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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
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 14,3 % 85,7 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Se familiariser avec les principes physiques de synthèse d’images en médecine et des technologies associées, de la source au détecteur.

Passé, présent et avenir de l’imagerie médicale. Radiographie, tomographie, imagerie par résonance magnétique, imagerie par radio-isotopes, imagerie par ultrasons, imagerie optique, photonique et laser, technologies émergentes en imagerie médicale. Illustration de l’application des méthodes en imagerie médicale diagnostique.

Séances de laboratoire permettant de se familiariser avec les différentes méthodes de synthèse d’images médicales d’un point de vue physique et algorithmique.



Objectifs du cours

Description sommaire

Présentation des principales modalités de l’imagerie médicale, tant du point de vue des principes d’acquisition que de l’analyse et l’interprétation des informations contenues dans ces images. Exposé des principes physiques de synthèse d’images en médecine et des technologies associées, de la source au détecteur.

Radiographie, tomographie, imagerie par résonance magnétique, imagerie par radio-isotopes, échographie, imagerie optique, photonique et laser, technologies émergentes en imagerie médicale. Illustration de l’application des méthodes en imagerie médicale diagnostique.

Les cours théoriques sont complétés par des sessions de laboratoire qui permettront à l’étudiant de se familiariser avec les différentes méthodes de synthèse et de traitement d’images médicales d’un point de vue physique et algorithmique.

 

Objectifs

  • Présenter les différents systèmes d’imagerie du milieu clinique.
  • Familiariser l’étudiant(e) avec les concepts et les quantités caractéristiques de l’imagerie numérique, en particulier l’imagerie médicale.

Donner à l’étudiant(e) les connaissances de base nécessaires pour comprendre et manipuler le contenu informationnel des images médicales.




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.




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 Jonathan Boudreau Laboratoire jonathan.boudreau.1@ens.etsmtl.ca



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

 

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



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


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, 2nd 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

TD

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

TD

 

Cours 9z

6 juillet

 

 

 

1. Segmentation K-means

2. Croissance de régions

3. Recalage d’Images

6 juillet : 8:30-10:30

TD

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