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Contexte: Le laboratoire Creatis s’intéresse au développement de méthodes de traitements des images médicales permettant d’améliorer leur qualité pour le diagnostic et le suivi de différentes pathologies. La majeure partie de ces travaux est évaluée initialement à l’aide de données ‘synthétiques’ ou ‘simulées’ qui reproduisent les principales caractéristiques des images cliniques et permettent de maîtriser l'ensemble des paramètres d'acquisition du signal ainsi que la vérité terrain sur le phénomène pathologique étudié. Aussi, l’un des axes de recherche trasversale du laboratoire concerne le développement de méthodes de simulation complexes permettant la génération d’images virtuelles les plus réalistes possibles. Le projet VIP financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) sera initié en janvier 2010 sur ce thème. Il a pour objectif de développer une plate-forme de simulation incorporant la majorité des modalités d’imagerie médicales (TDM, US, IRM et TEP). Ce projet regroupe plusieurs laboratoires français dont le LETI de Grenoble qui apportera un simulateur d’images tomodensitométriques (TDM), le logiciel SINDBAD, initialement développé pour des applications en contrôle non destructif.
Objectif : Le travail de stage s’intégrera dans le contexte de ce projet national VIP et aura pour objectif de développer et valider un modèle de simulation réaliste d’images TDM médicales avec le logiciel SINDBAD.
Méthode: Ce travail sera réalisé en collaboration avec le LETI qui développe SINDBAD et les cliniciens du laboratoire CREATIS qui apporteront leur expertise sur les images TDM et l’accès à des données expérimentales. La première composante du stage consistera à modéliser dans le simulateur les caractéristiques géométriques principales d’un ou plusieurs systèmes TDM cliniques disponibles. Ce travail nécessitera de prendre en main le logiciel SINDBAD, de comprendre les principes de formation de l’image TDM et de rechercher dans la littérature ou les manuels techniques des scanners, les paramètres nécessaires au simulateur. La seconde composante du stage, à mener en parallèle, consistera adapter les algorithmes de reconstruction disponibles au laboratoire à la géométrie des scanners modélisés. La dernière composante du stage consistera à valider le modèle de simulation développé en comparant des données simulées avec SINDBAD et des données expérimentales acquises sur les systèmes cliniques. Le stagiaire définira le cahier des charges des expériences à réaliser et participera aux campagnes d’acquisition. La comparaison des données expérimentales et cliniques permettra d’ajuster les paramètres du simulateur afin que le modèle reproduise le plus fidèlement possible des critères d’évaluation de la qualité des images comprenant le rapport-signal-sur bruit, la résolution spatiale et les phénomènes de distorsion. Les simulations Monte Carlo seront réalisées en utilisant les ressources de la ferme de PC du laboratoire creatis-lrmn ainsi que les ressources informatiques du centre de calcul de Lyon.
Compétences :
- Traitement numérique du signal et d’image
- Programmation Matlab/C
- Des connaissances en imagerie médicale et/ou en simulation Monte Carlo sont un avantage.
Encadrement : Le stage se déroulera au laboratoire CREATIS. L'étudiant sera encadré par Carole Lartizien, CR1 CNRS et Simon Marache, doctorant, en collaboration avec les membres du projet VIP, le LETI et une équipe de cliniciens.