Registration and Matching of Tomographic and Planar Imaging. Application to Magnetic Resonance Angiography (MRA) and to X-Ray Angiography (XA). Recalage et Mise en Correspondance d’Images Tomographiques et de Projection. Cas de l’Angiographie par Résonanc

Registration and Matching of Tomographic and Planar Imaging. Application to Magnetic Resonance Angiography (MRA) and to X-Ray Angiography (XA)

Recalage et Mise en Correspondance d’Images Tomographiques et de Projection. Cas de l’Angiographie par Résonance Magnétique (ARM) et de l’Angiographie par Rayons X (ARX)

Maximilien Vermandel Georges Palos  Anne-Sophie Dewalle  Christian Vasseur  Jean Rousseau 

Laboratoire de Biophysique, UPRES 1049, I.T.M. Pavillon Vancostenobel, CHRU, 59037 Lille Cedex

Laboratoire I3D, FRE-CNRS 2497, Bâtiment P2 USTL 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex

Page: 
165-181
|
Received: 
10 September 2002
|
Accepted: 
N/A
|
Published: 
30 June 2003
| Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

We present a new algorithm for planar (XA) and tomographic (MRA) images registration. The 2D/3D registration is defined as determining the optimal rigid transformation which enables to register the entire dataset coming from both modalities in a common three-dimensional referential. Interests of the described method can be observed through two points. Firstly, the use of an anatomical based registration offers the possibility of less constraining exam, more suitable for patients. Then, after an anatomical referential has been interactively selected, registration procedure may be steered independently since the initialization step is automatic. The tomographic dataset is used to construct a three-dimensional structure, which defined the common referential for the two modalities. Then, the optimal structure position is obtained in the planar imaging reference through a multi-scale analysis and optimization procedures. Finally, since the position of the anatomical structure is known in both MRA and planar imaging referential, it is possible to obtain a three-dimensional matching under condition of having at least two incidences for the planar imaging.

Résumé

Nous présentons un nouvel algorithme réalisant un recalage multimodal d'images planes (2D, ARX) et tomographiques (3D, ARM). Le recalage 2D/3D est défini par la recherche de la meilleure transformation rigide permettant de replacer un ensemble de données multimodales dans un espace tridimensionnel commun. L'intérêt de la méthode proposée réside principalement en deux points. Tout d'abord, l'exploitation de données anatomiques offre la possibilité d'un recalage sans référentiel externe, donc la possibilité d'un examen minimalement invasif plus confortable pour le patient. Ensuite, après la sélection manuelle d'une structure anatomique de référence, la phase de recalage peut être réalisée indépendamment de l'opérateur, puisque l'initialisation est automatique. En premier lieu, les données de l'imagerie tomographique sont exploitées pour reconstruire une structure tridimensionnelle. Cette dernière définit le référentiel commun aux deux modalités. Puis, la position optimale de cette structure dans le référentiel de l'ARX est recherchée au moyen d'une analyse multi-résolution et d'une procédure d'optimisation. Finalement, la position de la structure tridimensionnelle étant connue en ARX et ARM, il est possible d'avoir une correspondance tridimensionnelle entre les modalités, à la condition de disposer d'au moins deux incidences pour les images planes.

Keywords: 

Registration, matching, MRI, angiography, radiography, optimization.

Mots clés

Recalage 2D/3D, mise en correspondance, IRM, angiographie, radiographie, optimisation.

1. introduction
2. Nature des Images
3. Méthodologie
4. Résultats
5. Discussion
6. Conclusion
  References

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