliser de la tomodensitométrie quantitative avec capteur plan et évaluons expérimentalementces méthodes dans un contexte médical.Une première partie décrit comment mettre en oeuvre un banc de tomographie comportantun capteur plan. A cet effet, un protocole d’acquisition assurant la reproductibilité desacquisitions est défini. Des méthodes de prétraitement numérique des acquisitions corrigeantles artefacts causés par le capteur sont proposées. Outre la correction des pixels défectueux,du niveau d’obscurité et de la non-uniformité de la réponse des différents pixels, des correctionsindispensables à une bonne quantification sont développées. Elles comprennent lacorrection de la non-linéarité de la réponse des pixels et celle d’un signal parasite, appelédiffusé capteur, qui regroupe les phénomènes de diffusion X et optique ayant lieu à l’intérieurdu capteur. Ces méthodes sont validées expérimentalement sur des fantômes représentatifsd’un thorax.Dans une seconde partie, une nouvelle méthode de correction du rayonnement diffusé parl’objet examiné est proposée. Elle est basée sur une estimation des images de rayonnementdiffusé associées à chaque angle de vue tomographique par un calibrage du diffusé généré pardes objets de référence couplé à une modélisation analytique du diffusé du premier ordre.Cette méthode est validée sur des fantômes représentatifs de thorax dans une configurationdu banc expérimental sans grille anti diffusante. Une adaptation de la méthode avec grilleanti diffusante est proposée et évaluée expérimentalement.

INTRODUCTION Le carcinome prostatique touche 30% des hommes suisses. Traités par radiothérapie, les patients doivent être repositionnés de manière précises grâce à l’IGRT afin d’être dans la même position qu’en simulation. OBJECTIFS Notre objectif est d’analyser la fréquence et l’amplitude des déplacements de table quotidiens chez quinze patients et de mettre en évidence d'éventuels écarts entre le début et la fin du traitement. METHODOLOGIE Pour quinze patients traités pour un carcinome prostatique, les déplacements de tables quotidiens sont effectués sur la base d’une acquisition et recalage par CBCT. Ces données ont été récoltées sous forme de rapport de repositionnement. Ces dernières ont été analysées pour chaque axe (AP, SI, GD) et pour chaque patient. RESULTATS La distribution des données suit une loi normale centrée sur 0. Les amplitudes maximales sont -1.6 centimètres et 1.2 centimètres tous axes confondus. La probabilité d'obtenir un déplacement supérieur à 3 millimètres est d'environ 22% en SI, 40% en GD et 50% en AP. Pour ce dernier, il existe une différence significative entre la première et la dernière semaine de traitement. ANALYSE Conformément à la littérature, l'axe AP est le plus susceptible de présenter un déplacement important. Certains patients présentent des différences significatives par rapport à la norme ; celles-ci peuvent être dues aux mouvements du patient ou des effets secondaires par exemple. CONCLUSION Plusieurs résultats intéressants sont ressortis de notre étude tels que des différences entre le début et la fin de traitement, ainsi que l'importance de l'axe AP pour le traitement d'un carcinome prostatique en radiothérapie.