Compensation du mouvement respiratoire dans les images TEP

THESE
En vue de l’obtention du
DOCTORAT DE L’UNIVERSIT´ E DE TOULOUSE
D´elivr´e par Institut National Polytechnique de Toulouse
Discipline ou sp´ecialit´e : Informatique
Pr´esent´ee et soutenue par Zehor Ouksili
Le 26 mai 2010
Titre : Compensation du mouvement respiratoire dans les images TEP/TDM thoraciques
JURY
M. Gr´egoire Malandain DR INRIA Sophia A. Rapporteur
M. David Sarrut CR, HDR INSA Lyon Rapporteur
M. Adrien Bartoli PU Universit´e d’Auvergne Examinateur
M. Isabelle Berry PU-PH UPS Toulouse Examinateur
Dr. Fr´ed´eric Courbon MCU-PH, HDR UPS Toulouse Invit´e
M. Olivier Caselles MCU-PH, HDR UPS Toulouse Invit´e
M. Alain Ayache PU INP Toulouse Directeur
M. Hadj Batatia MCU INP Toulouse Co-Directeur
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Ecole doctorale : Math´ematiques Informatique T´el´ecommunications de Toulouse
Unit´e de recherche : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse

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Remerciements
Ce travail de th`ese a ´et´e r´ealis´e au sein de l’´equipe Traitement et Compr´ehension des
Images (TCI) de l’Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT).
Je tiens `a remercier, d’abord, Messieurs Gr´egoire MALANDAIN et David SARRUT
d’avoir accept´e de rapporter le travail de cette th`ese et d’avoir consacr´e de leur temps pour
apporter des remarques constructives qui ont contribu´e `a l’am´elioration de ce manuscrit. Je
les remercie aussi de leur patience lors du processus de relecture.
Je remercie ´egalement les membres du jury : Madame Isabelle BERRY et Monsieur
Adrien BARTOLI d’avoir accept´e d’examiner cette th`ese. Je remercie aussi Messieurs Fr´ed´eric
COURBON et Olivier CASELLES, respectivement responsable du service de m´edecine
nucl´eaire et radiophysicien `a l’Institut Claudius Regaud (centre de lutte contre le cancer),
pour avoir apport´e leur savoir-faire clinique tout au long de ma th`ese.
Je remercie, le professeur Alain AYACHE pour m’avoir accueillie dans son ´equipe et d’avoir
accept´e de diriger cette th`ese.
Je remercie Monsieur Hadj BATATIA pour son encadrement quotidien et pour sa rigueur
m´ethodologique. Je lui exprime ma profonde gratitude pour tout le savoir qu’il m’a transmis.
J’ai travaill´e pendant les deux premi`eres ann´ees de ma th`ese avec Clovis Tauber. Je le
remercie pour ses conseils et contributions.
J’aimerais aussi remercier toutes les personnes avec qui j’ai travaill´e dans le cadre du projet
COHERENCE en particulier Melle Julia NALIS, radiophysicienne `a l’ICR, qui a facilit´e l’acc`es
aux donn´ees m´edicales et aux diff´erentes formations de General Electric. Je la remercie aussi
pour avoir r´epondu `a toutes mes questions qui rel`event de la pratique d’un radiophysicien.
Je n’oublierai pas les moments qu’on a pass´es ensemble `a manipuler les machines TEP/TDM
et `a r´efl´echir au fonctionnement exact des logiciels GE. Je tiens `a remercier Cyril JAUDET,
postdoc `a l’ICR, pour avoir ´et´e `a l’´ecoute de nos besoins et propos´e des exp´erimentations
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pouss´ees pour les ´etapes de validation. Mes remerciements vont aussi aux ing´enieurs qui
ont contribu´e `a l’int´egration des diff´erents algorithmes d´evelopp´es dans cette th`ese dans la
plateforme COHERENCE, en particulier C´erdric GEORGES avec qui j’ai travaill´e ces derniers
mois.
Je souhaite ´egalement remercier les personnes de mon ´equipe qui m’ont soutenue morale-
ment pendant cette th`ese, en particulier Ali Mcheik pour ses multiples propositions de sorties
et de divertissements, histoire d’oublier un peu le travail !
J’aimerais remercier vivement Monsieur Karim ACHAIBOU, directeur du d´epartement
informatique de l’IPST-CNAM, de m’avoir chaleureusement accueillie dans son d´epartement
et d’avoir ´et´e mon tuteur p´edagogique pour la formation du monitorat de 2005 `a 2008.
Merci aussi `a l’´equipe enseignante : Bertrand RAIFF, Louis RANDRIAMIHAMISON et
Christophe PIOMBO pour leur amiti´e et leur flexibilit´e.
Je tiens `a remercier toutes les personnes du petit club de Taichi de l’IPST-CNAM : Dany,
Val´erie, Sabine, Cristine et Louis. Ce club a contribu´e `a mon ´equilibre tout au long de la th`ese
par des moments destressants et agr´eables. Merci !
Je remercie aussi Sylvie EICHEN et Sylvie ARMENGAUD, nos deux gentilles secr´etaires,
pour leur sympathie et leur bonne humeur et pour avoir facilit´e toutes les d´emarches effectu´ees
dans le cadre de ma th`ese.
Fahima Cheikh a ´et´e une amie au d´ebut de cette th`ese. Nos chemins se sont s´epar´es mais
se sont rejoints la derni`ere ann´ee de th`ese comme un soutien moral. Je la remercie ´egalement.

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Je d´edie ce manuscrit `a mon mari ainsi qu’`a mes parents pour leur soutien ind´efectible, tout
ce qu’ils ont fait pour que j’en soit l`a, et surtout pour leur Amour. A Ismael, Yanis et Ilyes.
A Ouzna ma soeur pour ses encouragements et `a mes trois fr`eres : Nadir, Youcef et Younes.
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A la petite qui arrivera bientˆot pour faire le bonheur de notre famille.