Soutenance de thèse d'Emilie PIETERSOONE jeudi 19 mars 2026 à 14h

La soutenance de thèse d'Emilie PIETERSOONE (équipe GMCAO) se fera en anglais et aura lieu jeudi 19 mars 2026 à 14h, elle portera sur le thème : 

« Simulation Monte Carlo d'imagerie-X à contraste de phase »

Lieu : Amphi Serge Kampf du GIN, 31 chemin Fortuné Ferrini 38700 LA TRONCHE

bullet Composition du jury :

  • SIJBERS Jan, Full professor, University of Antwerp, Rapporteur
  • BECH Martin, Full professor, Lund University, Rapporteur
  • PEREIRA Sylvania, Associate professor, Delft University of Technology, Examinatrice
  • ROLLAND DU ROSCOAT Sabine, Professeure des Universités, Université Grenoble Alpes, Examinatrice
  • LANGER Max, Chargé de Recherche, CNRS TIMC, Directeur de thèse
  • BERT Julien, Ingénieur de Recherche, CHRU de Brest, Co-directeur de thèse

bullet Résumé en français :

Le travail présenté dans cette thèse introduit un nouveau cadre pour la simulation de l'Imagerie par Contraste de Phase des Rayons X, une technique d'imagerie synchrotron qui obtient le contraste grâce au déphasage du faisceau de rayons X. Les méthodes de simulation actuelles ne parviennent pas à reproduire certaines situations d'imagerie.
Ce travail apporte deux contributions clés pour réconcilier la physique des ondes et celle des particules pour la simulation des images cohérentes. La première partie est une approche de la diffraction utilisant la Fonction de Distribution de Wigner. Elle nous permet d'attribuer des angles de diffraction spécifiques à des photons individuels tout en modélisant simultanément la diffusion incohérente. La seconde partie est une méthode de lancer de rayons basée sur des voxels pour la réfraction, qui se concentre sur des définitions discrètes afin de simuler avec précision la propagation des ondes à travers des milieux complexes et hétérogènes sans nécessiter de définitions analytiques.
En intégrant ces parties, nous établissons un simulateur qui prend en compte toutes les interactions pertinentes dans la formation de l'image, fournissant une base théorique capable de générer des données réalistes pour faire progresser la reconstruction basée sur l'IA et de simuler diverses modalités d'imagerie.
 
Mots-clés: « Imagerie par contraste de phase aux rayons X », « Simulation Monte Carlo », « Fonction de distribution de Wigner », « Traçage de rayons », « Réfraction »
 
bullet Résumé en anglais :
 
The work in this thesis presents a novel framework for simulating X-ray Phase Contrast Imaging, a synchrotron imaging technique that achieves contrast through the phase shift of the X-ray beam. Current simulation methods do not recreate certain imaging situations.
Our work makes two key contributions to create a high-fidelity simulator capable of reconciling wave and particle physics. The first part is an approach to diffraction using the Wigner Distribution Function. We can assign specific diffraction angles to individual photons and simultaneously modeling incoherent scattering. The second part is a voxel-based ray-tracing method for refraction, which focuses on discrete definitions to accurately simulate wave propagation through complex, heterogeneous media without requiring analytical definitions.
By integrating these parts, we establish a unified simulator that accounts for all relevant interactions in image formation, providing a theoretical foundation that can generate realistic data to advance AI-based reconstruction and simulate diverse imaging modalities.

 

Keywords: "X-ray phase contrast imaging", "Monte Carlo simulation", "Wigner Distribution Function", "Ray-tracing", "Refraction"