Un balayage à 360 degrés est effectué à l'aide de chaque décalage circulaire pour améliorer la capture d'informations. Crédit :Université des sciences et technologies du roi Abdallah
La tomodensitométrie tridimensionnelle (3D) est une technologie largement utilisée qui visualise la structure externe et interne d'un objet en assemblant une série d'images bidimensionnelles prises séquentiellement à travers ou autour de celui-ci. Cependant, comme s'en souviendra toute personne ayant subi une imagerie médicale par résonance magnétique, ce type de reconstruction 3D nécessite que le sujet soit immobile tout au long du processus de capture, ce qui peut prendre quelques minutes. Capturer une structure 3D qui change ou se déforme avec le temps est beaucoup plus difficile, et les approches existantes donnent souvent des reconstructions entachées d'artefacts d'image et de surfaces partielles.
Guangming Zang, Ramzi Idoughi et leurs collègues, sous la direction de Wolfgang Heidrich chez KAUST, ont développé une nouvelle méthode d'imagerie en quatre dimensions qui améliore considérablement la qualité d'une telle tomographie spatio-temporelle pour les objets à déformation rapide.
« Le principal défi est lorsque la déformation est si rapide que le scanner ne peut capturer que quelques images avant que la déformation ne devienne significative, " explique Zang. " Le problème est alors de reconstruire des objets 3D très détaillés avec seulement quelques projections avec beaucoup moins d'informations que ce qui serait disponible lors de la reconstruction d'objets statiques. "
L'équipe a relevé le défi en deux parties. D'abord, ils ont modifié la séquence de capture pour avoir une meilleure répartition des scans dans le temps. Puis, ils ont créé un algorithme qui permet la reconstruction à un instant donné en utilisant les informations des étapes d'acquisition précédentes et suivantes.
« Il s'agit d'une étape majeure pour rendre la tomographie 3D utile pour sonder les structures internes des objets lorsque les changements lors de la numérisation ne peuvent être évités, " dit Zang.
Les méthodes de capture conventionnelles produisent des artefacts et des surfaces partielles (b). Ceci est beaucoup amélioré avec la nouvelle méthode de capture (c). Puis, en propageant des informations en avant et en arrière dans le temps en utilisant un champ de flux pour coder la déformation, une reconstruction grandement améliorée peut être obtenue pour un instant donné (d). Crédit :Université des sciences et technologies du roi Abdallah
La déformation de l'objet au cours du temps peut alors être reconstituée avec une grande fidélité. Cette méthode a été utilisée pour capturer un large éventail de phénomènes dynamiques, comme la déshydratation et la réhydratation d'objets organiques, pâte levée et écoulements fluides. Crédit :KAUST
