Problèmes inverses en tomographie d'émission – Nouvelles tendances

¹ Institut d'Optique, URA 14 du CNRS, Université Paris-Sud, B.P. 147, 91403 Orsay Cedex, France
² Laboratoire de Psychophysiologie Cognitive, URA 654-CNRS-LENA, Hôpital de La Salpêtrière, 75651 Paris Cedex 13, France
³ Service de Biophysique et de Médecine Nucléaire, Hôpital Sud d'Amiens, avenue Laennec, B.P. 3009, 80030 Amiens Cedex, France

Résumé

La tomographie d'émission est la principale méthode d'imagerie fonctionnelle employée à l'heure actuelle pour le diagnostic médical. Malheureusement, encore actuellement, seules des informations qualitatives peuvent être déduites des images obtenues : en effet, un certain nombre de problèmes se posent encore pour obtenir une bonne quantification de la distribution de radioactivité émise.


Dans cet article, nous montrons quelles sont les limitations de la tomographie d'émission, en particulier nous montrons que la reconstruction est un problème inverse mal posé, et que seule l'utilisation de méthodes de régularisation permet d'obtenir des résultats fiables. Nous décrivons les principales méthodes de régularisation employées en tomographie d'émission.


Puis nous montrons l'intérêt d'intégrer des informations anatomiques sur les organes de la coupe examinée dans le processus de reconstruction, et nous proposons une méthode originale de reconstruction utilisant la fusion des projections scintigraphiques avec un modèle anatomique de la coupe. Cette méthode permet de réduire le nombre d'inconnues du problème. Une analyse du conditionnement du nouveau problème inverse est faite à l'aide d'une décomposition SVD. Enfin nous validons notre approche par des résultats obtenus en simulation.