Reconstruction 3D de la microarchitecture osseuse à partir d'un nombre limité de radiographies (apport de techniques de régularisation)

Le diagnostic de l'ostéoporose repose sur la mesure de la densité minérale osseuse qui ne prend pas en compte la configuration spatiale de la microarchitecture 3D pouvant conduire à un diagnostic imprécis. L'objectif de ce travail était d'explorer l'obtention de caractéristiques de la microarchitecture à partir de l'acquisition d'un faible nombre de radiographies sous différents angles de vues. Afin de compenser le manque d'information, nous avons cherché à construire un a priori sur l'organisation 3D de la micro-architecture pour régulariser la méthode de reconstruction. En considérant l'os comme une texture binaire, nous avons exploré les modèles de synthèse de texture et particulièrement le modèle Markovien d'Ising 3D. Une étude des paramètres du modèle a permis d'établir des propriétés comportementales pouvant être reliées aux caractéristiques de l'architecture osseuse. Un modèle Markovien combinant des interactions locales et éloignées et une méthode d'estimation des paramètres du modèle ont été explorés. Cet a priori a ensuite été introduit dans le processus de reconstruction à faible nombre de vues. Nous avons principalement étudié un algorithme de reconstruction algébrique itératif de type ICM. Un nouvel algorithme de reconstruction basé sur la collaboration entre un filtrage non linéaire au cours des itérations et l'ajout de l'a priori Markovien a été développé. Des acquisitions 3D d'échantillons osseux obtenues par microtomographie synchrotron ont été utilisées comme images de référence. L'approche proposée permet de reconstruire un échantillon osseux avec une bonne qualité et d'estimer les paramètres architecturaux avec moins de 20 projections en 2D (1024*1024 pixels) et en 3D (256*256*300 voxels).In this thesis, we worked out porous epoxy thermoset polymers by several ways: i) from polymer blends ii) from structuration of block copolymers iii) by templating . The choice of epoxy thermoset matrices allows a good thermal behaviour, rather high glass transition temperatures, Tg>150C, and a processing as films or as massive monoliths. First, classical thermoplastic-thermoset polymer blends allowed obtaining a broad range of sizes of the separated thermoplastic phase by changing the formulation of the thermosetting precursors. Mesopores were generated by the thermodegradation of the dispersed phase. Then a copolymer is dispersed in the precursor epoxy-amine monomers and generates various organized structures (lamellae, cylindrical) which are maintained during crosslinking of the monomers. The achievement of porous films was made by extraction of the copolymer in an organic solvent. The third technique consists in the impregnation of a porous silica by epoxy-amine monomers in order to obtain a replica of the initial silica after chemical etching in basic medium. Thus we succeeded in making hyperporous epoxy/amine monoliths.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF