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1. Data Consistency Conditions for Cone-Beam Projections on a Circular Trajectory

Author: Jerome Lesaint, Laurent Desbat, Simon Rit, Rolf Clackdoyle, Gestes Medico-chirurgicaux Assistés par Ordinateur (TIMC-IMAG-GMCAO), Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Parallel projection, Geometry, Trigonometric polynomial, 01 natural sciences, Labex PRIMES, 030218 nuclear medicine & medical imaging, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Projection (mathematics), 0103 physical sciences, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, Electrical and Electronic Engineering, Trajectory (fluid mechanics), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics, Generalized function, 010308 nuclear & particles physics, Plane (geometry), Applied Mathematics, Mathematical analysis, Function (mathematics), reseau_international, Signal Processing, Gravitational singularity
Abstract: The well-known Helgason–Ludwig data consistency conditions (DCCs) for parallel projections of a two-dimensional function take the form of homogeneous polynomials in $\cos \phi$ and $\sin \phi$ , where $\phi$ is the angle of the parallel projection. In this note, we establish necessary DCCs for cone-beam (CB) projections of a three-dimensional function taken along a circular trajectory. Our DCCs take the form of homogeneous polynomials in $\cos \lambda$ and $\sin \lambda$ , where $\lambda$ is the angular position of the CB projection. This trigonometric polynomial format for the DCCs is particularly convenient for medical imaging applications, and these new DCCs for the standard CB geometry will potentially lead to new DCC applications in X-ray computed tomography (CT) and pinhole single photon emission computed tomography (SPECT) where CB projections are measured. If, as is usually the case, the object intersects the trajectory plane, then singularities appear in the DCC formulas. We describe how to interpret and handle these singularities as generalized functions. Numerical simulations are provided for illustration.
Published: 2016
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2. Binary tomography reconstruction from few projections with Total Variation regularization for bone microstructure studies

Author: Lihui Wang, Françoise Peyrin, Simon Rit, Bruno Sixou, Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)
Subjects: Mathematical optimization, Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 02 engineering and technology, Regularization (mathematics), Bone and Bones, Labex PRIMES, 030218 nuclear medicine & medical imaging, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Image Processing, Computer-Assisted, categₛt2i, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Humans, Computer Simulation, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, Electrical and Electronic Engineering, Instrumentation, Radiation, inverse problems, Small number, Binary image, X-ray imaging, Regular polygon, Inverse problem, Total variation denoising, Condensed Matter Physics, reseau_international, 020201 artificial intelligence & image processing, Minification, Tomography, X-Ray Computed, discrete tomography, Discrete tomography, Algorithm, Algorithms
Abstract: International audience; Discrete tomography refers to a class of reconstruction methods adapted to discrete-valued images. Many different approaches have been investigated to address the binary case, when a two-phase object is considered. This reconstruction problem is very important in medical or material applications where it is crucial to reduce the number of projections. In this paper, we address the problem of binary image reconstruction for X-ray CT imaging from a small number of projections. We propose a TV (Total Variation) regularization approach and compare the results obtained with or without an additional box convex constraint. The schemes are applied to a simple disk image and to more complex bone cross-sections for various noise levels. The minimization of the regularization functional is performed with the state-of-the-art ADMM (Alternate Direction Minimization Method) algorithm. The methods perform equally well on a simple disk image. The additional box convex constraints improves the reconstruction results for complex structures with fine details.
Published: 2016
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3. Quantification of Multispectral Photoacoustic Images: Unsupervised Unmixing Methods Comparison

Author: Didier Vray, Francois Varray, Aneline Dolet, Thomas Grenier, Rita Ammanouil, Cédric Richard, Piero Tortoli, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Department of Information Engineering [Firenze], Università degli Studi di Firenze = University of Florence [Firenze] (UNIFI), Unité de Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS - UM 4 (UMR 8258 / U1022)), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Department of Electronics and Telecommunications [Florence] (DET), Università degli Studi di Firenze [Firenze], and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)
Subjects: [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Computer science, business.industry, Labex CELYA, Physics::Medical Physics, Multispectral image, Photoacoustic imaging in biomedicine, Pattern recognition, Laser, Group lasso, Vertex component analysis, Imaging phantom, law.invention, reseau_international, Imagerie Ultrasonore, Wavelength, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Method comparison, law, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Artificial intelligence, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Multispectral photoacoustic imaging is a functional modality based on the detection of ultrasound waves coming from tissues illuminated by laser pulses at different wavelengths. The specific photoacoustic behavior of different media for each illuminating wavelength allows their quantification which is of great interest for various medical applications. The quantification algorithm performances are related to the correct estimation of reference spectra for each medium to quantify. This study aims at comparing three different unsupervised methods to extract these reference spectra (Group Lasso with Unit sum and Positivity constraints, Vertex Component Analysis and Spatio-Spectral Mean-Shift). After the reference extraction, a supervised unmixing method called Fully Constrained Least-Square is used to estimate the medium concentrations. Using Vevo LAZR as acquisition system, the quantification performances are evaluated on a colored 4% agar phantom containing two pure media and a mix of both. The results highlight the suitability of the Spatio-Spectral Mean-Shift to extract reference spectra that allow the assessment of photoacoustic for dataset medium concentration.
Published: 2018
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4. Experimental Implementation of a Pulse Compression Technique Using Coherent Plane-Wave Compounding

Author: Francois Varray, Denis Bujoreanu, Roberto Lavarello, Olivier Basset, Yanis Mehdi Benane, Christian Cachard, Anthony Novell, Jean-Michel Escoffre, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Images et Modèles, Imagerie et cerveau (iBrain - Inserm U1253 - UNIV Tours ), Université de Tours (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), cervenansky, frederic, Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Tours-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Materials science, Acoustics and Ultrasonics, Image quality, [INFO.INFO-TS] Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Index Terms-Bandwidth enhancement, plane-wave compounding, Labex CELYA, [INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Imaging phantom, Optics, ultrafast ultrasonic imaging, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Optical transfer function, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Chirp, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Image Processing, Computer-Assisted, Animals, Electrical and Electronic Engineering, Instrumentation, Image resolution, spatial resolution, [SPI.SIGNAL] Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Ultrasonography, business.industry, Phantoms, Imaging, 020208 electrical & electronic engineering, 010401 analytical chemistry, Bandwidth (signal processing), Wiener filter, Gallbladder, Signal Processing, Computer-Assisted, reseauₙational, pulse compression, 0104 chemical sciences, chirp excitation, Imagerie Ultrasonore, Transducer, Liver, Pulse compression, Rabbits, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
Abstract: International audience; The axial resolution of an ultrasound imaging system is inversely proportional to the bandwidth of the emitted signal. When conventional pulsing (CP) is used, the impulse response of the transducer and the excitation signal determine together the shape of the emitted pulse and its bandwidth. A way to increase the ultrasound image resolution is to increase the transducer's limited passband. The resolution enhancement compression (REC) is a coding technique that boosts the signal energy in the transition frequency bands, where the energy transduction of the ultrasound probe is less efficient. Consequently , image quality metrics including axial resolution, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) can be improved. In this paper, the objective is to combine REC with coherent plane-wave compounding (CPWC) in order to achieve better image quality at an ultrafast acquisition rate. Promising results are obtained from both wire and cyst phantoms using an excitation signal designed to provide a 54% increase in bandwidth over the one obtained with a broadband pulse excitation at −6 dB. The experimental bandwidth measured from the backscattered echoes was improved by 49% for the wire phantom, when using the CPWC-REC technique compared to CPWC-CP. Furthermore, the axial resolution as derived from the modulation transfer function of the envelope of the wire target was enhanced by 29%. The CNR and SNR were improved up to 9 and up to 4 dB, respectively, in the cyst phantom. These results reveal that CPWC-REC is able to achieve higher spatial resolution, compared to CPWC-CP, with better SNR and CNR. Moreover, experimental results show that an effective implementation on a research scanner of REC using plane-wave imaging is possible. Consistent in vivo acquisition results on rabbit are presented and discussed.
Published: 2018
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5. Experimental fluence-modulated proton computed tomography by pencil beam scanning

Author: George Dedes, Guillaume Landry, Willemijn M. A. Pols, Katia Parodi, Mark Pankuch, Simon Rit, R. P. Johnson, Reinhard W. Schulte, Nick Detrich, Physical Faculty, Ludwigs-Maximilians-Universität Munich, Department of Physics, University of California [Santa Cruz] (UCSC), University of California-University of California, Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Materials science, range uncertainty, Image quality, Oncology and Carcinogenesis, Biomedical Engineering, Radiation Dosage, Fluence, Phantoms, Imaging phantom, Imaging, 030218 nuclear medicine & medical imaging, Labex PRIMES, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Optics, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, proton therapy, categₛt2i, Computer Simulation, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, image guidance, proton CT, Pencil-beam scanning, Proton therapy, Tomography, business.industry, Phantoms, Imaging, pencil beam scanning, General Medicine, Equipment Design, 3. Good health, Pencil (optics), Other Physical Sciences, Nuclear Medicine & Medical Imaging, Full width at half maximum, reseau_international, 030220 oncology & carcinogenesis, fluence modulation, Calibration, Protons, business, Monte Carlo Method, Beam (structure)
Abstract: Author(s): Dedes, George; Johnson, Robert P; Pankuch, Mark; Detrich, Nick; Pols, Willemijn MA; Rit, Simon; Schulte, Reinhard W; Parodi, Katia; Landry, Guillaume | Abstract: PurposeThis experimental study is aimed at demonstrating, using a simple cylindrical water phantom, the feasibility of fluence-modulated proton computed tomography (FMpCT) by pencil beam scanning (PBS) proton computed tomography (pCT).MethodsThe phase II pCT prototype of the Loma Linda U. and U. C. Santa Cruz was operated using the PBS beam line of the Northwestern Medicine Chicago Proton Center. A 20 × 10 grid of 1.37 cm full width half maximum pencil beams (PB) equally spaced by 1 cm was used to acquire 45 projections in step and shoot mode. The PB pattern's fluence was modified to allow FMpCT scans with fluence modulation factors (FMF) of 50% and 20%. A central FMpCT region of interest (FMpCT-ROI) was used to define a high image quality region. Reconstructed images were evaluated in terms of relative stopping power (RSP) accuracy and noise using annular ROIs. The FMpCT dose savings were estimated by Monte Carlo (MC) simulation of the pCT acquisitions using beam phase space distributions. PBS pCT results with homogeneous fluence were additionally compared to broad beam results in terms of RSP accuracy and noise.ResultsPBS pCT scans with acceptable pileup were possible, and images were comparable to previously acquired broad beam pCT images in terms of both noise and accuracy. In the FMpCT-ROI, the noise and accuracy from full fluence (FF) scans were preserved. Dose savings of up to 60% were achieved at the object's edge when using FMF of 20%.ConclusionIn this study, we have demonstrated that PBS pCT scans can achieve equivalent accuracy as those obtained from broad beams. The feasibility of FMpCT scans was demonstrated; image accuracy and noise were successfully preserved in the central FMpCT-ROI chosen for this study, and dose reduction of up to 60% at the object's edge was realized.
Published: 2018
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6. GCC and FBCC for linear tomosynthesis

Author: Lesaint, J., Simon Rit, Clackdoyle, R., Desbat, L., Gestes Medico-chirurgicaux Assistés par Ordinateur (TIMC-IMAG-GMCAO), Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, reseauₐucun, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2018

7. An open real-time photoacoustic imaging scanner

Author: Alessandro Dallai, Enrico Boni, Alessandro Ramalli, Didier Vray, Francois Varray, Piero Tortoli, Aneline Dolet, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Department of Information Engineering [Firenze], Università degli Studi di Firenze = University of Florence [Firenze] (UNIFI), Information Engineering (DINFO), and Department of Electronics and Telecommunications [Florence] (DET)
Subjects: Scanner, business.industry, Computer science, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Ultrasound, Labex CELYA, Photoacoustic imaging in biomedicine, Acoustic wave, Laser, Imaging phantom, law.invention, real-time imaging, photoacoustic imaging, passive mode, Wavelength, Imagerie Ultrasonore, reseau_international, Optics, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, law, Region of interest, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: © 2018 IEEE. Photo acoustic imaging is a functional technique based on the detection of acoustic waves originated from tissues excited by an optical source (laser pulses). When different laser wavelengths are used., this modality allows the discrimination of different media., which is promising for various medical applications. The acquisition system must show two main capabilities: 1)the real-time imaging of the region of interest and 2)the access to raw data to test reconstruction and processing methods under development. However., today's systems provide only one of these two requirements. Therefore., this study presents the development of a 2D hybrid ultrasound/photoacoustic real-time mode., based on the ultrasound open scanner ULA-OP256., which allows the access to raw data. The system validation was done on a 4% agar phantom containing two graphite mines illuminated by a pulsed laser at 1064 nm. The test highlights the correct synchronization of the optical illumination with the photo acoustic acquisition., as well as the accurate display of photoacoustic and ultrasound images. Print on Demand (PoD) ISBN: 978-1-5386-3426-4 ispartof: IEEE International Ultrasonics Symposium, IUS vol:2018-October ispartof: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) location:Kobe, Japan date:22 Oct - 25 Oct 2018 status: Published online
Published: 2018

8. Generalized least squares for spectral and dual energy CT: a simulation study

Author: Mory, C., Brendel, B., Erhard, K., Simon Rit, iMagX/MIRO, Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Subjects: [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, reseauₐucun, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2018

9. Tissue Characterization on Ultrasound Harmonic Signals using Nakagami Statistics

Author: Anca Cristea, Fanglue Lin, Olivier Basset, Christian Cachard, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Acoustics, Labex CELYA, Physics and Astronomy(all), 01 natural sciences, Signal, Tissue Characterization, 010309 optics, 0103 physical sciences, Statistics, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, 010301 acoustics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, business.industry, Ultrasound, Nakagami distribution, Nakagami Statistics, Tissue characterization, Quantitative ultrasound, Imagerie Ultrasonore, reseau_international, Nonlinear system, Distribution (mathematics), Harmonic, business, Ultrasound Harmonic Signals
Abstract: Quantitative ultrasound (QUS) imaging provides a way to characterize biological tissue. The QUS estimates can be obtained from the envelope statistics. Previous studies are mainly based on the whole backscattered signals analysis. However, the ultrasound propagation is a nonlinear process and the harmonic signals can therefore reveal the nonlinear nature of a biological medium. The present study investigates the statistics of harmonic signal envelopes to relate the distribution parameters to the nonlinear coefficients. The main results demonstrate that the distributions exhibit a different behavior for fundamental and harmonic signals and that media with different nonlinearities can be distinguished, when using Nakagami statistics on the harmonic signal envelopes.
Published: 2015
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10. Protocole de caractérisation d'antenne radiofréquence pour l'IRM

Author: Mahieu-Williame, Laurent, Gaillard, Sophie, Grenier, Denis, Bolbos, Radu, Langlois, Jean-Baptiste, Lamberton, Franck, Camarasu-Pop, Sorina, Beuf, Olivier, Plateforme d'Imagerie Multimodale LyonTech (PILoT), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Centre d'Etude et de Recherche Multimodal Et Pluridisciplinaire en imagerie du vivant (CERMEP - imagerie du vivant), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Service Informatique et développements, Images et Modèles, Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Rayet, Béatrice
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [SDV.IB.IMA] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: National audience; But de l'étudeLes antennes radiofréquences jouent un rôle crucial dans la détection du signal IRM. Elles connaissent une évolution permanente pour augmenter leur efficacité. Aujourd'hui, il existe un grand nombre d'antennes différentes et il peut être difficile de choisir celle qui est la plus adaptée à un examen inhabituel. De plus, ce choix peut lourdement se complexifier lorsqu'on a accès à des systèmes IRM de différents fabricants et opérant à différents champs statiques. Le protocole de caractérisation que nous proposons ici a pour but de comparer les antennes en terme de SNR et de volume uniforme. Il peut être utilisé pour comparer des systèmes IRM dans le cadre d’étude multicentrique ou encore comme outil de contrôle qualité.Matériels et MéthodeLe protocole peut se décomposer en trois étapes:1- Utiliser un fantôme chargé pour reproduire les conditions in-vivo. Dans le cadre multicentrique, la plateforme PILoT propose différents fantômes pour le clinique et le préclinique (pilot@creatis.insa-lyon.fr ).2- Acquérir les images RMN en utilisant une séquence écho de gradient 3D disponible sur tous les systèmes. 3-Traiter les acquisitions de manière automatique en utilisant notre programme déployé sur la plateforme d'imagerie virtuelle (VIP) [1] : https://vip.creatis.insa-lyon.fr et disponible en libre accès. Le programme génère un rapport au format PDF qui inclut: une mesure du SNR; des représentations de volumes uniformes à 10, 50 et 90% de variation; un tableau comparatif de toutes les antennes analysées ainsi qu'une figure des profils d'intensité superposés. Un effort particulier a été fourni pour s'assurer de la mesure du SNR en appliquant deux tests basés sur la loi de distribution du bruit dans l'air des images enmagnitude [2]. Enfin nous proposons un SNR corrigé (SNRc) prenant en compte des variations des paramètres d'acquisition ainsi que des temps de relaxation [3].RésultatsLa figure 1 montre la superposition des profils d'intensité de l'ensemble des antennes disponibles sur un IRM Bruker précliniques à 4.7T. Le fantôme utilisé simule l'abdomen d'une souris de taille moyenne. L'intersection des courbes donne une information sur la profondeur d’exploration relative par rapport aux autres antennes. Le tableau 1 présente une partie des résultats obtenus précédemment et comparés à ceux d'un IRM Bruker précliniques à 7T pour des antennes similaires. La bobine en quadrature nommée "Quadrature" provenant du même constructeur donne un rapport des SNR proche de la théorie (R = 1.5). Ce qui n'est pas le cas pour des antennes de constructeurs différents: "Loop_rat" (capteurs de configurations différentes) et "BirdCage" (bobines de générations différentes).DiscussionLa comparaison des caractéristiques mesurées par rapport à la région d’intérêt à explorer permet de choisir l'antenne avec le SNRc le plus élevé. Ainsi, on confirme par exemple dans le cas d’un examen du foie que le capteur "Loop1H_rat" est adapté à une mesure de spectroscopie localisée tandis que la bobine "Quad1H_30mm" est à privilégier pour une IRM du foie entier de souris.
Published: 2017

11. Exploration of the Second Harmonic Signal for Vector Doppler Imaging: a Simulation Study

Author: Mourad DRIDI, Varray, F., Kraiem, T., Cachard, C., Department of Chemistry, Northwestern University [Evanston], Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Imagerie Ultrasonore, reseau_international, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, reseauₐucun, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2017

12. 5x128-Element Array Transducer for Elevational Motion Consideration in Strain Imaging

Author: Brusseau, E., Bernard, A., Meynier, C., Ferin, G., Nguyen-Dinh, A., Basset, O., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU Tours), Vermon S.A., Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Centre Hospitalier Régional Universitaire de Tours (CHRU TOURS)
Subjects: Imagerie Ultrasonore, Labex CELYA, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2017

13. Système optoélectronique compatible IRM-préclinique pour l'imagerie diffuse rapide

Author: Mahieu-Williame, L., Ruiz-Garcia, J., Beuf, O., Sablong, R., Plateforme d'Imagerie Multimodale LyonTech (PILoT), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and RMN et optique : De la mesure au biomarqueur
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2017

14. Etude de modèles paramétriques pour l'estimation de la composition lipidique en spectroscopie de résonance magnétique : comparaison théorique des fonctions modèles et application in vivo

Author: Nemeth , Angeline, Ratiney , Hélène, Leporq , Benjamin, Coum , Amandine, Gambarota , Giulio, Seyssel , Kévin, Ségrestin , Bérénice, Valette , Pierre-Jean, Laville , Martine, Beuf , Olivier, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image (LTSI), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL), 5 - RMN et optique : De la mesure aux biomarqueurs, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé ( CREATIS ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image ( LTSI ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Department of Physiology, University of Lausanne, Centre de Recherche en Nutrition Humaine Rhône-Alpes ( CRNH ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] ( CHLS ), Hospices Civils de Lyon ( HCL ), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Rennes (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), cervenansky, frederic, Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, design model, [INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, quantification, Labex PRIMES, [SDV.IB.IMA] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, composition, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, fatty acid, [ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience; IntroductionLe suivi de la composition en acide gras (saturés AGS, mono-insaturés AGMI et polyinsaturé AGPI) des organes et tissus adipeux connaît un intérêt grandissant. La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (SRM) du proton est une méthode non-invasive qui permet d’avoir accès, in vivo, à cette composition. Plusieurs méthodes sont utilisées (e.g. LCModel, AMARES) pour l’analyse quantitative des spectres de lipides, avec, cependant, une forte variabilité des résultats d’une méthode à l’autre [1]. La plupart des méthodes de quantification SRM sont basées sur une fonction modèle à ajuster aux données acquises. Ici, nous étudions pour différentes fonctions modèles le conditionnement de la matrice de sensibilité (Matrice Jacobienne [2]) et les incertitudes relatives des paramètres d’intérêt avec les bornes de Cramér Rao (CRLB). Ces critères permettent de définir si l’estimation paramétrique est un problème mal posé ou de non-identifiabilité et de renseigner sur la précision des estimateurs. Nous analysons ensuite les résultats de quantification obtenus avec différents modèles sur des acquisitions in vivo réalisées sur le tissu adipeux sous-cutané chez des volontaires sains.Sujets et méthodeLes spectres RMN in vivo ont été acquis deux fois consécutives (test-retest) dans le tissu adipeux souscutané de cinq sujets, en utilisant un imageur clinique Philips Ingenia 3T et la séquence STEAM avec TR à 3000ms, TE à 14ms, TM à 10ms, voxel 20×20×20 mm3, 4 accumulations du signal. La première fonction modèle étudiée est inspirée d'une méthode de quantification appliquée à l'imagerie à multi-écho de gradient [3] (Modèle M1), Le deuxième modèle est basé sur un modèle Voigt (M2) [4]. Dans le cas des lipides, les amplitudes relatives des pics sont liées [5]. Ces relations peuvent être introduites dansle modèle (M1) ou déduite de l'amplitude (ck) de la composante ajustée (M2). Enfin, nous incluons aussi les résultats de quantification de LCModel, qui est un outil de quantification très utilisé. Nous ne pouvons cependant pas comparer de façon théorique la fonction modèle utilisée aux autres méthodes car celle-ci est inconnue.RésultatsLa comparaison théorique des modèles montre que le conditionnement de la matrice de sensibilité de M2 est de l’ordre de 104 alors que celui de M1 est d’environ 40. Le mauvais conditionnement de M2 entraine une augmentation des incertitudes. Ceci est confirmé in vivo, avec une très forte variabilité en test-retest. M1 montre les plus faibles variabilités etles estimations les plus proches de la théorie.ConclusionCe travail montre que dans le cas particulier de la quantification de la composition lipidique, la simplification de la fonction modèle (ici en liant les amplitudes des pics) permet d’avoir des résultats plus précis. De prochaines analyses complémentaires s’intéresseront à l’impact de l’échantillonnage temporel.Références1. Mosconi E, et al. NMR Biomed. 27:431-43, 2014 ; 2. Reid J G, et al. IEEE Trans. Autom. Control. 22:242-46,1977 ; 3. Leporq B, et al. NMR Biomed. 27:1211-21, 2014 ; 4. Ratiney H, et al. ISBI 2008, 1529–32, 2008 ; 5. Hamilton G, et al. NMR Biomed. 24: 784–90, 2011 ; 6. Garaulet M, et al. Int J Obes. 30:899-905, 2006.RemerciementsLABEX PRIMES (ANR-11-LABX-0063), programme "Investissements d'Avenir" (ANR-11-IDEX-0007), IHU Opera et PHRC-IR Visfatir
Published: 2017

15. MODELE PARAMETRIQUE POUR L'ESTIMATION DE LA COMPOSITION LIPIDIQUE EN SPECTROSCOPIE DE RESONANCE MAGNETIQUE

Author: Nemeth , Angéline, Ratiney , Hélène, Leporq , Benjamin, Coum , Amandine, Gambarota , Giulio, Seyssel , Kévin, Ségrestin , Bérénice, Valette , Pierre-Jean, Laville , Martine, Beuf , Olivier, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image (LTSI), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Department of Physiology, Faculty of Biology and Medicine, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland, Centre de Recherche en Nutrition Humaine Rhône-Alpes (CRNH-RH), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-CHU Saint-Etienne-Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] (CHLS), Hospices Civils de Lyon (HCL), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL), cervenansky, frederic, 5 - RMN et optique : De la mesure aux biomarqueurs, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé ( CREATIS ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image ( LTSI ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Department of Physiology, University of Lausanne, Centre de Recherche en Nutrition Humaine Rhône-Alpes ( CRNH ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] ( CHLS ), Hospices Civils de Lyon ( HCL ), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Centre de Recherche en Nutrition Humaine Rhône-Alpes (CRNH-RA), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-CHU Saint-Etienne-Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU Grenoble, Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Rennes (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Centre Hospitalier Universitaire de Saint-Etienne [CHU Saint-Etienne] (CHU ST-E)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, design model, [INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, quantification, Labex PRIMES, [SDV.IB.IMA] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, composition, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, fatty acid, [ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; Le suivi de la composition en acide gras (saturés AGS, mono-insaturés AGMI et polyinsaturé AGPI) des organes et tissus adipeux connaît un intérêt grandissant. La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (SRM) du proton est une méthode non-invasive qui permet d’avoir accès, in vivo, à cette composition. Plusieurs méthodes sont utilisées (e.g. LCModel, AMARES) pour l’analyse quantitative des spectres de lipides, avec, cependant, une forte variabilité des résultats d’une méthode à l’autre [1]. La plupart des méthodes de quantification SRM sont basées sur une fonction modèle à ajuster aux données acquises. Ici, nous étudions pour différentes fonctions modèles le conditionnement de la matrice de sensibilité (Matrice Jacobienne [2]) et les incertitudes relatives des paramètres d’intérêt avec les bornes de Cramér Rao (CRLB). Ces critères permettent de définir si l’estimation paramétrique est un problème mal posé ou de non-identifiabilité et de renseigner sur la précision des estimateurs. Nous analysons ensuite les résultats de quantification obtenus avec différents modèles sur des acquisitions in vivo réalisées sur le tissu adipeux souscutané chez des volontaires sains.1. 1. Mosconi E, et al. NMR Biomed. 27:431-43, 20142. Reid J G, et al. IEEE Trans. Autom. Control. 22:24246,1977
Published: 2017

16. Quantification des graisses abdominales sous-cutanées et viscérales par résonance magnétique nucléaire du proton à 3T : application à un protocole de surnutrition

Author: Nemeth , Angéline, Ratiney , Hélène, Leporq , Benjamin, Seyssel , Kévin, Ségrestin , Bérénice, Valette , Pierre-Jean, Laville , Martine, Beuf , Olivier, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL), 5 - RMN et optique : De la mesure aux biomarqueurs, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé ( CREATIS ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Department of Physiology, University of Lausanne, Centre de Recherche en Nutrition Humaine Rhône-Alpes ( CRNH ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon ( HCL ) -CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] ( CHLS ), Hospices Civils de Lyon ( HCL ), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and cervenansky, frederic
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, volume, acide gras, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, [INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, quantification, Labex PRIMES, [SDV.IB.IMA] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, composition, surnutrition, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; Bien que l’obésité soit définie par un indice de masse corporelle (IMC) supérieur ou égal à 30 kg/m2, la répartition du tissu adipeux (TA) est déterminante pour l’évaluation des facteurs de risque cardiométaboliques. Au niveau de l’abdomen, l’expansion du TA viscéral est associée à un risque accru de développer une insulino-résistance et un diabète de type 2, contrairement à l’expansion du TA sous-cutané[1]. L’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) du proton est une technique non-ionisante qui permet d’évaluer ces volumes graisseux. Nous étudions la faisabilité de détecter des changements volumétriques et qualitatifs (nature des acides gras : saturé (SFA), mono-insaturé (MUFA) ou polyinsaturé (PUFA)) des adiposités abdominales et du foie plus particulièrement dans la phase de prise de poids, en utilisant une séquence unique d’imagerie.
Published: 2017

17. Experimental evaluation of spectral-based quantitative ultrasound imaging using plane wave compounding

Author: Herve Liebgott, Olivier Basset, Roberto Lavarello, Didier Vray, Sebastien Salles, Christian Cachard, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Beamforming, Materials science, Acoustics and Ultrasonics, Labex CELYA, Plane wave, Field of view, Imaging phantom, Labex PRIMES, symbols.namesake, Optics, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, Electrical and Electronic Engineering, Center frequency, Instrumentation, Image resolution, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, business.industry, Imagerie Ultrasonore, reseau_international, Pérou, symbols, business, Focus (optics), [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Doppler effect
Abstract: Quantitative ultrasound (QUS) based on backscatter coefficient (BSC) estimation has shown potential for tissue characterization. Beamforming using plane wave compounding has advantages for echographic, Doppler, and elastographic imaging; however, to date, plane wave compounding has not been experimentally evaluated for the purpose of BSC estimation. In this study, two BSC-derived parameters (i.e., the BSC midband fit and intercept) were estimated from experimental data obtained using compound plane wave beamforming. For comparison, QUS parameters were also estimated from data obtained using both fixed focus and dynamic receive beamforming. An ultrasound imaging system equipped with a 9-MHz center frequency, 64-element array was used to collect data up to a depth of 45 mm. Two gelatin phantoms with randomly distributed 20-μm inclusions with a homogeneous scatterer concentration and a two-region scatterer concentration were used for assessing the precision and lateral resolution of QUS imaging, respectively. The use of plane wave compounding resulted in accurate QUS estimation (i.e., bias in the BSC parameters of less than 2 dB) and relatively constant lateral resolution (i.e., BSC midband fit 10% to 90% rise distance ranging between 1.0 and 1.5 mm) throughout a 45 mm field of view. Although both fixed focus and dynamic receive beamforming provided the same performance around the focal depth, the reduction in SNR away from the focus resulted in a reduced field of view in the homogeneous phantom (i.e., only 28 mm). The lateral resolution also degraded away from the focus, with up to a 2-fold and 10-fold increase in the rise distance at 20 mm beyond the focal depth for dynamic receive and fixed focus beamforming, respectively. These results suggest that plane wave compounding has the potential to improve the performance of spectral-based quantitative ultrasound over other conventional beamforming strategies.
Published: 2014
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18. 4D and motion-compensated cone-beam CT

Author: Simon Rit, Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: reseau_international, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2016

19. Evaluation of a frequency-domain ultrasonic imaging attenuation compensation technique

Author: Olivier Basset, Edmundo Pozo, Francois Varray, Roberto Lavarello, Julien Rouyer, Christian Cachard, Laboratoire de Mathématiques Informatique et Applications (LMIA), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA)), Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Materials science, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Acoustics, Labex CELYA, Transducers, Time gain compensation, Lossy compression, Labex PRIMES, Speckle pattern, Optics, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Image resolution, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ultrasonography, Lossless compression, business.industry, Phantoms, Imaging, Attenuation, Imagerie Ultrasonore, reseau_international, Liver, Attenuation coefficient, Frequency domain, Pérou, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
Abstract: Ultrasound attenuation is typically compensated for in clinical scanners by using time gain compensation (TGC). However, TGC operates in a frequency-independent fashion and therefore the spatial resolution of the echographic images degrades as the examination depth increases. In the current study, the capability of a multi-band attenuation compensation (MBAC) TGC technique to recover both magnitude and spatial resolution in lossy media was evaluated. Simulations were performed using a 5-MHz transducer for imaging point targets embedded in a medium with attenuation coefficient slope (ACS) of 0.5 dB/(cm.MHz). For performance assessment, the magnitude and spatial resolution of the reflected point spread functions (PSFs) were compared to the ones obtained from point targets embedded in a lossless medium. The results showed a complete recovery of the spectral content when using MBAC for all depths when compared to the lossless case. Both the magnitude and spatial resolution of the compensated PSFs were in agreement with the lossless result (i.e., less than 1 dB and 3 % difference in PSF magnitude and spatial resolution, respectively). The MBAC was then applied to in vivo liver imaging using a scanner equipped with a 5-MHz linear array. Attenuation compensation was performed using ACSs reported in the literature for skin, fat and muscle, and experimentally estimated ACS using the spectral log difference technique for the liver. The lateral and axial extent of the autocorrelation function was estimated in the liver tissue. The experimental MBAC image exhibited only 6 % and 11 % variation in speckle magnitude and lateral autocorrelation length for depths between 2.5 and 4 cm. These results suggest that MBAC technique may enhance speckle uniformity in homogeneous tissue regions.
Published: 2016
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20. Le contrôle par radiographie

Author: Létang, J M, Fieffe, Jean-Michel, Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: reseauₐucun, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, labₐucun, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Aucun
Abstract: International audience
Published: 2016

21. Iterative cone beam computed tomography in RTK, the Reconstruction ToolKit

Author: Mory, C., Simon Rit, iMagX/MIRO, Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Subjects: reseau_international, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2016

22. Specific attenuation compensation in spatial and frequency domain

Author: Varray, F., Rouyer, J., Cachard, C., Lavarello, R., Basset, O., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire de Mathématiques Informatique et Applications (LMIA), and Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))
Subjects: Imagerie Ultrasonore, reseau_international, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2016

23. Transverse oscillations a method for vector motion estimation in cardiovascular applications

Author: Liebgott, H., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Imagerie Ultrasonore, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, reseauₐucun, categₛt2i, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2016

24. A model of pilot-job resource provisioning on production grids

Author: Tristan Glatard, Sorina Camarasu-Pop, Images et Modèles, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Service Informatique et développements
Subjects: Job shop scheduling, Computer Networks and Communications, Computer science, Images et Modèles, Real-time computing, Probabilistic logic, Provisioning, Grid, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Theoretical Computer Science, Scheduling (computing), Resource (project management), Artificial Intelligence, Hardware and Architecture, Middleware, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Pilot job, Host (network), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Software
Abstract: Pilot-job systems emerged as a computation paradigm to cope with the heterogeneity of large-scale production grids, greatly reducing fault ratios and middleware overheads. They are now widely adopted to sustain the computation of scientific applications on such platforms. However, a model of pilot-job systems is still lacking, making it difficult to build realistic experimental setups for their study (e.g. simulators or controlled platforms). The variability of production conditions, background loads and resource characteristics further complicate this issue. This paper presents a model of pilot-job resource provisioning. Based on a probabilistic modeling of pilot submission and registration, the number of pilots registered to the application host and the makespan of a divisible-load application are derived. The model takes into account job failures and it does not make any assumption on the characteristics of the computing resources, on the scheduling algorithm or on the background load. Only a minimally invasive monitoring of the grid is required. The model is evaluated in production conditions, using logs acquired on a pilot-job server deployed in the biomed virtual organization of the European Grid Infrastructure. Experimental results show that the model is able to accurately describe the number of registered pilots along time periods ranging from a few hours to a few days and in different pilot submission conditions.
Published: 2011
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25. Broadband Reduction of the Second Harmonic Distortion During Nonlinear Ultrasound Wave Propagation

Author: Mike Danilouchkine, Olivier Basset, Christian Cachard, Nico de Jong, Guillaume Matte, Mirza Pasovic, Antonius F.W. van der Steen, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Signal (CREATIS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cardiothoracic Surgery, and Cardiology
Subjects: Acoustics and Ultrasonics, Acoustics, Transducers, Physics::Medical Physics, Biophysics, Phase (waves), Contrast Media, imagerie_ultrasonore, Optics, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Waveform, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ultrasonography, Physics, Total harmonic distortion, Microbubbles, Radiological and Ultrasound Technology, Phantoms, Imaging, business.industry, Signal Processing, Computer-Assisted, Image Enhancement, Imagerie Ultrasonore, reseau_international, Nonlinear distortion, Harmonics, Discrete frequency domain, Harmonic, Imaging Signal, business
Abstract: Ultrasound contrast harmonic imaging and detection techniques are hampered by the harmonic distortion of the ultrasound wave caused by the nonlinearities of the medium. To increase the discrimination between the tissue and ultrasound contrast agents at higher harmonics, we investigate a tissue harmonic suppression technique. The main attention of the research is the signal that is introduced at the source and is constructed out of several discrete frequency components from the second harmonic band. Therefore, this method was coined as the multiple component second harmonic reduction signal or multiple component SHRS. By adjusting the amplitude and phase of discrete components and simultaneously propagating multiple component SHRS with the imaging signal, the nonlinear distortion of the ultrasound waveform is considerably reduced. Using the numerical simulation, the optimal parameters for multiple component SRHS were deduced. The simulations results were corroborated in the water tank experiments and showed 40 dB reduction with respect to the fundamental, covering up to 75% of the entire second harmonic band. In the other series of experiments with the clinically used contrast agent, the uniform increase in agent-to-tissue ratio of 7.4 dB over a relatively large region of imaging was observed. The use of the proposed method in the everyday clinical practice can improve discrimination between the tissue and the contrast agent in harmonic imaging. ( E-mail: mirza.pasovic@creatis.insa-lyon.fr) (C) 2010 World Federation for Ultrasound in Medicine & Biology.
Published: 2010
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26. Estimation of the viscoelastic properties of vessel walls using a computational model and Doppler ultrasound

Author: Alejandro F. Frangi, Piero Tortoli, Enrico Boni, Guy Courbebaisse, Olivier Basset, Christian Cachard, Simone Balocco, Computer Vision Center (Centre de visio per computador) (CVC), Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie et modélisation Vasculaires, Thoraciques et Cérébrales (MOTIVATE), Microelectronic Systems Design Laboratory - Università di Firenze, Biomedical Research Networking Center in Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN), Instituto de Salud Carlos III [Madrid] (ISC)-ministerio de ciencia e innovacion, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), Center for Computational Imaging and Simulation Technologies in Biomedicine (CISTIB), Universitat Pompeu Fabra [Barcelona] (UPF), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Universitat Pompeu Fabra
Subjects: Sistema cardiovascular -- Malalties, Artèries -- Malalties, Physics::Medical Physics, Constitutive equation, Reference data (financial markets), 030204 cardiovascular system & hematology, 01 natural sciences, Physics::Fluid Dynamics, Viscosity, 0302 clinical medicine, ARMA parameter fitting, 010301 acoustics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Espagne, Radiological and Ultrasound Technology, Phantoms, Imaging, Mechanics, Imagerie Ultrasonore, reseau_international, categₘixte, France, Standard linear solid model, Materials science, Quantitative Biology::Tissues and Organs, imagerie_ultrasonore, Models, Biological, Terms—Viscoelasticity, Imaging phantom, Viscoelasticity, 03 medical and health sciences, Approximation error, 0103 physical sciences, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Humans, Computer Simulation, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, Sensitivity (control systems), Simulation, Arterial wall model, Italie, Computational Biology, Ultrasonography, Doppler, Elasticity, Regional Blood Flow, Noninvasive measurement, Blood Vessels, Aterosclerosi
Abstract: Human arteries affected by atherosclerosis are characterized by altered wall viscoelastic properties. The possibility of noninvasively assessing arterial viscoelasticity in vivo would significantly contribute to the early diagnosis and prevention of this disease. This paper presents a noniterative technique to estimate the viscoelastic parameters of a vascular wall Zener model. The approach requires the simultaneous measurement of flow variations and wall displacements, which can be provided by suitable ultrasound Doppler instruments. Viscoelastic parameters are estimated by fitting the theoretical constitutive equations to the experimental measurements using an ARMA parameter approach. The accuracy and sensitivity of the proposed method are tested using reference data generated by numerical simulations of arterial pulsation in which the physiological conditions and the viscoelastic parameters of the model can be suitably varied. The estimated values quantitatively agree with the reference values, showing that the only parameter affected by changing the physiological conditions is viscosity, whose relative error was about 27% even when a poor signal-to-noise ratio is simulated. Finally, the feasibility of the method is illustrated through three measurements made at different flow regimes on a cylindrical vessel phantom, yielding a parameter mean estimation error of 25%. This work has been partially funded by the Industrial and Technological Development Centre (CDTI) within the CENIT Programme (CDTEAM Project), the EC @neurIST (IST-FP6-2004-027703) projects, by BQR INSA-Lyon and by the Italian/nMinistry of University & Research (COFIN-PRIN 2005).
Published: 2010
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27. Near-field microscopy and fluorescence spectroscopy: application to chromosomes labelled with different fluorophores

Author: C. Bisbal, P. Gall-Borrut, T. Salehzada, Laurent Mahieu-Williame, L. Costa, P. Falgayrettes, L. Nativel, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut d’Electronique et des Systèmes (IES), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Térahertz, hyperfréquence et optique (TéHO), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etude et de Recherche Multimodal Et Pluridisciplinaire en imagerie du vivant (CERMEP - imagerie du vivant), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), and Institut de génétique humaine (IGH)
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, Histology, Materials science, genetic structures, Physics::Optics, 02 engineering and technology, Fluorescence spectroscopy, Pathology and Forensic Medicine, 03 medical and health sciences, Optics, Microscopy, Image Processing, Computer-Assisted, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Fluorescence microscope, Chromosomes, Human, Humans, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Fluorescent Dyes, 030304 developmental biology, Fluorescence loss in photobleaching, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], 0303 health sciences, Total internal reflection fluorescence microscope, Staining and Labeling, business.industry, reseauₙational, 021001 nanoscience & nanotechnology, imagerie_RMNₒptique, Chromatin, Spectrometry, Fluorescence, Light sheet fluorescence microscopy, Near-field scanning optical microscope, Fluorescence cross-correlation spectroscopy, sense organs, 0210 nano-technology, business
Abstract: We have coupled a spectrophotometer with a scanning near-field optical microscope to obtain, with a single scan, simultaneously scanning near-field optical microscope fluorescence images at different wavelengths as well as topography and transmission images. Extraction of the fluorescence spectra enabled us to decompose the different wavelengths of the fluorescence signals which normally overlap. We thus obtained images of the different fluorescence emissions of acridine orange bound to single or double stranded nucleic acids in human metaphase chromosomes before and after DNAse I or RNAse A treatment. The analysis of these images allowed us to visualize some specific chromatin areas where RNA is associated with DNA showing that such a technique could be used to identify multiple components within a cell.
Published: 2010
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28. Dynamic Partitioning of GATE Monte-Carlo Simulations on EGEE

Author: David Sarrut, Tristan Glatard, Sorina Camarasu-Pop, Jakub T. Mościcki, Hugues Benoit-Cattin, Images et Modèles, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Service Informatique et développements
Subjects: Scheme (programming language), Computer Networks and Communications, Computer science, Monte Carlo method, 02 engineering and technology, Parallel computing, computer.software_genre, Porting, 030218 nuclear medicine & medical imaging, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Software, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Overhead (computing), Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, computer.programming_language, business.industry, Images et Modèles, Grid, reseau_international, Workflow, Grid computing, Hardware and Architecture, 020201 artificial intelligence & image processing, business, computer, Information Systems
Abstract: The EGEE Grid offers the necessary infrastructure and resources for reducing the running time of particle tracking Monte-Carlo applications like GATE. However, efforts are required to achieve reliable and efficient execution and to provide execution frameworks to end-users. This paper presents results obtained with porting the GATE software on the EGEE Grid, our ultimate goal being to provide reliable, user-friendly and fast execution of GATE to radiation therapy researchers. To address these requirements, we propose a new parallelization scheme based on a dynamic partitioning and its implementation in two different frameworks using pilot jobs and workflows. Results show that pilot jobs bring strong improvement w.r.t. regular gLite submission, that the proposed dynamic partitioning algorithm further reduces execution time by a factor of two and that the genericity and user-friendliness offered by the workflow implementation do not introduce significant overhead.
Published: 2010
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29. CHARACTERISING THE EOS SLOT-SCANNING SYSTEM WITH THE EFFECTIVE DETECTIVE QUANTUM EFFICIENCY

Author: Jean Michel Létang, P. Monnin, F. R. Verdun, A. H. Clavel, A. Darbon, Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: Transducers, Radiation, Radiation Dosage, Sensitivity and Specificity, Imaging phantom, 030218 nuclear medicine & medical imaging, Labex PRIMES, Detective quantum efficiency, 03 medical and health sciences, Kerma, 0302 clinical medicine, Optics, Imaging, Three-Dimensional, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Figure of merit, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, Physics, Radiological and Ultrasound Technology, business.industry, Phantoms, Imaging, Detector, Public Health, Environmental and Occupational Health, Reproducibility of Results, General Medicine, Equipment Design, Equipment Failure Analysis, Radiographic Image Enhancement, 030220 oncology & carcinogenesis, Radiographic Image Interpretation, Computer-Assisted, Tomography, business, Tomography, X-Ray Computed, Beam (structure)
Abstract: International audience; As opposed to the standard detective quantum efficiency (DQE), effective DQE (eDQE) is a figure of merit that allows comparing the performances of imaging systems in the presence of scatter rejection devices. The geometry of the EOS\texttrademark slot-scanning system is such that the detector is self-collimated and rejects scattered radiation. In this study, the EOS system was characterised using the eDQE in imaging conditions similar to those used in clinical practice: with phantoms of different widths placed in the X-ray beam, for various incident air kerma and tube voltages corresponding to the phantom thickness. Scatter fractions in EOS images were extremely low, around 2 % for all configurations. Maximum eDQE values spanned 9\textendash14.8 % for a large range of air kerma at the detector plane from 0.01 to 1.34 \textmuGy. These figures were obtained with non-optimised EOS setting but still over-performed most of the maximum eDQEs recently assessed for various computed radiology and digital radiology systems with antiscatter grids.
Published: 2015
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30. Passive cavitation imaging using an open ultrasonic system and time reversal reconstruction

Author: Boulos, Paul, Varray, François, Poizat, Adrien, J-C Bera, Cachard, Christian, Association Française de Mécanique, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Service irevues, irevues
Subjects: thrombolysis, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, ultrasound, time reversal, Labex CELYA, acoustic cavitation, reseauₙational, [PHYS.MECA]Physics [physics]/Mechanics [physics], Labex PRIMES, Imagerie Ultrasonore, monitoring, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [PHYS.MECA] Physics [physics]/Mechanics [physics], [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde. Elles sont le plus souvent provoquées par l'obstruction des vaisseaux par des caillots sanguins entrainant un manque d'oxygène dans les cellules. La thrombolyse ultrasonore extracorporelle constituerait un traitement innovant utilisant des ultrasons focalisés pour détruire les caillots sanguins en tirant parti de l'aspect mécanique de la cavitation acoustique. Un prototype a été conçu et amélioré afin de contrôler l'activité de cavitation. Pour suivre le processus de cavitation en temps réel, un système d'imagerie ultrasonore ouvert est utilisé. Les données brutes sont acquises en utilisant une sonde linéaire de 64 éléments actifs dans un mode d'imagerie passive. Lors du traitement de ces données, sur le principe du retournement temporel, le signal acoustique enregistré par la sonde est retro-propagées afin de localiser l'activité de cavitation.
Published: 2015

31. Binary Tomography Reconstructions With Stochastic Level-Set Methods

Author: Françoise Peyrin, L. Wang, Bruno Sixou, Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)
Subjects: Algebraic Reconstruction Technique, Mathematical optimization, Tomographic reconstruction, Applied Mathematics, Iterative reconstruction, Noise (electronics), Regularization (mathematics), Labex PRIMES, Stochastic partial differential equation, Level set, Signal Processing, Simulated annealing, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, Electrical and Electronic Engineering, Algorithm, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Mathematics
Abstract: International audience; In this work, we propose a stochastic level-set method to reconstruct binary tomography cross-sections from few projections. A first reconstruction image is obtained with a level-set regularization method. The reconstruction is then refined with a stochastic partial differential equation based on a Stratanovitch formulation. The reconstruction results are compared with the ones obtained with the classical simulated annealing method. The methods are tested on a complex bone μ- CT cross-section for different noise levels and number of projections. The best reconstruction results are obtained with the stochastic level set-method.
Published: 2015
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32. Ultrasound Tissue Characterization: Comparison of Statistical Results using Fundamental and Harmonic Signals

Author: Fanglue Lin, Olivier Basset, Christian Cachard, Anca Cristea, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Materials science, business.industry, Acoustics, Ultrasound, Labex CELYA, reseauₐucun, Biological tissue, Tissue characterization, Signal, Quantitative ultrasound, Imagerie Ultrasonore, Harmonic, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, business, Envelope statistics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Quantitative ultrasound (QUS) imaging has been studied for decades to characterize biological tissue. The QUS estimates can be obtained from the envelope statistics. Previous studies are mainly based on the whole backscattered signals analysis. The present study compares the statistics of filtered fundamental and harmonic signal envelopes. Results show that the statistical estimation using second-harmonic envelops can provide tissue characterization capabilities, similarly to the one obtained with the fundamental. In addition, the parameters are also related to the non-linear property of the investigated medium.
Published: 2015

33. Development of segmented annular array transducer for optoacoustique and pulse echo imaging: a synergic approach

Author: Azizian Kalkhoran, M., Varray, F., Vray, D., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Imagerie Ultrasonore, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2015

34. Angular spectrum methods for nonlinear ultrasound wave propagation: mathematical development and implementation

Author: Christian Cachard, Olivier Basset, Francois Varray, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Mathematical optimization, Acoustics and Ultrasonics, Wave propagation, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Computation, Attenuation, Labex CELYA, Labex PRIMES, Angular spectrum method, Nonlinear system, Imagerie Ultrasonore, Arts and Humanities (miscellaneous), [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Distortion, Harmonic, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Envelope (mathematics), Algorithm, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics
Abstract: The use of simulation tools is required in many domains, especially in medical ultrasound (US). In US propagation, the nonlinear wave distortion is used in clinical application as harmonic or contrast imaging. Various methods exist to compute and evaluate the harmonic increase depending on the medium and the probe geometry. Among these methods, the angular spectrum method (ASM) proposes good compromise between accuracy and computation time. After expressing the wave propagation equation into Fourier domain, either a quasi-linear approximation or a slowly variation envelope approximation (SVEA) can be used to evaluate the harmonic increase which provide two tools. SVEA overcomes the quasi-linear limitation and evaluates the nonlinear frequency interaction during the propagation. A GPU implementation and optimization of both techniques allow a fast computation of the full nonlinear propagation. For both techniques, the computed fields are close and validate our proposed approach. Thanks to the GPU implementation, the computation is strongly reduced compare to Matlab or C version. Of course, some limitations in ASM are present, such as the one way computation of the US field, which did not allow the computation of reflection for media with inhomogeneities in density, celerity, attenuation, or coefficient of nonlinearity.
Published: 2015

35. Contrôle temporel et spatial de la cavitation acoustique pour des tests de thrombolyse ultrasonore extracorporelle

Author: Poizat, A., Boulos, P., Varray, F., Gilles, B., Cachard, C., Bera, J.C., Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie Ultrasonore, Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (SIMaP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG), Service irevues, irevues, and Association Française de Mécanique
Subjects: [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, contrôle spatial, [PHYS.MECA]Physics [physics]/Mechanics [physics], reseauₙational, Labex PRIMES, Imagerie Ultrasonore, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, ultrasons pulsés, cavitation acoustique, régulation temporelle, thrombolyse extracorporelle, bras robotisé, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [PHYS.MECA] Physics [physics]/Mechanics [physics], [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, FPGA, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Les ultrasons focalisés permettent de détruire des caillots sanguins notamment en exploitant les effets mécaniques associés à la cavitation acoustique, dont la dynamique complexe reste un obstacle à l'élaboration d'un dispositif thérapeutique. Un meilleur contrôle de cette dynamique est donc nécessaire pour le développement d'une telle application. Un système permettant le contrôle temporel et spatial de la cavitation en régime pulsé a donc été développé dans le but de réaliser des tests de thrombolyse ultrasonore extracorporelle. Ce système utilise, d'une part, un transducteur focalisé, un hydrophone et une boucle de rétroaction, réalisée à l'aide d'un dispositif FPGA, pour réguler l'activité de cavitation et, d'autre part, un système d'échographie, et un bras robotisé permettant le placement et le balayage par la sonde de thérapie du caillot sanguin à traiter. Le contrôle de la cavitation a été testé et caractérisé en eau dégazée. Les essais ont montré, d'une part, que le système de régulation permet d'atteindre un niveau de cavitation souhaité en régime pulsé de manière très reproductible et avec une bonne stabilité temporelle et, d'autre part, qu'il permet de repérer où se situe le nuage de cavitation le long de l'axe acoustique.
Published: 2015

36. Imagerie photoacoustique de tissus biologiques : application à la détection de plaques vulnérables

Author: Vallet, Maxime, Varray, F., Boutet, J., Vray, D., Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie Ultrasonore, Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: Imagerie Ultrasonore, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2015

37. Binary tomography reconstruction with stochastic level-set method

Author: Wang, L., Sixou, B., Peyrin, F., Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)
Subjects: categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2015

38. Volumetric optoacoustic and pulse echo imaging by elaborating a weighted synthetic aperture technique

Author: Azizian Kalkhoran, M., Varray, F., Vray, D., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: [SPI.ACOU]Engineering Sciences [physics]/Acoustics [physics.class-ph], Imagerie Ultrasonore, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2015

39. Dual Frequency Band Annular Probe for Volumetric Pulse-Echo and Optoacoustic Imaging

Author: Azizian Kalkhoran, M., Varray, F., Vray, D., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: [SPI.ACOU]Engineering Sciences [physics]/Acoustics [physics.class-ph], Imagerie Ultrasonore, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2015

40. Development of a hyperspectral time resolved NIRS system for the exploration of the human brain activity

Author: Lange, F., Montcel, B., Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, reseauₙational, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES, LANG-15b
Abstract: International audience
Published: 2015

41. Protocole de caractérisation et de comparaison des bobines RF applicable aux systèmes d'IRM précliniques et cliniques

Author: Gaillard, Sophie, Mahieu-Williame, Laurent, Bolbos, Radu, Langlois, Jean-Baptiste, Grenier, Denis, Beuf, Olivier, Plateforme d'Imagerie Multimodale LyonTech (PILoT), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Etude et de Recherche Multimodal Et Pluridisciplinaire en imagerie du vivant (CERMEP - imagerie du vivant), Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Rayet, Béatrice, Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Lyon-Université de Lyon-CHU Grenoble-Hospices Civils de Lyon (HCL)-CHU Saint-Etienne-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, [SDV.IB.IMA] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, reseauₙational, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: National audience; Le calcul théorique du profil de sensibilité et du rapport signal à bruit (SNR) des bobines RF peut se faire analytiquement [1-3] mais nécessite d'avoir une connaissance complète des caractéristiques du capteur ce qui n'est pas le cas pour les capteurs commerciaux. Le but de ce travail est de standardiser et de diffuser un protocole expérimental permettant de caractériser le SNR et le volume de sensibilité des bobines et capteurs RF adaptés à la fois aux systèmes IRM précliniques et cliniques. La première motivation est de comparer les performances des capteurs entre eux. Ce protocole peut également être utilisé pour suivre les équipements dans le cadre d'une démarche qualité.
Published: 2015

42. Segmentation of ultrasound images––multiresolution 2D and 3D algorithm based on global and local statistics

Author: Olivier Basset, J. Alison Noble, Atilla Baskurt, Djamal Boukerroui, Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Signal (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Basset, Olivier
Subjects: Computer science, [INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Scale-space segmentation, imagerie_volumique, imagerie_ultrasonore, Wavelet, Artificial Intelligence, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, medicine, Segmentation, Breast ultrasound, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Adaptive algorithm, medicine.diagnostic_test, business.industry, Segmentation-based object categorization, Images et Modèles, Pattern recognition, Image segmentation, Imagerie Ultrasonore, Signal Processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, business, Algorithm, Software
Abstract: In this paper, we propose a robust adaptive region segmentation algorithm for noisy images, within a Bayesian framework. A multiresolution implementation of the algorithm is performed using a wavelets basis and can be used to process both 2D and 3D data. In this work we focus on the adaptive character of the algorithm and we discuss how global and local statistics can be utilised in the segmentation process. We propose an improvement on the adaptivity by introducing an enhancement to control the adaptive properties of the segmentation process. This takes the form of a weighting function accounting for both local and global statistics, and is introduced in the minimisation. A new formulation of the segmentation problem allows us to control the effective contribution of each statistical component. The segmentation algorithm is demonstrated on synthetic data, 2D breast ultrasound data and on echocardiographic sequences (2D + T). An evaluation of the performance of the proposed algorithm is also presented. © 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
Published: 2003
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43. Combination of topological parameters and bone volume fraction better predicts the mechanical properties of trabecular bone

Author: Lis Mosekilde, Claude Laurent Benhamou, Sharmila Majumdar, Laurent Pothuaud, Bert van Rietbergen, Olivier Beuf, P. Levitz, RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique de la matière condensée (LPMC), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biomécanique et génie biomédical (BIM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Orthopaedic Biomechanics
Subjects: Adult, Male, Méthodes et systèmes en IRM et optique, Normalization (statistics), Materials science, Compressive Strength, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Finite Element Analysis, Statistics as Topic, Biomedical Engineering, Biophysics, 030209 endocrinology & metabolism, Monotonic function, In Vitro Techniques, Topology, Models, Biological, Sensitivity and Specificity, 03 medical and health sciences, Bone volume fraction, Imaging, Three-Dimensional, 0302 clinical medicine, categₛt2i, Cluster Analysis, Humans, Computer Simulation, Orthopedics and Sports Medicine, Elastic modulus, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Aged, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Lumbar Vertebrae, Rehabilitation, Reproducibility of Results, Middle Aged, Magnetic Resonance Imaging, imagerie_RMNₒptique, Elasticity, Finite element method, Exponential function, reseau_international, Trabecular bone, Volume fraction, Female
Abstract: Trabecular bone structure may complement bone volume/total volume fraction (BV/TV) in the prediction of the mechanical properties. Nonetheless, the direct in vivo use of information pertaining to trabecular bone structure necessitates some predictive analytical model linking structure measures to mechanical properties. In this context, the purpose of this study was to combine BV/TV and topological parameters so as to better estimate the mechanical properties of trabecular bone. Thirteen trabecular bone mid-sagittal sections were imaged by magnetic resonance (MR) imaging at the resolution of 117 x 117x 300 microm(3). Topological parameters were evaluated in applying the 3D-line skeleton graph analysis (LSGA) technique to the binary MR images. The same images were used to estimate the elastic moduli! by finite element analysis (FEA). In addition to the mid-sagittal section, two cylindrical samples were cored from each vertebra along vertical and horizontal directions. Monotonic compression tests were applied to these samples to measure both vertical and horizontal ultimate stresses. BV/TV was found as a strong predictor of the mechanical properties, accounting for 89-94% of the variability of the elastic moduli and for 69-86% of the variability of the ultimate stresses. Topological parameters and BV/TV were combined following two analytical formulations, based on: (1) the normalization of the topological parameters; and on (2) an exponential fit-model. The normalized parameters accounted for 96-98% of the variability of the elastic moduli, and the exponential model accounted for 80-95% of the variability of the ultimate stresses. Such formulations could potentially be used to increase the prediction of the mechanical properties of trabecular bone.
Published: 2002
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44. Investigating elastic properties of soft biological tissues

Author: Didier Vray, Philippe Delachartre, Nicolas Rognin, Elisabeth Brusseau, Jérémie Fromageau, Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Signal (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Supérieure Chimie Physique Électronique de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Materials science, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Iterative method, Acoustics, Finite Element Analysis, Biomedical Engineering, Young's modulus, Coronary Artery Disease, imagerie_ultrasonore, 030204 cardiovascular system & hematology, Models, Biological, 01 natural sciences, Weight-Bearing, 03 medical and health sciences, symbols.namesake, 0302 clinical medicine, 0103 physical sciences, Axial strain, Image Processing, Computer-Assisted, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, medicine, Humans, Elasticity (economics), 010301 acoustics, Scaling, Ultrasonography, lumiereₚaroi_vasculaire, [SPI.ACOU]Engineering Sciences [physics]/Acoustics [physics.class-ph], Signal processing, medicine.diagnostic_test, Phantoms, Imaging, business.industry, Ultrasound, General Medicine, Elasticity, Imagerie Ultrasonore, Carotid Arteries, imagerieₘorphologique_fonctionnelle, Connective Tissue, symbols, Stress, Mechanical, Elastography, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Algorithms
Abstract: We have developed a signal processing technique to map the axial strain distribution occurring in a medium exposed to a mechanical compression with RF ultrasound signals. This method is based on an adaptive and iterative estimation of local scaling factors, via the exploitation of phase information.
Published: 2002
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45. Magnetic resonance imaging of normal and osteoarthritic trabecular bone structure in the human knee

Author: David C. Newitt, Sharmila Majumdar, Thomas M. Link, Olivier Beuf, Lynne S. Steinbach, Michael D. Ries, Srinka Ghosh, Nancy E Lane, RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Imagerie moléculaire et fonctionnelle: de la physiologie à la thérapie, and Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-IFR8-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Adult, Male, Méthodes et systèmes en IRM et optique, musculoskeletal diseases, genetic structures, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Immunology, Osteoarthritis, Knee Joint, Severity of Illness Index, 030218 nuclear medicine & medical imaging, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Rheumatology, Arthropathy, categₛt2i, medicine, Humans, Immunology and Allergy, Pharmacology (medical), In patient, Femur, Tibia, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Aged, 030203 arthritis & rheumatology, medicine.diagnostic_test, business.industry, Reproducibility of Results, Magnetic resonance imaging, Anatomy, Middle Aged, Osteoarthritis, Knee, musculoskeletal system, medicine.disease, Magnetic Resonance Imaging, imagerie_RMNₒptique, reseau_international, Trabecular bone, Female, business
Abstract: Objective To use high-resolution magnetic resonance imaging (MRI) to evaluate the trabecular bone structure in the distal femur and the proximal tibia and its to correlate the findings with different stages of osteoarthritis (OA) of the human knee. Methods Axial images of the distal femur and proximal tibia were obtained at 1.5 T in patients without and with mild OA and with severe OA. The spatial resolution was 195 × 195 μm2 with a 1-mm slice thickness. Apparent measures of trabecular bone volume fraction (BV/TV), trabecular number (Tb.N), trabecular separation (Tb.Sp), and trabecular thickness (Tb.Th) were calculated. Results Significant differences existed in the trabecular bone structure of the femur and tibia. Differences in trabecular bone structure between the tibia and the femur decreased with the degree of OA. The apparent BV/TV, Tb.N, and Tb.Sp in the femoral condyles could be used to differentiate healthy patients or patients with mild OA from patients with severe OA (P < 0.05). Among individuals, the structural variation of the lateral and medial femoral condyle was indicative of the extent of the disease. Conclusion High-resolution MRI of the knee joint can provide a noninvasive assessment of trabecular bone structure. Trabecular bone structure, determined by high-resolution MRI, shows significant variation in patients with varying degrees of OA. The impact of OA on trabecular bone is different in the tibia than in the femur, and this difference depends on the extent of the disease.
Published: 2002
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46. Dose fractionation in X-ray In-line Phase Tomography

Author: Langer, M., Frachon, T., Weber, L., Hesse, B., Dong, P., Simon Rit, Peyrin, F., European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre Léon Bérard [Lyon]
Subjects: reseau_international, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2014

47. Simulation of Fast and Realistic Nonlinear Radio-Frequency Ultrasound Images Using a Pseudo-Acoustic Strategy

Author: Varray, F., Liebgott, H., Cachard, C., Vray, D., Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Imagerie Ultrasonore, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Labex CELYA, categₛt2i, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2014
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48. Imagerie photoacoustique : plateforme expérimentale et résultats préliminaires

Author: Vallet, Maxime, Varray, F., Li, S., Montcel, B., Boutet, J., Vray, D., Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie Ultrasonore, Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), RMN et optique : De la mesure au biomarqueur, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Méthodes et systèmes en IRM et optique, Imagerie Ultrasonore, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, Labex CELYA, categₛt2i, [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Labex PRIMES
Abstract: International audience; L’effet photoacoustique (PA) permet de générer des ondes acoustiques à partir d’un objet éclairé par une ´ onde lumineuse pulsée. L’imagerie photoacoustique, basée sur cet effet, présente ainsi les avantages des deux modalités dont elle est issue, notamment le contraste optique et la résolution des ultrasons. Cette nouvelle modalité, très prometteuse, s’applique parfaitement à l’imagerie de tissus biologiques et en particulier du système vasculaire. Dans ce contexte, nous avons realisé un système expérimental d’imagerie PA dont nous présentons les caractéristiques ainsi que les résultats préliminaires obtenus sur des fantômes bi-modalités. Nous présentons les méthodes d’acquisition et de formation des images PA acquises sur ce système expérimental à l’aide d’une sonde cMUT (capacitive micromachined ultrasonic transducer). Nous montrons que la bande passante théoriquement infinie en réception est particulièrement adaptée aux signaux PA large bande. Plusieurs fantômes bi-modalités, dont nous maitrisons les propriétés optiques et acoustiques ont ´ été imagés. Nous décrivons la sensibilité du système en fonction de la nature des absorbeurs optiques choisis et de l’excitation laser multispectrale.
Published: 2014

49. Fanbeam data consistency conditions for applications to motion detection

Author: Clackdoyle, R., Simon Rit, Hoskovec, J., Desbat, L., Laboratoire Hubert Curien [Saint Etienne] (LHC), Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Imagerie Tomographique et Radiothérapie, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Léon Bérard [Lyon], Gestes Medico-chirurgicaux Assistés par Ordinateur (TIMC-IMAG-GMCAO), Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG), and VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
Subjects: [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, categₛt2i, Imagerie tomographique et thérapie par rayonnement, reseauₙational, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Labex PRIMES
Abstract: International audience
Published: 2014

50. Biopsy Needle Localization and Tracking Using ROI-RK Method

Author: Christian Cachard, Herve Liebgott, Yue Zhao, Adeline Bernard, Imagerie Ultrasonore, Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Subjects: Reverberation, Article Subject, Labex CELYA, Tracking (particle physics), Labex PRIMES, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Biopsy, categₛt2i, medicine, Computer vision, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ultrasound image, Mathematics, Needle localization, medicine.diagnostic_test, business.industry, lcsh:Mathematics, Applied Mathematics, Ultrasound, Echogenicity, Speckle noise, lcsh:QA1-939, Imagerie Ultrasonore, Artificial intelligence, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Analysis
Abstract: ROI-RK method is a biopsy needle localization and tracking method. Previous research work has proved that it has a robust performance on different series of simulated 3D US volumes. Unfortunately, in real situations, because of the strong speckle noise of the ultrasound image and the different echogenic properties of the tissues, the real 3D US volumes have more complex background than the simulated images used previously. In this paper, to adapt the ROI-RK method in real 3D US volumes, a line-filter enhancement calculation only in the ROI is added to increase the contrast between the needle and background tissue, decreasing the phenomenon of expansion of the biopsy needle due to reverberation of ultrasound in the needle. To make the ROI-RK method more stable, a self-correction system is also implemented. Real data have been acquired on anex vivoheart of lamb. The result of the ROI-RK method shows that it is capable to localize and track the biopsy needle in real situations, and it satisfies the demand of real-time application.
Published: 2014
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