Breast cancer diagnostic system using small angle X ray scatter

Les méthodes actuelles d'imagerie, telles que la mammographie ou les ultrasons donnent parfois des résultats peu concluants et nécessitent des biopsies pour confirmer l'absence de pathologie. Cela mène à un grand nombre de biopsies, qui sont invasives, stressantes, et prennent du temps. Pour répondre à ce problème, de nouvelles méthodes de diagnostic, dont la diffusion cohérente de rayons X, sont explorées. La diffusion cohérente de rayons X reflète la structure moléculaire des tissus, rendant cette technique particulièrement intéressante dans le contexte d'amélioration de diagnostic.Cette thèse étudie l'exploitation de la diffusion cohérente de rayons X pour affiner la caractérisation in vivo des tissus mammaires, en vue d'une future utilisation en complément d'une mammographie suspecte.Un montage expérimental d'acquisition de spectres diffusés et une méthode de traitement de données associée allant jusqu'à la classification sont proposés. La dose déposée est également étudiée, dans la perspective d'une utilisation in vivo. La méthode complète fait l'objet de validations expérimentales sur fantômes plastiques et biologiques. Les résultats obtenus sont très encourageants, cependant des améliorations seront nécessaires pour atteindre les exigences cliniques. Quelques pistes pour la suite de ce projet sont également proposées.Current breast imaging methods, such as mammography or ultrasounds, sometimes yield inconclusive results and require a biopsy to confirm the absence of pathology. This leads to a large number of biopsies, which are invasive, stressful and time-consuming. To address this problem, new diagnostic methods, including coherent X ray scattering, are explored. Coherent X ray scattering is a promising method for improving diagnosis, as it yields information about the molecular structure of the breast tissues.This thesis explores the use of coherent X ray scattering to refine in vivo breast tissue characterization, as a supplementary technique, in addition to suspicious mammography. An experimental set-up for coherent X ray scattering spectra acquisition and an associated data processing methods, including classification, are proposed. The delivered dose is also studied in view of an in vivo application. The complete method is experimentally validated on plastic and biological phantoms. Obtained results are very encouraging, however improvement is still needed in order to meet clinical requirements. A few ways of improvements are suggested for the continuation of this project