Imagerie ultrasonore par émissions continues
Recrutement: 
Recrutement en cours/passé: 
Recrutement en cours
Periode: 
2022-2025
Contact: 
adrian.basarab@creatis.insa-lyon.fr; herve.liebgott@creatis.insa-lyon.fr; barbara.nicolas@creatis.insa-lyon.fr

Imagerie ultrasonore par émissions continues

Domaine et contexte scientifiques :

L’imagerie ultrasonore classique, communément appelée « pulse écho », est basée sur des
émissions répétées de pulses ultrasonores courts (focalisée ou pas), i.e., obtenu à partir
d’un signal sinusoïdal à la fréquence centrale de la sonde apodisé temporellement pour ne
garder que quelques périodes, et le recueil des signaux rétrodiffusés par les tissus. Les
émissions codées nécessitent généralement des signaux d’excitations plus longs, afin de
pouvoir englober les codes. La perte de résolution spatiale est compensée par des
techniques de compression, comme par exemple du filtrage adapté ou le filtrage de
Wiener.

Mots-clefs : Imagerie ultrasonore, formation d’images, émissions continues,
reconstruction d’images, problèmes inverses

Objectifs de la thèse :

L’objectif principal de cette thèse est d’étudier un nouveau paradigme en imagerie
ultrasonore, l’acquisition et la reconstruction d’images à partir d’émissions continues.
L’avantage principal d’une telle approche est que les signaux sont reçus en continu, et par
conséquent que les images peuvent être reconstruites à n’importe quel instant temporel,
atteignant ainsi une cadence temporelle théoriquement infinie. A noter que des approches
similaires ont déjà fait leur preuve en imagerie radar [Vierinen16]. Cependant, elles
impliquent aussi des défis théoriques et technologiques, décrits ci-dessous, qui
représentent les principaux objectifs de la thèse et les verrous scientifiques à lever.

Verrous scientifiques :

Les principaux verrous scientifiques, en liant direct avec les objectifs de la thèse, sont :
- concevoir un système de codage spatio-temporel qui devra permettre de localiser dans le
temps et dans l'espace les échos provenant d'un endroit particulier du milieu imagé et
acquis par un élément de la sonde.
- établir un modèle qui reliera les signaux codés reçus par les éléments de la sonde à la
carte de réflectivité des tissues.
- proposer une méthode de formation d'images dont l'objectif est d'inverser le modèle
préalablement établi. Une attention particulière devra être accordée à la résolution spatiale
et temporelle de cette méthode.
- trouver un algorithme d'optimisation numérique adapté à l'estimation de la carte de
réflectivité tissulaire.
- respecter les contraintes expérimentales imposées par les technologies ultrasonores
existantes.

Contributions originales attendues :

- Développement et optimisation des codes. Les codes spatio-temporels doivent permettre
le décodage spatio-temporel des données acquises : quels signaux sont renvoyés par quels
tissus à quel instant de temps ?
- Algorithmes de reconstruction d’image à partir des données reçues en continu. Une
approche de type modélisation du problème direct / résolution par approche problème
inverse sera envisagée. Un modèle direct doit être établi pour relier les données acquises à
la réflectivité tissulaire. Ce modèle doit permettre une inversion afin d’estimer une série
d’images échographiques à partir de signaux reçus en continu.
- Mise en oeuvre. Un schéma d’acquisition (émission - réception) doit être proposé pour
respecter les contraintes imposées par les modèles ci-dessus. Il sera testé en simulation et
sur un des échographes programmables disponibles au laboratoire.

Profil recherché:


- titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou d'un master recherche dans un domaine en lien avec les travaux de thèse
- très bon niveau académique

Equipe de co-encadrement :

Adrian Basarab Hervé Liebgott Barbara Nicolas

Candidature

Envoyez CV, lettre de motivation et bulletins à

adrian.basarab@creatis.insa-lyon.fr; herve.liebgott@creatis.insa-lyon.fr; barbara.nicolas@creatis.insa-lyon.fr