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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Jean-Marc Lina, Catherine Laporte

PLAN DE COURS

Été 2025
GTS601 : Principes de l'imagerie médicale (3 crédits)

Préalables
Aucun préalable requis.

Description du cours
Ce cours vise à s'initier aux principaux systèmes d'imagerie médicale, tant au niveau de leur principes fondamentaux que dans leur utilisation clinique.

Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure de :

décrire l'inventaire des principaux outils d'imagerie médicale;
expliquer les principes fondamentaux de l'imagerie médicale;
comparer les différentes applications de l'imagerie médicale en milieu clinique;
évaluer la performance d'un algorithme d'imagerie médicale;
argumenter le choix d'un système d'imagerie dans un contexte clinique.

Éléments de contenu : inventaire des systèmes d'imagerie médicale (OAS1,OAS3). Principes de la formation des images (OAS2). Traitement numérique et mesures de performance en imagerie médicale (OAS4). Rayonnement électromagnétique et radiographie (OAS2, OAS3). Algorithme de tomodensitométrie (OAS2, OAS3). Ultrasons et échographie (OAS2). Segmentation et recalage en imagerie médicale (OAS4). Principe et formation de l'Imagerie de Résonance magnétique (IRM) (OAS2). Imagerie nucléaire, SPECT et PET (OAS2, OAS3, OAS5)

Stratégies pédagogiques

- Un (1) cours magistral par semaine. Chaque cours couvre un thème spécifique.

- Deux (2) heures de laboratoire hebdomadaires reliés aux thèmes abordés en cours théorique.

Informations concernant l’agrément du BCAPG
Ce cours compte 58,8 unités d'agrément réparties comme suit :

Catégories de UA	Nombre	Proportion	Matière(s) traitée(s)
Sciences naturelles	8,4 UA	14,29 %
Science du génie	50,4 UA	85,71 %

Les objectifs de ce cours sont liés aux indicateurs de qualités requises des diplômés de la manière suivante :

Objectif spécifique	Qualité	Indicateur	Niveau d'enseignement
expliquer les principes fondamentaux de l'imagerie médicale;	Q1 . Connaissances en génie	i1 . Résoudre des problèmes mathématiques	Appliqué
expliquer les principes fondamentaux de l'imagerie médicale;	Q1 . Connaissances en génie	i2 . Appliquer les concepts des sciences naturelles	Appliqué
expliquer les principes fondamentaux de l'imagerie médicale;	Q1 . Connaissances en génie	i3 . Appliquer les concepts fondamentaux de l’ingénieri	Appliqué
expliquer les principes fondamentaux de l'imagerie médicale;	Q1 . Connaissances en génie	i4 . Appliquer les concepts spécialisés de l’ingénierie	Développé
argumenter le choix d'un système d'imagerie dans un contexte clinique.	Q2 . Analyse de problèmes	i1 . Identifier et formuler des problèmes complexes	Appliqué
argumenter le choix d'un système d'imagerie dans un contexte clinique.	Q2 . Analyse de problèmes	i2 . Choisir un modèle ou une méthode pour solutionner	Appliqué
argumenter le choix d'un système d'imagerie dans un contexte clinique.	Q2 . Analyse de problèmes	i3 . Appliquer modèle ou méthode	Appliqué
comparer les différentes applications de l'imagerie médicale en milieu clinique;	Q5 . Outils d'ingénierie	i1 . Évaluer outils et techniques	Appliqué
comparer les différentes applications de l'imagerie médicale en milieu clinique;	Q5 . Outils d'ingénierie	i3 . Combiner, adapter, créer	Développé
évaluer la performance d'un algorithme d'imagerie médicale;	Q8 . Professionnalisme	i1 . Délimiter les responsabilités	Développé
évaluer la performance d'un algorithme d'imagerie médicale;	Q8 . Professionnalisme	i2 . Décrire le rôle de l'ingénieur	Développé
évaluer la performance d'un algorithme d'imagerie médicale;	Q8 . Professionnalisme	i3 . Utiliser ses compétences	Développé
décrire l'inventaire des principaux outils d'imagerie médicale;	Q9 . Impact du génie sur la société et l'environnement	i1 . Tenir compte des enjeux économiques	Développé
décrire l'inventaire des principaux outils d'imagerie médicale;	Q9 . Impact du génie sur la société et l'environnement	i2 . Tenir compte des enjeux environnementaux	Développé
décrire l'inventaire des principaux outils d'imagerie médicale;	Q9 . Impact du génie sur la société et l'environnement	i3 . Considérer les interactions du génie	Développé

Utilisation d’appareils électroniques

Il n'est pas permis d'enregistrer les cours ou les séances de laboratoire sans autorisation explicite du professeur.

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Lundi	08:30 - 12:00	Activité de cours
	Mardi	13:30 - 15:30	Laboratoire

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Jean-Marc Lina	Activité de cours	jean-marc.lina@etsmtl.ca	A-2465
01		Laboratoire

Cours

GTS601 – PRINCIPE DE L’IMAGERIE MÉDICALE
Session ÉTÉ 2025
Cours (mode hybride*)			Travaux dirigés/laboratoires*
Lundi AM (8 :45 – 12 :00), F-5009			Mardi PM (13 :30 – 15 :30) A-2500

PERIODES	Date (cours)	Titre		Date (TD/labo)
1	5 mai	Introduction		6 mai		LABO0
2	12 mai	Formation des images		13 mai	TD1
3	23 mai	Traitement numérique		20 mai		LABO1
4	26 mai	Rayonnement		27 mai		LABO1
5	2 juin	Radiographie		3 juin		LABO2
6	9 juin	Tomodensitométrie		17 juin	TD2
7	10 juin	Ultrasons		26 juin		LABO2
8	25 juin	Intra (30%)		8 juil		LABO3
9	7 juil	Échographie		15 juil	TD3
10	14 juil	Segmentation et recalage		22 juil		LABO3
11	21 juil	IRM		29 juil		LABO4
12	28 juil	Imagerie nucléaire		5 aout		LABO4
13	4 aout	SPEC et PET		x	TD4 et révision
Le LABO0 est non évalué (introduction à matlab)
Les laboratoires 1-4 sont évalués (4x9%); Intra (30%)
Le cours ‘3’ du 23 mai est un jeudi (en zoom)
Le cours ‘7’ remplace la période de laboratoire du mardi 10 juin ( pas de cours le lundi 16 juin ), en présence (local à préciser)
Le cours ‘8’ (examen intra) aura lieu (en présence) le mercredi 25 juin (local du cours).
* Date en rouge : mode ‘à distance’ (zoom)
x Période supplémentaire de 2 heures (JM Lina)

Notes:

Tous les cours sont d'une durée de 3 heures par semaine.

Laboratoires et travaux pratiques

Date	Description	Heures
	Introduction à MATLAB (Labo 0)	2 heures
	TD1	2 heures
	Restauration d'images (labo 1)	4 heures
	Reconstruction tomographique (labo 2)	4 heures
	TD2	2 heures
	Segmentation automatique d'images (labo 3)	4 heures
	TD3	2 heures
	Échographie et modélisation géométrique de la carotide (labo 4)	4 heures
	Total	24

Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciel Matlab (analyse numérique des images)

Évaluation

Informations additionnelles :

Activité	Description	%	Date
	Intra	30 %	25 juin 2025
	Examen final	34 %
	Laboratoires (4)	36 %

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	25 juin 2025

Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tolérance pour des délais raisonnables avec justification écrite. Un retard injustifié entraînera une pénalité de 5% par jour (ouvrable ou non).

Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.

Documentation obligatoire

Aucune

Ouvrages de références

Principales

BUSHBERG, J.T., et al., The Essential Physics of Medical Imaging, 2^nd ed., Lippincott Williams & Wilkins, 2002.

DHAWAN, A.P., Medical Image Analysis, IEEE Wiley Press, 2003.

Complémentaires

PRINCE, J. L. and LINKS, J. M., Medical Imaging: Signals and Systems, Prentice-Hall, 2006.
HENDEE, W. R. and RITENOUR, E. R., Medical Imaging Physics, Wiley-Liss, 2002.
GUY, C. and FFYTCHE, D., An Introduction to the Principles of Medical Imaging, Imperial College Press, 2005.
KAK, A. C. and SLANEY, M., Principles of Computerized Tomographic Imaging, SIAM, 2001.
SHUNG, K. K., Diagnostic Ultrasound: Imaging and Blood Flow Measurements, CRC Press, 2006.
HORNAK, J. P., The Basics of MRI, livre en ligne, http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/, 1996-2011.
BOUDOUX, C., Fundamentals of biomedical optics, Pollux Editions, 2017.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours: https://ena.etsmtl.ca/

Autres informations

GTS601 SESSION ETE 2022 COURS/LABORATOIRES TRAVAUX DIRIGÉS

Organisation du cours dans la session (mode hybride)

Les cours fonctionneront en ‘mode hybride’ : On indique ici par ‘c’ les séances en classe (D.4017) et par ‘z’ les périodes de cours exclusivement à distance (lien zoom).

Les Quizz seront des exercices de cours à choix multiples accessibles dans le site moodle du cours.

Les cours sont le mercredi (13:30 – 17:00) en mode hybride tel que décrit dans le calendrier qui suit. Les travaux dirigés sont le mercredi (8:30 – 10:30) en classe (A-2500) sauf avis contraire.

Semaine

Cours

TD-Laboratoires

Cours 1c

4 mai

1. Introduction

2. L’imagerie médicale

3. Aspects socio-économiques

4. Traitement de l’image médicale

Cours 2c

11 mai

(L)

1. Modèle de formation des Images

2. Analyse spectrale

3. Echantillonnage

11 mai, 8:30-10:30

TD0 (facultatif)

Introduction à matlab

Cours 3c

18 mai

1. 1. Rayonnement et Matière Biologique

2. Loi de Beer-Lambert

3. Absorption et diffusion

4. Effets ionisants

18 mai, 8:30-10:30

Cours 4z

1 juin

Quizz 1 (6%)

(L)

1. La radiographie

2. Production de rayon X

3. film radiologique

4. Collimation

5. Quizz 1

1 juin: 8:30-10:30

Labo1, ‘restauration d’images’ (8%)

Cours 5z

8 juin

1. La tomodensitométrie

2. La tomographie numérique

3. La transformée de Radon

4. La transformée de radon inverse

5. Le CT-scan

8 juin: 8:30-10:30

Labo 1 (suite)

Remise : 24-06

Cours 6c

15 juin

Quizz 2 (6%)

1. Traitement numérique des images

2. Histogramme

3. Filtrage

4. Filtre de Wiener

5. Approche multi-échelle

6. Quizz 2

15 juin : 8:30-10:30

Labo 2, ‘Reconstruction Tomographique’ (8%)

Cours 7c

22 juin

1. Imagerie IRM

2. Fréquence de Larmor

3. Relaxation transverse/longitudinale

4. Echo de spin

22 juin : 8:30-10:30

Labo 2 (suite)

Remise : 14-07

Cours 8z

29 juin

Quizz 3 (6%)

(L)

1. Imagerie IRM T1/T2

2. Qualité de l’image IRM anatomique

3. IRM fonctionnelle et BOLD

4. Quizz 3

29 juin : 8:30-10:30

Cours 9z

6 juillet

1. Segmentation K-means

2. Croissance de régions

3. Recalage d’Images

6 juillet : 8:30-10:30

Cours 10c

13 juillet

Quizz 4 (6%)

1. Echographie

2. Modèle de propagation acoustique

3. Impédance

4. Ultrasons et matière biologique

5. Quizz 4

13 juillet : 8:30-10:30

Labo 3, ‘Segmentation automatique d’image’ (8%)

Cours 11c

20 juillet

(L)

1. Echographie en mode B

2. Production de faisceaux d’US

3. Echographie Doppler

20 juillet : 8:30-10:30

Labo 3 (suite)

Remise : 28-07

Cours 12z

27 juillet

Quizz 5 (6%)

1. Imagerie Nucléaire

2. Imagerie gamma

3. Radioéléments

4. Camera gamma

5. Quizz 5

27 juillet : 8:30-10:30

Labo 4, ‘Echographie (analyse)’ (8%)

Cours 13c

4 aout

1. Imagerie SPECT

2. Imagerie PET

3. Imagerie OCT

4 aout : 8:30-10:30

Labo 4 (suite)

Remise : 8-08

L : ‘lecture dirigée’ (des questions à l’examen final porteront sur ces lectures)

QUIZZ : 5 x 6% = 30 %

LABORATOIRES : 4 x 8% = 32%

EXAMEN FINAL : 38%

Cours : Jean-Marc Lina

Travaux Dirigés / Laboratoires : Liliya Boyadjieva