Résumé
1917: Radon montre que l’on peut reconstruire une fonction à partir de ses projections. Pendant soixante ans, la mise en œuvre de cette théorie sur des données analogiques est un échec car le bruit de mesure est considérablement amplifié. 1970: Hounsfield applique la théorie de Radon à des projections numérisées et met au point le scanner X. Le procédé est étendu à l’ensemble de l’imagerie médicale (médecine nucléaire,irm). 2000: la disponibilité de capteurs plans rend possible les scanners X volumétriques et la tomographie par émission de positons (tep) s’impose en cancérologie. Ceci pousse au développement de méthodes de reconstruction vraiment 3D. Cet article illustre sur l’exemple de latep l’intérêt technologique et clinique d’une approche vraiment 3D, la nécessité d’un traitement numérique des données pour exploiter l’information de façon optimale. Nous insistons sur la relation entre nature des données, technologie de détection et méthodes de traitement utilisées.
Abstract
1917: Radon shows that a function can, be recontructed from its projections. For 60 years, the implementation of this theory to analogue data is a failure because the measurement noise is drastically amplified. 1970: Hounsifeld applies Radon’s theory to digital data and builds the first x-rayct scanner. His approach is generalized to many imaging modalities (nuclear medicine,mri). 2000: 2D x-ray digital detectors make it possible to develop volumetric x-rayct and Positron Emission Tomography (PET) is recognized as a major diagnostic tool in Oncology. For these purposes, fully 3D reconstruction algorithms are developed. This paper explains the technological and clinical interest of a fully 3D approach and the need to digitally process data to optimally use information. We focus on the relationship between the nature of data, the detector technology and available reconstruction methods.
Bibliographie
Webb (S.) ed.,The physics of medical imaging, Institute of Physics Publishing, 1988.
Barrett (H.H.), Swindell (W.),Radiological Imaging: The theory of image formation, Detection and Processing, Academic Press, San Diego, 1981.
Dempster (A.P.), Laird (N.M.), Rubin (D.B.),Maximum likelihood from incomplete data via the EM algorithm, J. Royal Statistical Society, Series B-Methodological,39, no 1, pp. 1–38, 1977.
Shepp (L.A.), Vardi (Y.),Maximum likelihood reconstruction for emission tomography, IEEE Trans Med. Imaging,1, no 2, pp. 113–122, 1982.
Fessler (J.A.),Penalized weighted least squares image reconstruction for positron emission tomography, IEEE Trans. Med. Imaging,13, no 2, pp. 290–300, 1994.
Qi (J.), Leahy (R.M.), Hsu (C.), Farquhar (T.H.), Cherry (S.R.),Fully 3D Bayesian image reconstruction for the Ecat Exact HR+, IEEE Trans Nucl. Sci.,45, pp. 1096–1103, 1998.
Hudson (H.M.), Larkin (R.S.), Accelerated image reconstruction using ordered subsets of projection data, IEEE Trans. Med. Imaging,13, no 4, pp 601–609, 1994.
Browne (J.A.), De Pierro (A.R.),A row action alternative to the EM algorithm for maximizing likelihoods in emission tomography, IEEE Trans. Med. Imaging,15, no 5, pp. 687–699, 1996.
Matej (S.), Lewitt (R.M.),Efficient 3D grids for image reconstruction using spherically-symmetric volume elements, IEEE Trans Nucl. Sci.,42, no 4, pp. 1361–1370, 1995 Matej (82).
Shepp (L.A.), Logan (B.F.),The Fourier reconstruction of a head section, IEEE Trans Nucl. Sci.,21, no 3, pp. 21–43, 1974.
Matej (S.), Lewitt (R.M.), 3D-FRP:Direct Fourier reconstruction with Fourier reprojection for fully 3D Pet, IEEE Trans. Nucl. Sci,48, no 4, pp. 1378–1385, 2001.
Defrise (M.), Kinahan (P.E.), Townsend (D.W.), Michel (C.), Sibomana (M.), Newport (D.F.),Exact and approximate rebinning algorithms for 3D PET data, IEEE Trans. Med. Imaging,16, no 2, pp. 145–158, 1997.
Novikov (R.G.),On the range characterization for the two-dimensional attenuated x-ray transformation, Inverse problems,18, no 3, pp. 113–119, 2001.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Bizais, Y., Lamare, F., Turzo, A. et al. L’imagerie médicale: du 2D au 3D, les problèmes particuliers posés par la reconstruction tomographique en tomographie par émission de positons. Ann. Télécommun. 58, 801–819 (2003). https://doi.org/10.1007/BF03001531
Received:
Accepted:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF03001531
Mots clés
- Médecine
- Imagerie médicale
- Tomographie
- Reconstruction image
- Image tridimensionnel Positon
- Méthode analytique
- Itération