Programme

Pré-requis (21H)

A l’issue des entretiens d’admission, nous fournissons aux candidats retenus des documents leur permettant de se mettre à niveau dans des matières non couvertes par leur cursus précédent. Ces matières sont reprises pendant les 5 journées d’enseignement de la première semaine de cours.

Traitement d’Image (12H) E. Petit

Introduction au Traitement d’image et à ses applications médicales, Echantillonnage d’image, Amélioration d’image, Segmentation d’image.

Rayons X (3H) A. Rahmouni

Tube à rayons X, interaction des rayons X avec les tissus, absorption, chaine image et principaux critères qualité, exemple (mammographie).

Imagerie par Résonance Magnétique (3H) Ilana Idy-Peretti

Principe général de l'Imagerie par Résonance Magnétique, phénomène de résonance magnétique nucléaire, relaxation, contraste, formation de l'image.

Physique Nucléaire et Médecine Nucléaire (3H) J.Y. Devaux

Bases physiques de la radioactivité et des émissions mono- et bi-photoniques. Principe de formation de l’imagerie scintigraphique par gamma-caméra et par TEP. Spécificité et complémentarité de l’imagerie fonctionnelle avec l’imagerie structurale.

PERIODE 1

Imagerie Médicale (51H) A. Rahmouni

Rayons X (21H)
Structure de la matière : radiations Ionisantes et non ionisantes, dualité onde-corpuscule.
Tube à Rx et système angiographiques, technologie des capteurs plans.
Interaction rayonnement-matière des particules chargées (excitation et ionisation, diffusion, bremsstrahlung)
Interaction rayons X versus matière : effet photoélectrique, diffusion Rayleigh et Compton, création de paire, prédominance des différentes interactions en fonction de l'énergie
Atténuation des RX via la matière : coefficient d'atténuation linéique, couche de demi-atténuation (CDA), durcissement du faisceau
Description d’une machine scanner et modes d’acquisition
Qualité image :
  • - contraste, résolution spatiale, bruit, courbe ROC
  • - Evaluation pseudo-objective de la qualité image (score, exemple en mammographie - Fantôme MTM 100-)
  • - Paramètres de la qualité image propre à la scanographie (bruit au pixel, profil de sensibilité de coupe, résolution spatiale suivant z, artefacts en scanographie hélicoïdale,…)
Dose en scanographie :
  • - grandeurs dosimétriques
  • - Méthode de mesure instrumentale de la dose
  • - Estimation de la dose à l'organe et de la dose efficace
  • - Influence des paramètres sur la dose délivrée au patient
  • - Techniques de réduction de la dose
  • - Technique innovante : le scanner double source (DSCT)
Ultra-sons (9H)
Principe de l’imagerie échographique, fonctionnement du traducteur acoustique, focalisation, imagerie 3D-4D et haute résolution, imagerie doppler et harmonique, élastographie, applications cliniques (ostéodensitométrie).
Imagerie par Résonance Magnétique (12H)
Instrumentation IRM : aimant, gradient, antennes, chaîne RF
Construction de l’image : codage, plan de Fourier, applications aux différentes familles de séquence
Séquences IRM:
  • - imagerie rapide (remplissage rapide du plan de Fourier) : écho de gradient, écho de spin rapide, échoplanar, imagerie 2D/3D
  • - séquences de suppression tissulaire
  • - vélocimétrie et angiographie par résonance magnétique
Imagerie avancée :
  • - Diffusion, perfusion
  • – ASL
  • – imagerie d’activation cérébrale
  • – spectroscopie.
Qualité image :
  • - Facteurs de qualité de l’image
  • - rapport signal à bruit
  • - résolution spatiale
  • - artéfacts
MédecineNucléaire (9H)
Reconstruction Spect, PET, Radiothérapie métabolique

Traitement d’Image 1 (30H) O. Tankyevych

  • - Filtres optimaux (Canny et Deriche)
  • - Courbes splines-Modèles de contours actifs 2D et 3D
  • - Modélisation paramétrique de courbes et surfaces-Contours géodésiques
  • - Analyse de mouvement et de texture
  • - Recalage et fusion d’images
  • - Traitement d’Image et Morphologie Mathématique
  • - Représentation et visualisation 3D

Traitement du signal (20H) S. Maizy

  • - Estimation des grandeurs statistiques classiques d’un signal stationnaire (3 h)
  • - Analyse spectrale paramétrique (6 h)
  • - Estimation des paramètres d’un modèle linéaire (3 h)
  • - Introduction à l’estimation bayésienne (3 h)
  • - Estimation et filtrage stochastique (15 h)

PERIODE 2

Imagerie spécialisée (30H) E. Itti

  • - Contraste de l’œil humain, contraste et résolution des images.
  • - Imagerie interventionnelle.
  • - Imagerie perfusion / diffusion en IRM.
  • - Imagerie fonctionnelle cérébrale (IRM, SPM)
  • - Imagerie paramétrique.
  • - Imagerie en gating physiologique.
  • - Imagerie TEP animal.
  • - Echo doppler cardiaque.
  • - Hémorhéologie et microcirculation

Analyse et Traitement de données (30H) A. Nakib

  • - Filtrage adaptatif et analyse temps-fréquence (12 h )
  • - Classification (6 h )
  • - Optimisation (6 h)
  • - Analyse des Signaux non stationnaires (6 h )

PERIODE 3

Imagerie moléculaire et ciblage (30H) A. Luciani

Chimie de l’imagerie moléculaire (15H)
Synthèse de ligands, Création de la liaison entre le ligand et le marqueur, Synthèse de marqueurs. Biocompatibilité, Reconnaissance du ligand, Physiocochimie des milieux dispersés, Biodistribution et toxicité, Nanoparticules.
Molécules de ciblage(15H)
Produit de contraste rayon X, substances relaxivistes IRM, agent de contraste, US Traceurs Radioactifs, Ciblage de molécules radioactives.

Traitement d’image 2 (30H) C. Vachier

  • - Filtrage et segmentation (3H CM – 3HTP)
  • - Contours actifs (3H CM – 3HTP)
  • - Compression d’images (3H CM – 3HTP)
  • - Reconnaissances des Formes (3H CM – 3HTP)
  • - Détection de mouvements (3H CM – 3HTP)

Séminaires (12H) E. PETIT

Séminaires présentant des applications du traitement du signal et de l’image en médecine.

Anglais Scientifique (30H) N. Debaste

  • - Remise en place des structures grammaticales
  • - Rédaction d'articles scientifiques ou de rapports techniques en anglais
  • - Pratique de la lecture/compréhension rapide
  • - Acquisition de vocabulaire rhétorique appliqué aux sciences

Projets

Projet de Traitement d’Image(15H) E. Petit
Le Projet de Traitement d’Image a pour objectif de se confronter à un problème concret de traitement d’image médical.
Le projet passe par plusieurs étapes :
  • - recherches bibliographiques pour déterminer des solutions déjà mises en œuvre ;
  • - programmation d’une des approches possibles ;
  • - évaluation des performances de cette solution.
Le projet encadré par des enseignants est réalisé au sein de groupes « hétérogènes » (binôme ou trinôme composés de SVS et SI) qui disposent ainsi des différentes compétences nécessaires.
Le projet donne lieu à la rédaction d’un article scientifique en anglais et à sa présentation orale en anglais.
Lecture critique d’articles A. Luciani
La lecture critique d’articles vise à encourager la lecture, l’analyse, et la critique d’articles tirés de la littérature sur des thématiques directement étudiées dans le Master, en lien avec les centres d’intérêt des étudiants en terme de recherche et de développement.
Ce projet inclut un travail en petit groupe, et donne lieu à une présentation orale.

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