EP3142561A1 - Procede de traitement d'images en vue de determiner un degre de mobilite des cordes vocales - Google Patents

Procede de traitement d'images en vue de determiner un degre de mobilite des cordes vocales

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Publication number
EP3142561A1
EP3142561A1 EP15724951.7A EP15724951A EP3142561A1 EP 3142561 A1 EP3142561 A1 EP 3142561A1 EP 15724951 A EP15724951 A EP 15724951A EP 3142561 A1 EP3142561 A1 EP 3142561A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
image
cartilage
determining
arytenoid
characterization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15724951.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe TRESALLET
Frédérique FROUIN
Héloïse BERGERET-CASSAGNE
Siham HACHI
Gilles RUSS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite Pierre et Marie Curie
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Original Assignee
Universite Pierre et Marie Curie
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite Pierre et Marie Curie, Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP filed Critical Universite Pierre et Marie Curie
Publication of EP3142561A1 publication Critical patent/EP3142561A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Clinical applications
    • A61B8/0833—Clinical applications involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085—Clinical applications involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Clinical applications
    • A61B8/0858—Clinical applications involving measuring tissue layers, e.g. skin, interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10132—Ultrasound image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing

Definitions

  • the invention lies in the field of image processing for a medical diagnostic aid. More specifically, the invention relates to a method of processing images from an image representing the larynx of a human being to determine a degree of mobility of the vocal cords of that person.
  • Cervical surgery in general and thyroid and parathyroid surgery in particular are generators of a large number of operations. For example, in France, it is estimated that about 50,000 per year are the number of surgical procedures involving the thyroid. Cervical surgery in human patients carries a significant risk of trauma to the lower laryngeal nerve, commonly referred to as the recurrent nerve.
  • the recurrent nerve innervates a large part of the laryngeal muscles, including the vocal folds or vocal folds. This nerve runs all the way up the neck on either side of the larynx and is thus exposed in any type of cervical surgery.
  • different symptoms may occur.
  • a first symptom is partial or complete paralysis of one or both vocal cords of the operated patients.
  • a second symptom related to recurrent nerve trauma is a swallowing disorder, with risks of false roads. Repetitive inhalations are then responsible for a decrease in the long-term life expectancy of operated patients. In the most severe situations, acute dyspnea occurs in the early postoperative period and requires emergency tracheostomy. In general, we speak of recurrent paralysis to qualify the symptoms related to trauma of the recurrent nerve. It is estimated that about 10% of operated patients suffer from postoperative recurrent paralysis. Beyond the purely medical plan, recurrent paralysis presents medico-economic problems in terms of length of hospital stay, care, work stoppage, and / or professional reclassification of patients.
  • Medico-legal procedures are also frequent when the risk of recurrent paralysis has not been announced or when the diagnosis was made late.
  • An early diagnosis of recurrent paralysis is therefore essential in order to quickly start a suitable treatment, and thus limit the development of the disorder and the installation of compensation mechanisms, for example compensation by the unresponsive vocal cord.
  • recurrent paralysis is diagnosed by direct or indirect laryngoscopy, or nasofibroscopy. Indirect laryngoscopy involves looking at the patient's vocal cords by introducing a mirror into the back of the throat. This examination, although simple and inexpensive, has the disadvantage of being poorly supported by most patients with a significant nausea reflex, limiting in practice the duration of observation. Likewise, this examination is very imprecise.
  • Direct laryngoscopy also allows visual examination of the patient's vocal cords.
  • This examination can be coupled with stroboscopy to analyze the ripples of the vocal cords.
  • This examination is carried out only by trained operators, in expert centers possessing these instruments. It presents the same problems of tolerance by the patient.
  • Nasofibroscopy currently the gold standard for the diagnosis of recurrent paralysis, involves introducing a flexible optic fiber through a nasal cavity, advancing to the supra-glottal laryngeal floor, and observing the mobility of vocal cords when phoning the patient.
  • This examination can be performed with or without local anesthesia of the nasal cavity and throat. Even under anesthesia, the exam is described as uncomfortable or even painful by more than a third of patients, and may cause vagal discomfort.
  • nasofibroscope presents a risk of trauma to the nasal mucosa of haemorrhagic type.
  • nasofibroscopy can be difficult or impossible to achieve.
  • the three types of examination - direct and indirect laryngoscopy, and nasofibroscopy - all provide subjective and qualitative information on voice cord mobility. In summary, they require the know-how and analysis of a specialist, usually an otolaryngologist, without providing quantitative data on the degree of paralysis of the vocal cords.
  • An object of the invention is in particular to remedy all or some of the aforementioned drawbacks by proposing an image processing method, which provides objective and quantitative information on a person's vocal cord mobility, while being non-invasive .
  • the invention is based on the use of one or more images representing the larynx of the person, on the highlighting of characteristic points of the movement of the vocal cords, and on the determination of one or more quantified parameters. , so-called characterization, indicators of vocal cord mobility.
  • the subject of the invention is a method for processing images from an image representing the larynx of a person.
  • the method comprises a step of determining, in the image, the positions of the thyroid cartilage and arytenoid cartilage and / or left arytenoid cartilage, and a step of determining a characterization parameter from the respective positions of these cartilages.
  • the thyroid cartilage, the right arytenoid cartilage and the left arytenoid cartilage, and more particularly their vertices, correspond to points of attachment of the vocal cords to the larynx of the person.
  • Thyroid cartilage also called Adam's apple, forms a point median fixed anchor in front of the larynx.
  • Arytenoid cartilages form a movable posterior attachment point for each vocal cord.
  • the inventors have been able to show that the movement of these attachment points was representative of the movement of the vocal cords. Thus, if the fixation points are visible on the image, but the vocal cords can not be identified with certainty, it is still possible to characterize and quantify their movement.
  • the image representing the larynx of the person is preferably chosen so as to allow easy, reliable and reproducible identification of the thyroid and arytenoid cartilages.
  • the image is acquired by an ultrasound technique. This is called an ultrasound image.
  • the thyroid and arytenoid cartilages have the property of being hyperechoic (easily visible on the ultrasound image), unlike the vocal cords which are hypoechoic and therefore hardly visible by ultrasound.
  • the inventors have been able to demonstrate that the cartilages in question are almost always visible in a transverse (or axial) ultrasound sectional plane, in free breathing or in phonation, whatever the sound emitted.
  • the ultrasound image is for example acquired using a linear probe placed opposite the thyroid cartilage, the acoustic beam scanning to obtain a two-dimensional image.
  • the probe is oriented to obtain an image substantially corresponding to a cross section of the larynx.
  • Other dynamic imaging techniques can also be used, such as MRI (Magnetic Resonance Imaging) or CT.
  • the image can be a two-dimensional (two-dimensional spatial) or three-dimensional (three-dimensional spatial) image.
  • the image is symmetrical about the median plane of the larynx, i.e., a sagittal plane passing through the vertex of the thyroid cartilage.
  • the image processing method may use a sequence of images, i.e.
  • the image processing method may comprise, prior to the step of determining the positions of the thyroid and arytenoid cartilages, a step of acquiring a sequence of images each representing the larynx of a person.
  • the images are for example acquired by an ultrasound technique as described above.
  • the image sequence is acquired during a free breathing of the person.
  • free breathing is meant a breathing during which the vocal cords are not solicited in phonation.
  • the free breathing can then be automatic, where the patient will breathe normally without sound, or forced, that is to say that the patient voluntarily amplify his breathing without emitting sound.
  • Free breathing has the particularity of generating a cyclic movement of the vocal cords between an open position and a closed position. The amplitude of the movement of the vocal cords between these positions is of the order of a centimeter.
  • an opening image and / or a closing image An aperture image represents the larynx of the person in an open position of the vocal cords
  • a closure image represents the larynx in a closed position of the vocal cords.
  • Acquisition of images by ultrasound may use an imaging technique called time reversal.
  • a technique consists of emitting successively from at least two emission points, an incident acoustic wave towards a zone of interest.
  • a set of receivers arranged at a distance from the area of interest, measure the diffracted and / or reflected portion of the incident wave considered, called the diffracted wave.
  • the diffracted wave is then returned to the time domain to determine, by numerical calculation or analytic formula, a so-called inverted wave.
  • the results can be improved by adding the detection signal obtained for one emission point with the detection signal obtained for another emission point.
  • the technique of time reversal imaging allows better visualization of structures located behind the thyroid cartilage, especially in men for whom this cartilage (Adam's apple) is prominent.
  • the characterization parameter can be defined by several quantities, in particular by a distance, an angle or a surface. In any case, it is a quantized characterization parameter, that is to say giving a numerical information relating to the position configuration of the thyroid cartilage (fixed point) with respect to one of the cartilages arytenoids or both cartilages (moving points).
  • the characterization parameter can also be defined according to two points called right middle point and left middle point.
  • the right midpoint is defined as a point of intersection between the median plane of the larynx and an axis orthogonal to the median plane passing through the right arytenoid cartilage.
  • the left midpoint is defined as a point of intersection between the median plane of the larynx and an axis orthogonal to the median plane passing through the left arytenoid cartilage.
  • the characterization parameter can be defined by one of the following distances:
  • ⁇ a distance D M AD between the arytenoid cartilage right and the midpoint law; ⁇ a distance D M AG between the left arytenoid cartilage and the left midpoint.
  • a coronal plane of the larynx is defined as a plane perpendicular to the median plane and any transverse plane of the larynx.
  • the characterization parameter is defined by one of the following surfaces:
  • ⁇ S D surface defined by a triangle defined by the thyroid cartilage, arytenoid cartilage and the right midpoint law
  • ⁇ a surface S G delimited by a triangle defined by the thyroid cartilage, the left arytenoid cartilage and the left midpoint.
  • the image processing method may comprise a step of determining a plurality of characterization parameters.
  • an additional step of determining a so-called composite characterization parameter can be performed.
  • a composite characterization parameter is determined by a relationship integrating at least two characterization parameters. It can in particular be a product, a quotient or a difference of two characterization parameters.
  • a first characterization parameter may be analyzed and, depending on the result of this analysis, a second characterization parameter may be chosen and determined. For a large part of the pathologies of recurrent paralysis, the vocal cords do not have the same degree of hypomobility.
  • Quantified information on the degree of symmetry of arytenoid cartilages in a given position therefore provides useful information for the determination of recurrent paralysis and a possible prognosis for recovery of cordial mobility.
  • two so-called complementary characterization parameters are determined.
  • One of these complementary parameters is defined relative to the right arytenoid cartilage and the other complementary parameter is the equivalent characterization parameter defined with respect to the left arytenoid cartilage.
  • the method may then comprise, in addition, a step of determining a symmetry index as a function of the complementary characterization parameters.
  • a symmetry index corresponds to a particular case of composite characterization parameter.
  • the image from which the characterization parameter (s) is determined is advantageously a so-called opening image representing the larynx of the person in an open position of the vocal cords. Even more advantageously, the image represents the larynx of the person in a position of maximum opening of the vocal cords.
  • the symmetry index is for example obtained by the relation:
  • S D o is the area S D defined for the aperture image
  • S G o is the area S G defined for the aperture image.
  • the symmetry index could also be determined by the relation:
  • D T AD O is the distance D TA D defined for the aperture image
  • D TA G O is the distance D T AG defined for the aperture image
  • the degree of mobility of the vocal cords is advantageously determined by comparing the position of the arytenoid cartilages between the open and closed positions of the vocal cords.
  • two images are used, a first image, called the aperture image, representing the larynx of the person in an open position of the vocal cords, and a second image, called the closing image, representing the larynx in a closed position of the vocal cords.
  • the step of determining a characterization parameter determines a so-called opening characterization parameter, starting from the respective position of the cartilages in the opening image, and a so-called closing characterization parameter, starting from the respective position of the cartilages in the closure image.
  • the opening and closing characterization parameters correspond to the same characterization parameter.
  • the method may then comprise, in addition, a step of determining a mobility index as a function of the aperture characterization parameter and the closure characterization parameter.
  • the determination of the degree of symmetry between the right and left arytenoid cartilages can advantageously be associated with the comparison of the positions of these cartilages between the open and closed positions of the vocal cords.
  • two complementary characterization parameters are said opening values are determined for the aperture image and two so-called complementary closure characterization parameters are determined for the closure image.
  • the additional characterization parameters are identical for the aperture image and the closure image, in order to allow their comparison.
  • the method then further comprises a step of determining a mobility symmetry index from the complementary aperture characterization parameters and the complementary closure characterization parameters.
  • a mobility symmetry index corresponds to a particular case of composite characterization parameter.
  • the mobility symmetry index is for example determined by the relation:
  • S D , o is the area S D defined for the aperture image
  • S D , F is the area S D defined for the closure image
  • S G , o is the area S G defined for the image of opening
  • S G / F is the surface S G defined for the closure image.
  • the mobility symmetry index could also be determined by the relation:
  • D TAD O is the distance D TAD defined for the opening image
  • D TAD F is the distance D TAD defined for the closing image
  • D TA G O is the distance D TAG defined for the aperture image
  • D TAG / F is the distance D TAG defined for the closing image.
  • the method according to the invention may also include a step of selecting an aperture image and a closing image in a sequence of images representing the person's larynx during a vocal cord movement.
  • This selection step can be manual or automated. It can also be semi-automated. A image or some consecutive images can be proposed to an operator who can if necessary redefine the images of opening and closing.
  • the opening image is selected to correspond to a maximum opening of the vocal cords
  • the closing image is selected to correspond to a maximum closure of the vocal cords.
  • the maximum opening of the vocal cords is normally obtained during the inspiration, and the maximum closure during an expiration. The maximum closure can also be obtained during the phonation of the person.
  • the step of selecting an opening image and a closing image comprises:
  • the intensity of the points of the images may notably be related to an amplitude of the ultrasound echoes received in the case of ultrasound images, or to a quantity of electromagnetic radiation received in the case of images acquired by MRI or scanner.
  • the intensity curve with the most intensity variations can be the one with the greatest number of extrema, or the one with the largest difference between a local minimum and a local maximum, consecutive or not.
  • the step of selecting an opening image and a closing image comprises:
  • the different steps of the method according to the invention can be carried out by technical means, for example using purely material means or hardware and software means. These technical means may be separate or not for each step of the process.
  • the step of determining the positions of the cartilages can be performed by means of a software interface allowing an operator to select the position of each cartilage in the image presented to him.
  • An object recognition algorithm in an image could also be used to automate the determination of cartilage positions. After the automatic determination of the positions of the cartilages, it is possible to let an operator correct these positions.
  • the image processing method according to the invention does not constitute a diagnostic method. Indeed, the method comprises neither step of comparison to threshold values, nor step relative to the curative diagnosis, that is to say a deductive decision phase from the obtained quantized data.
  • These different data namely the characterization parameters, the symmetry, mobility, and mobility symmetry indices, need to be exploited and interpreted by a physician, in combination with other external process parameters, such as the age and sex of the person.
  • the invention also relates to a computer program arranged to perform the steps of the method described above when it is executed in at least one computer.
  • the invention also relates to a medium that can be read by at least one computer, comprising a computer program arranged to perform the steps of the method described above when it is executed in at least one computer.
  • the support is for example a digital optical disk (CD) on which are engraved instructions corresponding to the treatment method according to the invention, or a USB key in which these instructions are stored.
  • CD digital optical disk
  • the invention finally relates to an imaging device comprising image acquisition means each representing the larynx of a person, and processing means arranged to perform the steps of the method according to the invention.
  • the imaging device is for example an ultrasound system comprising computer processing means arranged to execute the steps of the method according to the invention.
  • FIG. 1 represents a first example of an image processing method according to the invention
  • FIG. 2 represents an ultrasound image on which are positioned the reference points representing the thyroid and arytenoid cartilages (points of fixation of the vocal cords);
  • FIG. 3 illustrates examples of characterization parameters each defined by a distance
  • FIG. 4 illustrates examples of characterization parameters each defined by an angle
  • FIGS. 5A and 5B illustrate examples of characterization parameters each defined by a surface
  • FIG. 6 represents a second example of an image processing method according to the invention.
  • FIG. 7 represents a first exemplary step of selecting an aperture image and a closing image for the image processing method according to the invention.
  • FIG. 8 represents a second exemplary step of selecting an aperture image and a closing image.
  • variants of the invention comprising only a selection of characteristics described, subsequently isolated from the other characteristics described (even if this selection is isolated at within a sentence including these other features), if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the art.
  • This selection comprises at least one characteristic, preferably functional without structural details, or with only a part of the structural details if this part alone is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art .
  • FIG. 1 represents a first example of an image processing method according to the invention.
  • the method 10 comprises a first step 11 of acquiring an image sequence of the larynx of a person, a second step 12 of selecting an aperture image, a third step 13 of determining the positions of the thyroid cartilages. and arytenoids, a fourth step 14 for determining complementary characterization parameters, and a fifth step 15 determining a symmetry index.
  • the images acquired during step 11 are two-dimensional or three-dimensional images. They identify and position the thyroid cartilage, and arytenoid cartilages right and left.
  • the images are two-dimensional ultrasound images, although other imaging techniques can be used as long as they make it possible to position the cartilages on which the vocal cords are fixed.
  • the ultrasound images can be acquired while the person is in the supine position (flat back), using a linear probe placed next to the thyroid cartilage.
  • a scanning of the acoustic beam is performed either by the operator or by the ultrasound system.
  • the probe is for example oriented towards the lower part of the person, in order to obtain images in a substantially transverse cutting plane.
  • transverse sectional plan is meant a plane separating the body of the person in an upper part, the side of the head, and a lower part, the side of the feet.
  • the probe is preferably oriented symmetrically with respect to the median plane, that is, the plane separating the right and left halves of the person's body.
  • the frequencies used for the acquisition of the images vary for example between 1.5 MHz and about 50 MHz, and preferably between about 10 MHz and about 14 MHz, depending on the echogenicity of the person. Images can be acquired over a period of about 10 seconds, with spontaneous breathing of the person, and a rate of about 30 frames per second.
  • the step 12 of selecting an opening image consists in selecting, in the image sequence, the image corresponding to an open position of the vocal cords.
  • the choice of the open position of the vocal cords is preferred to that of the closed position insofar as paralysis or hypomobility of the vocal cords generally manifests itself in this position, a paralyzed vocal cord remaining in the closed position.
  • it is an open position extreme, in order to facilitate the determination of a degree of immobility.
  • the selection of the aperture image is for example performed by an operator comparing one by one the ultrasound images and selecting the one where at least one of the right and left arytenoid cartilages is in an extreme position during the movement of opening and closing.
  • Step 13 of determining the positions of the thyroid and arytenoid cartilages is to identify these cartilages and to position them in the opening image. Specifically, it is to determine the coordinates of each cartilage in a frame related to the opening image.
  • the positioning can be performed by an operator or by an image processing algorithm.
  • the image processing algorithm can also be used to preposition the cartilages in the image, an operator adjusting and / or validating these positions.
  • the cartilages, in particular the right and left arytenoid cartilages are identified with respect to a same point, for example their midpoint, their apex or their center of mass, in order to compare symmetrical data.
  • the top of a cartilage is the precise point of attachment to a vocal cord. For the sake of ease of reading, we will generally speak simply of cartilage to designate the position of this cartilage or that of the reference point considered.
  • FIG. 2 represents an ultrasound image, in this case an image corresponding to the maximum opening of the vocal cords, on which are positioned landmarks representing the vertex of the thyroid cartilage 21, the vertex of the right arytenoid cartilage 22, and the left arytenoid cartilage apex 23.
  • the positions of the cartilages 21, 22, 23 allow to define, using a median plane PM, illustrated by a vertical axis, and a coronal plane PC, illustrated by a horizontal axis , a right mid-point 24 and a left mid-point 25.
  • the frontal or coronal plane is a plane separating the body of the person in an anterior or ventral part and a posterior or dorsal part.
  • the right midpoint 24 is defined as a point of intersection between the median plane PM and an axis orthogonal to the median plane PM and passing through the right arytenoidal cartilage 22.
  • the left midpoint 25 is defined as a point of intersection between the median plane PM and an axis orthogonal to the median plane PM and passing through the left arytenoid cartilage 23.
  • the step 14 of determining complementary characterization parameters consists in determining two characterization parameters, namely a right-oriented characterization parameter, relative to the position of the right arytenoid cartilage, and a left-handed characterization parameter relating to the position of the left arytenoid cartilage.
  • the right and left characterization parameters are normally defined by the same relationship, replacing the position of the right arytenoid cartilage with that of the left arytenoid cartilage, in order to be able to observe their symmetry.
  • Figure 3 illustrates examples of characterization parameters each defined by a distance. These parameters are called “distance characterization parameters".
  • a first characterization parameter D TAD is defined as the distance between the thyroid cartilage 21 and the right arytenoid cartilage 22.
  • a second characterization parameter D TAG is defined as the distance between the thyroid cartilage 21 and the left arytenoid cartilage 23.
  • a third characterization parameter D MAD is defined as being the distance between the right arytenoidal cartilage 22 and the right midpoint 24.
  • a fourth characterization parameter D MAG is defined as being the distance between the left arytenoid cartilage 23 and the left midpoint. 25.
  • Figure 4 illustrates examples of characterization parameters each defined by an angle. These parameters are called “angular characterization parameters".
  • a first characterization parameter MAD is defined as being the angle between the median plane PM and a line passing through the thyroid cartilage 21 and the right arytenoid cartilage 22.
  • a second characterization parameter A MAG is defined as the angle between the median plane PM and a line passing through the cartilage Thyroid 21 and left arytenoid cartilage 23.
  • a third characterization parameter A A c is defined as the angle between the coronal plane PC and the line passing through the arytenoid cartilages 22 and 23.
  • FIGS. 5A and 5B illustrate examples of characterization parameters each defined by a surface. These parameters are called "surface characterization parameters".
  • a first characterization parameter S D is defined as the area delimited by a triangle defined by the thyroid cartilage 21, the right arytenoid cartilage 22 and the right midpoint 24.
  • a second characterization parameter S G is defined as being the delimited surface by a triangle defined by the thyroid cartilage 21, the arytenoid left cartilage 23 and the left midpoint 25.
  • the characterization parameters D TAD and D TAG are complementary. The same is true of the characterization parameters D MAD and D MA G, A MAD and A MA G, and S D and S G , respectively. Step 14 thus consists in determining one of these pairs of characterization parameters.
  • the positions of the thyroid and arytenoid cartilages, and the characterization parameters are determined relative to an aperture image.
  • the characterization parameters are therefore indexed with the letter 'O' for opening: D TAD , O , DTAG, O, DMAD, O, D AG, O, A AD, O, A AG, O, AAC, O, SD, O and SG, O-
  • the step 15 of determining a symmetry index consists in comparing the complementary characterization parameters, and in providing a symmetry index representative of their degree of similarity.
  • the symmetry index provides quantitative data relating to the symmetry of right and left arytenoid cartilages. It thus makes it possible to highlight a possible asymmetry of mobility of the vocal cords, and to quantify it.
  • the symmetry index is, for example, an open area ratio R s , o, determined by the relation:
  • the characterization parameter A A c defined by the angle between the coronal plane and the straight line passing through the arytenoid cartilages provides as such a quantified information relating to the degree of symmetry of the right and left arytenoid cartilages.
  • This characterization parameter A A c could therefore be called "symmetry index”.
  • FIG. 6 represents a second example of an image processing method according to the invention.
  • This method 60 differs from the method of FIG. 1 in that it does not provide information on the degree of symmetry between right and left arytenoid cartilages in a given configuration, but on the degree of symmetry of their mobility.
  • the method 60 comprises a step 11 of acquiring a sequence of ultrasound images, a step 62 of selecting an aperture image and a closing image, a step 63 of determining the positions of the thyroid cartilages and arytenoids for each image, a step 64 for determining complementary characterization parameters for each image, a step 65 for determining a right mobility index and a left mobility index, and a step 66 for determining an index symmetry of mobility.
  • the step 62 of selecting an aperture image and a closing image consists in selecting, in the sequence of images acquired during step 11, a first image corresponding to an open position of the vocal cords. and a second image corresponding to a closed position of the vocal cords. Preferably, this is extreme opening and closing positions.
  • the step 62 of selecting the opening and closing images can be manual or automated. Exemplary embodiments of this step in an automated manner are given hereinafter with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the step 63 of determining the positions of the cartilages consists, as for step 13, in identifying the cartilages in the image. opening and closing image and position them in these images. This step can also be manual or automated.
  • Step 64 consists in determining a right characterization parameter and a left characterization parameter for the aperture image, and the same characterization parameters for the closure image. These are for example the characterization parameters S D and S G , that is to say S D , o and S G , o for the opening image, and S D , F and S G , F for the closing image.
  • Step 65 of determining left and right mobility indices generally consists in comparing the same characterization parameter between the aperture image and the closure image. The mobility index is therefore indicative of an amplitude of the movement of a vocal cord or both vocal cords.
  • the mobility index right IM S D is for example defined by the relation:
  • the left mobility index IM S G is then defined by the relation:
  • the step 66 of determining a mobility symmetry index is to compare a right mobility index with a corresponding left mobility index, and to provide a mobility symmetry index representative of their degree of similarity.
  • the mobility symmetry index thus provides quantitative data relating to the symmetry of the movement amplitudes of the right and left arytenoid cartilages.
  • the mobility symmetry index is for example a difference E G D between a right laryngeal discharge fraction and a left laryngeal discharge fraction, determined by the relation: It should be noted that the step 66 of determining a mobility symmetry index can be carried out directly without going through step 65 of determining right and left mobility indices. Step 65 is therefore optional.
  • the characterization parameter A A c provides quantized information relating to the degree of symmetry of the arytoid right and left cartilages. This characterization parameter A A c could thus be used in place of the additional characterization parameters.
  • the method described with reference to FIG. 6 would not include step 64 of determining complementary characterization parameters, and step 65 of determining right and left mobility indices, and step 66 of determining a mobility symmetry index would be performed by comparing the characterization parameter A A c, o for the opening image and the characterization parameter A AC , F for the closure image.
  • the mobility symmetry index I SM can be defined by the relation:
  • Fig. 7 shows a first example of step 62 of selecting an aperture image and a closing image.
  • the opening and closing images are selected in a sequence of images representing the larynx of a person. This is for example the sequence of two-dimensional ultrasound images acquired during step 11 described with reference to FIG. 1.
  • a first substep 71 the positions of the thyroid cartilage and at least one arytenoid cartilages are determined for each image of the sequence. This substep 71 may be performed analogously to steps 13 and 63.
  • the same characterization parameter is determined for each image of the sequence as a function of the respective positions of the cartilages.
  • the characterization parameter used in this substep 72 may be identical to or different from the characterization parameter (s) used for the continuation of the method, in step 14 or 64.
  • the characterization parameter is chosen according to its ability to reflect the movement of one or both arytenoid cartilages. This is for example the parameter of distance characterization D TAD OR D TA G-
  • a third substep 73 consecutive pairs of extrema are determined among the characterization parameters. Each pair of extrema comprises a local minimum of the characterization parameter and a local maximum consecutive of the characterization parameter. Typically, for a sequence of images acquired for a duration of about 10 seconds, the person will perform at least two breathing cycles.
  • a pair of images is selected. This sub-step 74 consists in selecting the images associated with the characterization parameters of the extrema torque having the greatest amplitude.
  • the pair of images thus comprises the aperture image and the closure image corresponding to the movement of greater amplitude of the arytenoid cartilage (s).
  • Fig. 8 shows a second exemplary step of selecting an aperture image and a closure image.
  • an intensity curve is determined for each point of the images of the sequence. Each intensity curve thus represents the evolution of the intensity of a given point in the image sequence, and so over time.
  • the intensity curve having the most intensity variations is selected. This is for example the curve with the largest number of extrema, or that with the largest difference between a local minimum and a local maximum, consecutive or not.
  • intensity pairs are determined for the selected intensity curve.
  • Each intensity pair comprises a first intensity value corresponding to a local minimum and a second intensity value corresponding to a local maximum. These intensity values are chosen as consecutive from each other, in order to overcome a possible movement of the person with respect to the image acquisition device.
  • the images associated with the pair of intensities having the largest difference between the local minimum and the local maximum are selected. The image associated with the local minimum then forms the opening image, and the image associated with the local maximum forms the closure image.

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Abstract

L'invention se situe dans le domaine du traitement d'images en vue d'une aide au diagnostic médical. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de traitement d'images à partir d'une image représentant le larynx d'une personne humaine en vue de déterminer un degré de mobilité des cordes vocales de cette personne. Le procédé selon l'invention comprend : - une étape (13) de détermination, dans l'image, des positions du cartilage thyroïde et, du cartilage aryténoïde droit et/ou du cartilage aryténoïde gauche, et - une étape (14) de détermination d'un paramètre de caractérisation à partir des positions respectives desdits cartilages.

Description

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT D'IMAGES EN VUE DE DÉTERMINER UN DEGRÉ DE MOBILITÉ DES CORDES VOCALES
Domaine technique
L'invention se situe dans le domaine du traitement d'images en vue d'une aide au diagnostic médical. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de traitement d'images à partir d'une image représentant le larynx d'une personne humaine en vue de déterminer un degré de mobilité des cordes vocales de cette personne.
État de la technique antérieure
La chirurgie cervicale en général et les chirurgies thyroïdienne et parathyroïdienne en particulier sont génératrices d'un nombre important d'opérations. À titre d'exemple, en France, on estime à environ 50 000 par an le nombre d'actes chirurgicaux portant sur la thyroïde. Les actes de chirurgie cervicale chez les patients humains entraînent un risque important de traumatisme du nerf laryngé inférieur, communément appelé nerf récurrent. Le nerf récurrent innerve une partie importante des muscles du larynx, dont les cordes vocales ou plis vocaux. Ce nerf chemine sur toute la hauteur du cou de part et d'autre du larynx et est ainsi exposé dans tout type de chirurgie cervicale. En cas de traumatisme du nerf récurrent, différents symptômes peuvent se manifester. Un premier symptôme est une paralysie partielle ou complète de l'une ou des deux cordes vocales des patients opérés. Il s'ensuit une dysphonie et des troubles de la respiration. Un deuxième symptôme lié à un traumatisme du nerf récurrent est un trouble de la déglutition, avec des risques de fausses routes. Les inhalations à répétition sont alors responsables d'une diminution de l'espérance de vie à long terme des patients opérés. Dans les situations les plus graves, une dyspnée aiguë survient en post opératoire précoce et nécessite la réalisation d'une trachéotomie en urgence. De manière générale, on parle de paralysie récurrentielle pour qualifier les symptômes liés à un traumatisme du nerf récurrent. On estime qu'environ 10% des patients opérés souffrent de paralysie récurrentielle post opératoire. Au-delà du plan purement médical, la paralysie récurrentielle présente des problématiques d'ordre médico- économique en termes de durée d'hospitalisation, de soins, d'arrêt de travail, et/ou de reclassement professionnel des patients. Les procédures médico-légales sont également fréquentes lorsque le risque de paralysie récurrentielle n'a pas été annoncé ou lorsque le diagnostic a été établi tardivement. Un diagnostic précoce de paralysie récurrentielle est donc indispensable afin de débuter rapidement un traitement adapté, et ainsi limiter le développement du trouble et l'installation de mécanismes de compensation, par exemple une compensation par la corde vocale non atteinte. À l'heure actuelle, la paralysie récurrentielle est diagnostiquée par laryngoscopie directe ou indirecte, ou par nasofibroscopie. La laryngoscopie indirecte consiste à regarder les cordes vocales du patient en introduisant un miroir dans le fond de sa gorge. Cet examen, bien que simple et peu coûteux, présente l'inconvénient d'être mal supporté par la plupart des patients ayant un réflexe nauséeux important, limitant en pratique la durée d'observation. De même, cet examen est très peu précis. La laryngoscopie directe permet également un examen visuel des cordes vocales du patient. Cet examen peut être couplé à la stroboscopie afin d'analyser les ondulations des cordes vocales. Cet examen n'est réalisé que par des opérateurs entraînés, dans des centres experts possédant ces instruments. II présente les mêmes problèmes de tolérance par le patient. La nasofibroscopie, qui constitue actuellement l'examen de référence pour le diagnostic de la paralysie récurrentielle, consiste à introduire une fibre optique souple par une fosse nasale, à progresser jusqu'à l'étage laryngé sus-glottique, et à observer la mobilité des cordes vocales lors de la phonation du patient. Cet examen peut être réalisé avec ou sans anesthésie locale de la fosse nasale et de la gorge. Même sous anesthésie, l'examen est décrit comme étant inconfortable voire douloureux par plus d'un tiers des patients, et peut entraîner des malaises vagaux. De plus, l'introduction d'un nasofibroscope présente un risque de traumatisme de la muqueuse nasale de type hémorragique. Enfin, en présence de certaines malformations des voies aériennes supérieures (déviation de la cloison nasale, imperforation des choanes, etc.), ou pour des enfants en bas âge, la nasofibroscopie peut être difficile, voire impossible à réaliser. Il est aussi à noter que les trois types d'examen - laryngoscopie directe et indirecte, et nasofibroscopie - ont en commun de fournir des informations subjectives et qualitatives sur la mobilité des cordes vocales. En résumé, ils requièrent le savoir-faire et l'analyse d'un spécialiste, généralement un oto-rhino- laryngologue, sans fournir de données quantitatives sur le degré de paralysie des cordes vocales.
Exposé de l'invention
Un but de l'invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant un procédé de traitement d'images, qui fournisse des informations objectives et quantitatives sur une mobilité des cordes vocales d'une personne, tout en étant non invasif. À cet effet, l'invention repose sur l'utilisation d'une ou plusieurs images représentant le larynx de la personne, sur la mise en évidence de points caractéristiques du mouvement des cordes vocales, et sur la détermination d'un ou plusieurs paramètres quantifiés, dits de caractérisation, indicateurs de la mobilité des cordes vocales.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de traitement d'images à partir d'une image représentant le larynx d'une personne. Le procédé comprend une étape de détermination, dans l'image, des positions du cartilage thyroïde et, du cartilage aryténoïde droit et/ou du cartilage aryténoïde gauche, et une étape de détermination d'un paramètre de caractérisation à partir des positions respectives de ces cartilages. Le cartilage thyroïde, le cartilage aryténoïde droit et le cartilage aryténoïde gauche, et plus particulièrement leurs sommets, correspondent à des points de fixation des cordes vocales au larynx de la personne. Le cartilage thyroïde, également appelé pomme d'Adam, forme un point d'ancrage fixe médian en avant du larynx. Les cartilages aryténoïdes forment un point d'attache postérieur mobile pour chaque corde vocale. Les inventeurs ont pu mettre en évidence que le mouvement de ces points de fixation était représentatif du mouvement des cordes vocales. Ainsi, si les points de fixation sont visibles sur l'image, mais que les cordes vocales ne peuvent pas être repérées avec certitude, il est quand même possible de caractériser et de quantifier leur mouvement.
L'image représentant le larynx de la personne est de préférence choisie de manière à permettre un repérage aisé, fiable et reproductible des cartilages thyroïde et aryténoïdes. Selon une forme particulière de réalisation, l'image est acquise par une technique d'échographie. On parle alors d'une image échographique. Les cartilages thyroïde et aryténoïdes ont en effet la propriété d'être hyperéchogènes (visibles facilement sur l'image échographique), contrairement aux cordes vocales qui sont hypoéchogènes et donc difficilement visibles par échographie. Les inventeurs ont pu mettre en évidence que les cartilages en question sont quasiment toujours visibles dans un plan de coupe échographique transverse (ou axial), en respiration libre ou en phonation, quel que soit le son émis. L'image échographique est par exemple acquise à l'aide d'une sonde linéaire placée en regard du cartilage thyroïdien, le faisceau acoustique effectuant un balayage afin d'obtenir une image en deux dimensions. La sonde est orientée de manière à obtenir une image correspondant sensiblement à une coupe transversale du larynx. D'autres techniques d'imageries dynamiques peuvent aussi être utilisées, comme par exemple l'IRM (imagerie par résonance magnétique) ou le scanner. L'image peut être une image bidimensionnelle (à deux dimensions spatiales) ou tridimensionnelle (à trois dimensions spatiales). De préférence, l'image est symétrique par rapport au plan médian du larynx, c'est-à-dire un plan sagittal passant par le sommet du cartilage thyroïde. Le procédé de traitement des images peut faire appel à une séquence d'images, c'est-à-dire une suite d'images évoluant en fonction du temps, de manière à observer un mouvement éventuel des cartilages aryténoïdes. Les images sont par exemple acquises pendant une durée d'environ 10 secondes à une fréquence de 30 Hz. Le procédé de traitement d'images peut comporter, préalablement à l'étape de détermination des positions des cartilages thyroïde et aryténoïdes, une étape d'acquisition d'une séquence d'images représentant chacune le larynx d'une personne. Les images sont par exemple acquises par une technique d'échographie telle que décrite ci- dessus.
Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la séquence d'images est acquise au cours d'une respiration libre de la personne. Par l'expression "respiration libre", on entend une respiration au cours de laquelle les cordes vocales ne sont pas sollicitées en phonation. La respiration libre peut alors être automatique, où le patient va respirer normalement sans émettre de son, ou bien forcée, c'est-à-dire que le patient va amplifier volontairement sa respiration sans pour autant émettre de son. La respiration libre a pour particularité d'engendrer un mouvement cyclique des cordes vocales entre une position ouverte et une position fermée. L'amplitude du mouvement des cordes vocales entre ces positions est de l'ordre du centimètre. Parmi les images acquises au cours de la respiration libre, il est alors possible de sélectionner une image d'ouverture et/ou une image de fermeture. Une image d'ouverture représente le larynx de la personne dans une position ouverte des cordes vocales, et une image de fermeture représente le larynx dans une position fermée des cordes vocales.
L'acquisition des images par échographie peut faire appel à une technique d'imagerie dite par retournement temporel. Une telle technique consiste à émettre successivement depuis au moins deux points d'émission, une onde incidente acoustique vers une zone d'intérêt. Un ensemble de récepteurs, disposés à une certaine distance de la zone d'intérêt, mesurent la partie diffractée et/ou réfléchie de l'onde incidente considérée, appelée onde diffractée. L'onde diffractée est ensuite retournée dans le domaine temporel pour déterminer, par calcul numérique ou formule analytique, une onde dite retournée. Pour chaque point d'émission, une intégration temporelle du produit de l'onde incidente avec l'onde retournée selon une relation prédéterminée permet de déterminer un signal dit de détection permettant de renseigner sur l'existence d'un élément dans la zone d'intérêt et sur la position de cet élément dans la zone d'intérêt. Les résultats peuvent être améliorés en additionnant le signal de détection obtenu pour un point d'émission avec le signal de détection obtenu pour un autre point d'émission . La technique d'imagerie par retournement temporel permet de mieux visualiser les structures situées en arrière du cartilage thyroïde, notamment chez les hommes pour qui ce cartilage (pomme d'Adam) est proéminent.
Selon l'invention, le paramètre de caractérisation peut être défini par plusieurs grandeurs, notamment par une distance, un angle ou une surface. En tout état de cause, il s'agit d'un paramètre de caractérisation quantifié, c'est-à-dire donnant une information chiffrée relative à la configuration de position du cartilage thyroïde (point fixe) par rapport à l'un des cartilages aryténoïdes ou à ces deux cartilages (points mobiles) . Le paramètre de caractérisation peut aussi être défini en fonction de deux points appelés point médian droit et point médian gauche. Le point médian droit est défini comme étant un point d'intersection entre le plan médian du larynx et un axe orthogonal au plan médian passant par le cartilage aryténoïde droit. Le point médian gauche est défini comme étant un point d'intersection entre le plan médian du larynx et un axe orthogonal au plan médian passant par le cartilage aryténoïde gauche.
À titre d'exemples, le paramètre de caractérisation peut être défini par l'une des distances suivantes :
■ une distance DTAD entre le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde droit ;
■ une distance DTAG entre le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde gauche ;
■ une distance DMAD entre le cartilage aryténoïde droit et le point médian droit ; ■ une distance DMAG entre le cartilage aryténoïde gauche et le point médian gauche.
Le paramètre de caractérisation peut aussi être défini par l'un des angles suivants :
■ un angle AMAD entre un plan médian du larynx et une droite passant par le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde droit ;
■ un angle AMAG entre le plan médian du larynx et une droite passant par le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde gauche ;
■ un angle AAc entre un plan coronal du larynx et une droite passant par les cartilages aryténoïdes. Un plan coronal du larynx se définit comme un plan perpendiculaire au plan médian et à tout plan transverse du larynx. Selon d'autres exemples de réalisation du procédé selon l'invention, le paramètre de caractérisation est défini par l'une des surfaces suivantes :
■ une surface SD délimitée par un triangle défini par le cartilage thyroïde, le cartilage aryténoïde droit et le point médian droit ;
■ une surface SG délimitée par un triangle défini par le cartilage thyroïde, le cartilage aryténoïde gauche et le point médian gauche.
Le procédé de traitement d'images selon l'invention peut comporter une étape de détermination de plusieurs paramètres de caractérisation . Dans ce cas, une étape supplémentaire de détermination d'un paramètre de caractérisation dit composite peut être réalisée. Un paramètre de caractérisation composite est déterminé par une relation intégrant au moins deux paramètres de caractérisation . Il peut notamment s'agir d'un produit, d'un quotient ou d'une différence de deux paramètres de caractérisation . Lorsque plusieurs paramètres de caractérisation sont déterminés, il est également possible de les analyser individuellement. À titre d'exemple, un premier paramètre de caractérisation peut être analysé et, en fonction du résultat de cette analyse, un deuxième paramètre de caractérisation peut être choisi et déterminé. Pour une part importante des pathologies de paralysie récurrentielle, les cordes vocales ne présentent pas le même degré d'hypomobilité. Une information quantifiée relative au degré de symétrie des cartilages aryténoïdes dans une position donnée fournit donc des informations utiles en vue de la détermination d'une paralysie récurrentielle et d'un éventuel pronostic de récupération de la mobilité cordale. Ainsi, selon une forme particulière de réalisation, dans l'étape de détermination d'un paramètre de caractérisation, deux paramètres de caractérisation dits complémentaires sont déterminés. L'un de ces paramètres complémentaires est défini par rapport au cartilage aryténoïde droit et l'autre paramètre complémentaire est le paramètre de caractérisation équivalent défini par rapport au cartilage aryténoïde gauche. Le procédé peut alors comprendre, en outre, une étape de détermination d'un indice de symétrie en fonction des paramètres de caractérisation complémentaires. Un indice de symétrie correspond à un cas particulier de paramètre de caractérisation composite.
Le degré d'hypomobilité des cordes vocales peut être notamment détecté dans leur position extrême en ouverture. Par conséquent, l'image à partir de laquelle sont déterminés le ou les paramètres de caractérisation est avantageusement une image dite d'ouverture représentant le larynx de la personne dans une position ouverte des cordes vocales. Encore plus avantageusement, l'image représente le larynx de la personne dans une position d'ouverture maximale des cordes vocales.
Lorsque des paramètres de caractérisation complémentaires sont déterminés, l'indice de symétrie est par exemple obtenu par la relation :
D C _ SD,0 ~ SG,0
¾D,0 + ¾G,0
où SD,o est la surface SD définie pour l'image d'ouverture, et SG,o est la surface SG définie pour l'image d'ouverture. L'indice de symétrie pourrait aussi être déterminé par la relation :
_ ΡΤΑΡ,Ο ~ DTAG.O
DTAD.O + DTAG.O
où DTAD,O est la distance DTAD définie pour l'image d'ouverture, et DTAG,O est la distance DTAG définie pour l'image d'ouverture.
Le degré de mobilité des cordes vocales est avantageusement déterminé en comparant la position des cartilages aryténoïdes entre les positions ouverte et fermée des cordes vocales. Ainsi, selon une forme particulière de réalisation, deux images sont utilisées, une première image, dite image d'ouverture, représentant le larynx de la personne dans une position ouverte des cordes vocales, et une deuxième image, dite image de fermeture, représentant le larynx dans une position fermée des cordes vocales. L'étape de détermination d'un paramètre de caractérisation détermine alors un paramètre de caractérisation dit d'ouverture, à partir de la position respective des cartilages dans l'image d'ouverture, et un paramètre de caractérisation dit de fermeture, à partir de la position respective des cartilages dans l'image de fermeture. Pour permettre une comparaison entre les images d'ouverture et de fermeture, les paramètres de caractérisation d'ouverture et de fermeture correspondent à un même paramètre de caractérisation.
Le procédé peut alors comprendre, en outre, une étape de détermination d'un indice de mobilité en fonction du paramètre de caractérisation d'ouverture et du paramètre de caractérisation de fermeture.
La détermination du degré de symétrie entre les cartilages aryténoïdes droit et gauche peut avantageusement être associée à la comparaison des positions de ces cartilages entre les positions ouverte et fermée des cordes vocales. Ainsi, selon une forme particulière de réalisation, dans l'étape de détermination d'un paramètre de caractérisation, deux paramètres de caractérisation complémentaires dits d'ouverture sont déterminés pour l'image d'ouverture et deux paramètres de caractérisation complémentaires dits de fermeture sont déterminés pour l'image de fermeture. Les paramètres de caractérisation complémentaires sont identiques pour l'image d'ouverture et l'image de fermeture, afin de permettre leur comparaison. Le procédé comprend alors, en outre, une étape de détermination d'un indice de symétrie de mobilité à partir des paramètres de caractérisation complémentaires d'ouverture et des paramètres de caractérisation complémentaires de fermeture. Un indice de symétrie de mobilité correspond à un cas particulier de paramètre de caractérisation composite.
L'indice de symétrie de mobilité est par exemple déterminé par la relation :
„ _ Sp,o— SD F SG Q— SG F
^GD — ë ë
¾D,0 ¾G,0
où SD,o est la surface SD définie pour l'image d'ouverture, SD,F est la surface SD définie pour l'image de fermeture, SG,o est la surface SG définie pour l'image d'ouverture, et SG/F est la surface SG définie pour l'image de fermeture.
L'indice de symétrie de mobilité pourrait aussi être déterminé par la relation :
„ _ ΡΤΑΡ,Ο ~ DTAD.F DTAG.O ~ DTAG.F
GD - T T
UTAD,0 UTAG,0
où DTAD,O est la distance DTAD définie pour l'image d'ouverture, DTAD,F est la distance DTAD définie pour l'image de fermeture, DTAG,O est la distance DTAG définie pour l'image d'ouverture, DTAG/F est la distance DTAG définie pour l'image de fermeture.
Le procédé selon l'invention peut aussi comprendre une étape de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture dans une séquence d'images représentant le larynx de la personne pendant un mouvement des cordes vocales. Cette étape de sélection peut être manuelle ou automatisée. Elle peut aussi être semi-automatisée. Une image ou quelques images consécutives peuvent être proposées à un opérateur qui peut si besoin redéfinir les images d'ouverture et de fermeture. L'image d'ouverture est sélectionnée de manière à correspondre à une ouverture maximale des cordes vocales, et l'image de fermeture est sélectionnée de manière à correspondre à une fermeture maximale des cordes vocales. Lors d'une respiration libre de la personne, l'ouverture maximale des cordes vocales est normalement obtenue lors de l'inspiration, et la fermeture maximale lors d'une expiration. La fermeture maximale peut également être obtenue lors de la phonation de la personne.
Selon une forme particulière de réalisation, l'étape de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture comprend :
■ une sous-étape de détermination, pour chaque point des images de la séquence, d'une courbe d'intensité de ce point en fonction des images de la séquence,
■ une sous-étape de sélection, parmi les courbes d'intensité, de la courbe d'intensité présentant le plus de variations d'intensité,
■ une sous-étape de détermination, pour la courbe d'intensité sélectionnée, de couples d'intensités comprenant chacun un minimum local et un maximum local consécutifs,
■ une sous-étape de sélection des images associées au couple d'intensités présentant la plus grande différence entre le minimum local et le maximum local consécutifs. L'intensité des points des images peut notamment être liée à une amplitude des échos ultrasonores reçus dans le cas d'images échographiques, ou à une quantité de rayonnement électromagnétique reçue dans le cas d'images acquises par IRM ou scanner. La courbe d'intensité présentant le plus de variations d'intensité peut être celle présentant le plus grand nombre d'extrema, ou celle présentant l'écart le plus important entre un minimum local et un maximum local, consécutifs ou non. Selon une autre forme particulière de réalisation, l'étape de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture comprend :
■ une sous-étape de détermination, pour chaque image de la séquence, des positions des cartilages thyroïde et, aryténoïde droit et/ou aryténoïde gauche,
■ une sous-étape de détermination, à partir des positions respectives des cartilages et pour chaque image de la séquence, d'un paramètre de caractérisation,
■ une sous-étape de détermination de couples de paramètres de caractérisation comprenant chacun un minimum local et un maximum local consécutifs, et
■ une sous-étape de sélection des images associées au couple de paramètres de caractérisation présentant la plus grande différence entre le minimum local et le maximum local consécutifs.
Les différentes étapes du procédé selon l'invention peuvent être effectuées par des moyens techniques, par exemple à l'aide de moyens purement matériels ou de moyens matériels et logiciels. Ces moyens techniques peuvent être distincts ou non pour chaque étape du procédé. En particulier, l'étape de détermination des positions des cartilages peut être réalisée au moyen d'une interface logicielle permettant à un opérateur de sélectionner la position de chaque cartilage dans l'image qui lui est présentée. Un algorithme de reconnaissance d'objets dans une image pourrait aussi être utilisé afin d'automatiser la détermination des positions des cartilages. Après la détermination automatique des positions des cartilages, il est possible de laisser un opérateur corriger ces positions.
Il est à remarquer que le procédé de traitement d'images selon l'invention ne constitue pas un procédé de diagnostic. En effet, le procédé ne comprend ni d'étape de comparaison à des valeurs seuils, ni d'étape relative au diagnostic à finalité curative, c'est-à-dire une phase de décision déductive à partir des données quantifiées obtenues. Ces différentes données, à savoir les paramètres de caractérisation, les indices de symétrie, de mobilité, et de symétrie de mobilité, nécessitent d'être exploitées et interprétées par un médecin, en combinaison avec d'autres paramètres externes au procédé, tels que l'âge et le sexe de la personne.
L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur agencé pour exécuter les étapes du procédé décrit ci-dessus lorsqu'il est exécuté dans au moins un ordinateur.
L'invention a aussi pour objet un support pouvant être lu par au moins un ordinateur, comportant un programme d'ordinateur agencé pour exécuter les étapes du procédé décrit ci-dessus lorsqu'il est exécuté dans au moins un ordinateur. Le support est par exemple un disque optique numérique (CD) sur lequel sont gravées des instructions correspondant au procédé de traitement selon l'invention, ou une clef USB dans laquelle sont stockées ces instructions.
L'invention a enfin pour objet un dispositif imageur comprenant des moyens d'acquisition d'images représentant chacune le larynx d'une personne, et des moyens de traitement agencés pour effectuer les étapes du procédé selon l'invention. Le dispositif imageur est par exemple un échographe comprenant des moyens de traitement informatique agencés pour exécuter les étapes du procédé selon l'invention.
Description des figures
D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un premier exemple de procédé de traitement d'images selon l'invention ;
- la figure 2 représente une image échographique sur laquelle sont positionnés les points de repère représentant les cartilages thyroïde et aryténoïdes (points de fixation des cordes vocales) ;
- la figure 3 illustre des exemples de paramètres de caractérisation définis chacun par une distance ; - la figure 4 illustre des exemples de paramètres de caractérisation définis chacun par un angle ;
- les figures 5A et 5B illustrent des exemples de paramètres de caractérisation définis chacun par une surface ;
- la figure 6 représente un deuxième exemple de procédé de traitement d'images selon l'invention ;
- la figure 7 représente un premier exemple d'étape de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture pour le procédé de traitement d'images selon l'invention ;
- la figure 8 représente un deuxième exemple d'étape de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture.
Description de modes de réalisation
Les modes de réalisation décrits ci-après n'étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
La figure 1 représente un premier exemple de procédé de traitement d'images selon l'invention. Le procédé 10 comprend une première étape 11 d'acquisition d'une séquence d'images du larynx d'une personne, une deuxième étape 12 de sélection d'une image d'ouverture, une troisième étape 13 de détermination des positions des cartilages thyroïde et aryténoïdes, une quatrième étape 14 de détermination de paramètres de caractérisation complémentaires, et une cinquième étape 15 de détermination d'un indice de symétrie. Les images acquises lors de l'étape 11 sont des images bidimensionnelles ou tridimensionnelles. Elles permettent d'identifier et de positionner le cartilage thyroïde, et les cartilages aryténoïdes droit et gauche. Pour la suite de la description, on considère que les images sont des images échographiques bidimensionnelles, bien que d'autres techniques d'imagerie puissent être utilisées pour autant qu'elles permettent de positionner les cartilages sur lesquels viennent se fixer les cordes vocales. Les images échographiques peuvent être acquises alors que la personne est en position décubitus dorsal (à plat dos), à l'aide d'une sonde linéaire placée en regard du cartilage thyroïdien. Afin d'obtenir des images en deux dimensions, de manière classique, un balayage du faisceau acoustique est effectué soit par l'opérateur soit par l'échographe. La sonde est par exemple orientée vers la partie basse de la personne, afin d'obtenir des images selon un plan de coupe sensiblement transversal. Par plan de coupe transversal, on entend un plan séparant le corps de la personne en une partie supérieure, du côté de la tête, et une partie inférieure, du côté des pieds. La sonde est de préférence orientée symétriquement par rapport au plan médian, c'est-à- dire le plan séparant les moitiés droite et gauche du corps de la personne. Ainsi, les images permettent de comparer directement la symétrie des cartilages aryténoïdes. Les fréquences utilisées pour l'acquisition des images varient par exemple entre 1,5 MHz et environ 50 MHz, et préférentiellement entre environ 10 MHz et environ 14 MHz, selon l'échogénicité de la personne. Les images peuvent être acquises sur une durée d'environ 10 secondes, avec une respiration spontanée de la personne, et une cadence d'environ 30 images par seconde.
L'étape 12 de sélection d'une image d'ouverture consiste à sélectionner, dans la séquence d'images, l'image correspondant à une position ouverte des cordes vocales. Le choix de la position ouverte des cordes vocales est privilégié à celui de la position fermée dans la mesure où une paralysie ou une hypomobilité des cordes vocales se manifeste généralement dans cette position, une corde vocale paralysée restant dans la position fermée. De préférence, il s'agit d'une position d'ouverture extrême, afin de faciliter la détermination d'un degré d'immobilité. La sélection de l'image d'ouverture est par exemple effectuée par un opérateur comparant une à une les images échographiques et en sélectionnant celle où au moins l'un des cartilages aryténoïdes droit et gauche se trouve dans une position extrême lors du mouvement d'ouverture et de fermeture.
L'étape 13 de détermination des positions des cartilages thyroïde et aryténoïdes consiste à identifier ces cartilages et à les positionner dans l'image d'ouverture. Concrètement, il s'agit de déterminer les coordonnées de chaque cartilage dans un repère lié à l'image d'ouverture. Le positionnement peut être réalisé par un opérateur ou par un algorithme de traitement d'images. L'algorithme de traitement d'images peut aussi être utilisé pour prépositionner les cartilages dans l'image, un opérateur ajustant et/ou validant ensuite ces positions. De préférence, les cartilages, en particulier les cartilages aryténoïdes droit et gauche, sont identifiés par rapport à un même point, par exemple leur point milieu, leur sommet ou leur centre de masse, afin de comparer des données symétriques. On entend par sommet d'un cartilage, son point précis de fixation à une corde vocale. Par souci de facilité de lecture, on parlera en général simplement de cartilage pour désigner la position de ce cartilage ou celle du point de repère considéré.
La figure 2 représente une image échographique, en l'occurrence une image correspondant à l'ouverture maximale des cordes vocales, sur laquelle sont positionnés des points de repère représentant le sommet du cartilage thyroïde 21, le sommet du cartilage aryténoïde droit 22, et le sommet du cartilage aryténoïde gauche 23. Les positions des cartilages 21, 22, 23 permettent de définir, à l'aide d'un plan médian PM, illustré par un axe vertical, et d'un plan coronal PC, illustré par un axe horizontal, un point médian droit 24 et un point médian gauche 25. Le plan coronal ou frontal est un plan séparant le corps de la personne en une partie antérieure ou ventrale et une partie postérieure ou dorsale. Le point médian droit 24 est défini comme un point d'intersection entre le plan médian PM et un axe orthogonal au plan médian PM et passant par le cartilage aryténoïde droit 22. Le point médian gauche 25 est défini comme un point d'intersection entre le plan médian PM et un axe orthogonal au plan médian PM et passant par le cartilage aryténoïde gauche 23.
L'étape 14 de détermination de paramètres de caractérisation complémentaires consiste à déterminer deux paramètres de caractérisation, à savoir un paramètre de caractérisation dit droit, relatif à la position du cartilage aryténoïde droit, et un paramètre de caractérisation dit gauche, relatif à la position du cartilage aryténoïde gauche. Les paramètres de caractérisation droit et gauche sont normalement définis par une même relation, en remplaçant la position du cartilage aryténoïde droit par celle du cartilage aryténoïde gauche, afin de pouvoir observer leur symétrie.
La figure 3 illustre des exemples de paramètres de caractérisation définis chacun par une distance. Ces paramètres sont appelés "paramètres de caractérisation en distance". Un premier paramètre de caractérisation DTAD est défini comme étant la distance entre le cartilage thyroïde 21 et le cartilage aryténoïde droit 22. Un deuxième paramètre de caractérisation DTAG est défini comme étant la distance entre le cartilage thyroïde 21 et le cartilage aryténoïde gauche 23. Un troisième paramètre de caractérisation DMAD est défini comme étant la distance entre le cartilage aryténoïde droit 22 et le point médian droit 24. Un quatrième paramètre de caractérisation DMAG est défini comme étant la distance entre le cartilage aryténoïde gauche 23 et le point médian gauche 25.
La figure 4 illustre des exemples de paramètres de caractérisation définis chacun par un angle. Ces paramètres sont appelés "paramètres de caractérisation angulaires". Un premier paramètre de caractérisation AMAD est défini comme étant l'angle entre le plan médian PM et une droite passant par le cartilage thyroïde 21 et le cartilage aryténoïde droit 22. Un deuxième paramètre de caractérisation AMAG est défini comme étant l'angle entre le plan médian PM et une droite passant par le cartilage thyroïde 21 et le cartilage aryténoïde gauche 23. Un troisième paramètre de caractérisation AAc est défini comme étant l'angle entre le plan coronal PC et la droite passant par les cartilages aryténoïdes 22 et 23.
Les figures 5A et 5B illustrent des exemples de paramètres de caractérisation définis chacun par une surface. Ces paramètres sont appelés "paramètres de caractérisation en surface". Un premier paramètre de caractérisation SD est défini comme étant la surface délimitée par un triangle défini par le cartilage thyroïde 21, le cartilage aryténoïde droit 22 et le point médian droit 24. Un deuxième paramètre de caractérisation SG est défini comme étant la surface délimitée par un triangle défini par le cartilage thyroïde 21, le cartilage aryténoïde gauche 23 et le point médian gauche 25. Les paramètres de caractérisation DTAD et DTAG sont complémentaires. Il en va de même des paramètres de caractérisation DMAD et DMAG, AMAD et AMAG, et SD et SG, respectivement. L'étape 14 consiste ainsi à déterminer l'un de ces couples de paramètres de caractérisation. Dans l'exemple de procédé de traitement d'images de la figure 1, les positions des cartilages thyroïde et aryténoïdes, et les paramètres de caractérisation sont déterminés relativement à une image d'ouverture. Les paramètres de caractérisation sont donc indicés avec la lettre 'O' pour ouverture : DTAD,O, DTAG,O, DMAD,O, D AG,O, A AD,O, A AG,O, AAC,O, SD,O et SG,O- L'étape 15 de détermination d'un indice de symétrie consiste à comparer les paramètres de caractérisation complémentaires, et à fournir un indice de symétrie représentatif de leur degré de similitude. L'indice de symétrie fournit une donnée quantitative relative à la symétrie des cartilages aryténoïdes droit et gauche. Il permet donc de mettre en évidence une éventuelle dissymétrie de mobilité des cordes vocales, et de la quantifier. L'indice de symétrie est par exemple un rapport de surface en ouverture Rs,o, déterminé par la relation :
S D,0 - s, G,0
D,0 + s, G,0 La division par la somme de SD,o et SG,o permet de fournir un indice de symétrie indépendant des mensurations de la personne, et donc comparable entre différentes personnes. Une courbe sensibilité/ spécificité, plus fréquemment appelée courbe ROC, de l'anglais "Receiver Operating Characteristic", a été tracée pour l'indice de symétrie Rs,o en prenant un échantillon de 97 personnes, dont 91 femmes, pour lesquelles une asymétrie de mobilité des cartilage aryténoïdes a été établie par nasofibroscopie. L'aire sous la courbe ROC est égale à 0,83. En prenant un seuil égal à 0,0968, la détection d'une paralysie récurrentielle se fait avec une sensibilité de 76,5%, et une spécificité de 89%.
Il est à noter que le paramètre de caractérisation AAc défini par l'angle entre le plan coronal et la droite passant par les cartilages aryténoïdes fournit en tant que tel une information quantifiée relative au degré de symétrie des cartilages aryténoïdes droit et gauche. Ce paramètre de caractérisation AAc pourrait donc être appelé "indice de symétrie".
La figure 6 représente un deuxième exemple de procédé de traitement d'images selon l'invention. Ce procédé 60 diffère du procédé 10 de la figure 1 en ce qu'il renseigne non pas sur le degré de symétrie entre les cartilages aryténoïdes droit et gauche dans une configuration donnée, mais sur le degré de symétrie de leur mobilité. Le procédé 60 comprend une étape 11 d'acquisition d'une séquence d'images échographiques, une étape 62 de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture, une étape 63 de détermination des positions des cartilages thyroïde et aryténoïdes pour chaque image, une étape 64 de détermination de paramètres de caractérisation complémentaires pour chaque image, une étape 65 de détermination d'un indice de mobilité droit et d'un indice de mobilité gauche, et une étape 66 de détermination d'un indice de symétrie de mobilité. L'étape 62 de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture consiste à sélectionner, dans la séquence d'images acquises lors de l'étape 11, une première image correspondant à une position ouverte des cordes vocales, et une deuxième image correspondant à une position fermée des cordes vocales. De préférence, il s'agit de positions d'ouverture et de fermeture extrêmes. L'étape 62 de sélection des images d'ouverture et de fermeture peut être manuelle ou automatisée. Des exemples de réalisation de cette étape de façon automatisée sont donnés ci-après en référence aux figures 7 et 8. L'étape 63 de détermination des positions des cartilages consiste, comme pour l'étape 13, à identifier les cartilages dans l'image d'ouverture et l'image de fermeture et à les positionner dans ces images. Cette étape peut également être manuelle ou automatisée. L'étape 64 consiste à déterminer un paramètre de caractérisation droit et un paramètre de caractérisation gauche pour l'image d'ouverture, et les mêmes paramètres de caractérisation pour l'image de fermeture. Il s'agit par exemple des paramètres de caractérisation SD et SG, c'est-à-dire SD,o et SG,o pour l'image d'ouverture, et SD,F et SG,F pour l'image de fermeture. L'étape 65 de détermination d'indices de mobilité droit et gauche consiste, de manière générale, à comparer un même paramètre de caractérisation entre l'image d'ouverture et l'image de fermeture. L'indice de mobilité est donc indicatif d'une amplitude du mouvement d'une corde vocale ou des deux cordes vocales.
L'indice de mobilité droit I MSD est par exemple défini par la relation :
SD 0— SD F
IMSD =— ^ -■
¾D,0
L'indice de mobilité gauche I MSG est alors défini par la relation :
.. . SG o— SG F
IMSG =— ^ -■
¾G,0
L'étape 66 de détermination d'un indice de symétrie de mobilité consiste à comparer un indice de mobilité droit à un indice de mobilité gauche correspondant, et à fournir un indice de symétrie de mobilité représentatif de leur degré de similitude. L'indice de symétrie de mobilité fournit ainsi une donnée quantitative relative à la symétrie des amplitudes de mouvement des cartilages aryténoïdes droit et gauche. L'indice de symétrie de mobilité est par exemple un écart EGD entre une fraction d'évacuation laryngée droite et une fraction d'évacuation laryngée gauche, déterminé par la relation : Il est à noter que l'étape 66 de détermination d'un indice de symétrie de mobilité peut être réalisée directement sans passer par l'étape 65 de détermination d'indices de mobilité droit et gauche. L'étape 65 est donc optionnelle. Par ailleurs, comme indiqué précédemment, le paramètre de caractérisation AAc fournit une information quantifiée relative au degré de symétrie des cartilages aryténoïdes droit et gauche. Ce paramètre de caractérisation AAc pourrait ainsi être utilisé à la place des paramètres de caractérisation complémentaires. En pratique, le procédé décrit en référence à la figure 6 ne comprendrait pas l'étape 64 de détermination de paramètres de caractérisation complémentaires, et l'étape 65 de détermination d'indices de mobilité droit et gauche, et l'étape 66 de détermination d'un indice de symétrie de mobilité serait effectuée en comparant le paramètre de caractérisation AAc,o pour l'image d'ouverture et le paramètre de caractérisation AAC,F pour l'image de fermeture. Par exemple, l'indice de symétrie de mobilité ISM peut être défini par la relation :
La figure 7 représente un premier exemple d'étape 62 de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture. Les images d'ouverture et de fermeture sont sélectionnées dans une séquence d'images représentant le larynx d'une personne. Il s'agit par exemple de la séquence d'images échographiques bidimensionnelles acquise lors de l'étape 11 décrite en référence à la figure 1. Dans une première sous-étape 71, les positions du cartilage thyroïde et d'au moins l'un des cartilages aryténoïdes sont déterminées pour chaque image de la séquence. Cette sous-étape 71 peut être réalisée de manière analogue aux étapes 13 et 63. Dans une deuxième sous-étape 72, un même paramètre de caractérisation est déterminé pour chaque image de la séquence en fonction des positions respectives des cartilages. Il est à noter que le paramètre de caractérisation utilisé dans cette sous-étape 72 peut être identique ou différent du ou des paramètres de caractérisation utilisés pour la suite du procédé, lors de l'étape 14 ou 64. De préférence, le paramètre de caractérisation est choisi en fonction de son aptitude à refléter le mouvement d'un ou des deux cartilages aryténoïdes. Il s'agit par exemple du paramètre de caractérisation en distance DTAD OU DTAG- Dans une troisième sous-étape 73, des couples d'extrema consécutifs sont déterminés parmi les paramètres de caractérisation. Chaque couple d'extrema comprend un minimum local du paramètre de caractérisation et un maximum local consécutif du paramètre de caractérisation. Typiquement, pour une séquence d'images acquise pendant une durée d'environ 10 secondes, la personne effectuera au moins deux cycles de respiration. Les cordes vocales, et donc les cartilages aryténoïdes, passeront ainsi par au moins une position extrême en ouverture, et au moins une position extrême en fermeture. Les positions extrêmes définissent des extrema du paramètre de caractérisation. Les couples d'extrema consécutifs sont donc représentatifs d'une amplitude du mouvement d'une ou des deux cordes vocales. Dans une quatrième sous- étape 74, un couple d'images est sélectionné. Cette sous-étape 74 consiste à sélectionner les images associées aux paramètres de caractérisation du couple d'extrema présentant la plus grande amplitude. Le couple d'images comprend ainsi l'image d'ouverture et l'image de fermeture correspondant au mouvement de plus grande amplitude du ou des cartilages aryténoïdes. Ces images peuvent alors être utilisées pour la suite du procédé, notamment lors des étapes 14 ou 64 de détermination de paramètres de caractérisation complémentaires. Bien entendu, avec une telle sélection des images d'ouverture et de fermeture, l'étape 63 de détermination des positions des cartilages pour l'image d'ouverture et pour l'image de fermeture peut être simplifiée, voire omise, dans la mesure où ces positions ont déjà été déterminées lors de la sous-étape 71. La figure 8 représente un deuxième exemple d'étape de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture. Dans une première sous-étape 81, une courbe d'intensité est déterminée pour chaque point des images de la séquence. Chaque courbe d'intensité représente ainsi l'évolution de l'intensité d'un point donné dans la séquence d'images, et donc au cours du temps. Dans une deuxième sous-étape 82, la courbe d'intensité présentant le plus de variations d'intensité est sélectionnée. Il s'agit par exemple de la courbe présentant le plus grand nombre d'extrema, ou de celle présentant la plus grande différence entre un minimum local et un maximum local, consécutifs ou non. Dans une troisième sous-étape 83, des couples d'intensités sont déterminés pour la courbe d'intensité sélectionnée. Chaque couple d'intensité comprend une première valeur d'intensité correspondant à un minimum local et une deuxième valeur d'intensité correspondant à un maximum local . Ces valeurs d'intensité sont choisies comme consécutives l'une de l'autre, afin de s'affranchir d'un mouvement possible de la personne par rapport au dispositif d'acquisition d'image. Dans une quatrième sous-étape 84, les images associées au couple d'intensités présentant la plus grande différence entre le minimum local et le maximum local sont sélectionnées. L'image associée au minimum local forme alors l'image d'ouverture, et l'image associée au maximum local forme l'image de fermeture.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de traitement d'images à partir d'une image représentant le larynx d'une personne, le procédé comprenant :
■ une étape ( 13, 63) de détermination, dans l'image, des positions du cartilage thyroïde et, du cartilage aryténoïde droit et/ou du cartilage aryténoïde gauche, et
■ une étape ( 14, 64) de détermination d'un paramètre de caractérisation à partir des positions respectives desdits cartilages.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le paramètre de caractérisation est défini par l'une des distances suivantes :
■ une distance DTAD entre le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde droit ;
■ une distance DTAG entre le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde gauche ;
■ une distance DMAD entre le cartilage aryténoïde droit et un point médian droit, le point médian droit étant défini comme un point d'intersection entre un plan médian du larynx et un axe orthogonal au plan médian passant par le cartilage aryténoïde droit ;
■ une distance DMAG entre le cartilage aryténoïde gauche et un point médian gauche, le point médian gauche étant défini comme un point d'intersection entre le plan médian du larynx et un axe orthogonal au plan médian passant par le cartilage aryténoïde gauche.
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le paramètre de caractérisation est défini par l'un des angles suivants :
■ un angle AMAD entre un plan médian du larynx et une droite passant par le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde droit ;
■ un angle AMAG entre le plan médian du larynx et une droite passant par le cartilage thyroïde et le cartilage aryténoïde gauche ;
■ un angle AAc entre un plan coronal du larynx et une droite passant par les cartilages aryténoïdes.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le paramètre de caractérisation est défini par l'une des surfaces suivantes :
■ une surface SD délimitée par un triangle défini par le cartilage thyroïde, le cartilage aryténoïde droit et un point médian droit, le point médian droit étant défini comme un point d'intersection entre un plan médian du larynx et un axe orthogonal au plan médian passant par le cartilage aryténoïde droit ;
■ une surface SG délimitée par un triangle défini par le cartilage thyroïde, le cartilage aryténoïde gauche et un point médian gauche, le point médian gauche étant défini comme un point d'intersection entre le plan médian du larynx et un axe orthogonal au plan médian passant par le cartilage aryténoïde gauche.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel, dans l'étape (14) de détermination d'un paramètre de caractérisation, deux paramètres de caractérisation dits complémentaires sont déterminés, l'un desdits paramètres complémentaires étant défini par rapport au cartilage aryténoïde droit et l'autre paramètre complémentaire étant le paramètre de caractérisation équivalent défini par rapport au cartilage aryténoïde gauche,
le procédé comprenant, en outre, une étape (15) de détermination d'un indice de symétrie en fonction des paramètres de caractérisation complémentaires.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'image est une image dite d'ouverture représentant le larynx de la personne dans une position ouverte des cordes vocales.
7. Procédé selon les revendications 4, 5 et 6, dans lequel l'indice de symétrie est déterminé par la relation :
D C _ SD,0 ~ SG,0
¾D,0 + ¾G,0
où SD,o est la surface SD définie pour l'image d'ouverture, et SG,o est la surface SG définie pour l'image d'ouverture.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel deux images sont utilisées, une première image, dite image d'ouverture, représentant le larynx de la personne dans une position ouverte des cordes vocales, et une deuxième image, dite image de fermeture, représentant le larynx dans une position fermée des cordes vocales, l'étape de détermination d'un paramètre de caractérisation déterminant un paramètre de caractérisation dit d'ouverture, à partir de la position respective des cartilages dans l'image d'ouverture, et un paramètre de caractérisation dit de fermeture, à partir de la position respective des cartilages dans l'image de fermeture, les paramètres de caractérisation d'ouverture et de fermeture correspondant à un même paramètre de caractérisation.
9. Procédé selon la revendication 8 comprenant, en outre, une étape (65) de détermination d'un indice de mobilité en fonction du paramètre de caractérisation d'ouverture et du paramètre de caractérisation de fermeture.
10. Procédé selon les revendications 5 et 8 dans lequel, dans l'étape (64) de détermination d'un paramètre de caractérisation, deux paramètres de caractérisation complémentaires dits d'ouverture sont déterminés pour l'image d'ouverture et deux paramètres de caractérisation complémentaires dits de fermeture sont déterminés pour l'image de fermeture, lesdits paramètres de caractérisation complémentaires étant identiques pour l'image d'ouverture et l'image de fermeture,
le procédé comprenant, en outre, une étape (66) de détermination d'un indice de symétrie de mobilité à partir des paramètres de caractérisation complémentaires d'ouverture et des paramètres de caractérisation complémentaires de fermeture.
11. Procédé selon les revendications 4 et 10, dans lequel l'indice de symétrie de mobilité est déterminé par la relation : où SD,o est la surface SD définie pour l'image d'ouverture, SD,F est la surface SD définie pour l'image de fermeture, SG,o est la surface SG définie pour l'image d'ouverture, et SG/F est la surface SG définie pour l'image de fermeture.
12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11 comprenant, en outre, une étape (62) de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture dans une séquence d'images représentant le larynx de la personne pendant un mouvement des cordes vocales, l'image d'ouverture étant sélectionnée de manière à correspondre à une ouverture maximale des cordes vocales, et l'image de fermeture étant sélectionnée de manière à correspondre à une fermeture maximale des cordes vocales.
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'étape (62) de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture comprend :
■ une sous-étape (81) de détermination, pour chaque point des images de la séquence, d'une courbe d'intensité de ce point en fonction des images de la séquence,
■ une sous-étape (82) de sélection, parmi les courbes d'intensité, de la courbe d'intensité présentant le plus de variations d'intensité,
■ une sous-étape (83) de détermination, pour la courbe d'intensité sélectionnée, de couples d'intensités comprenant chacun un minimum local et un maximum local consécutifs,
■ une sous-étape (84) de sélection des images associées au couple d'intensités présentant la plus grande différence entre le minimum local et le maximum local consécutifs.
14. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'étape (62) de sélection d'une image d'ouverture et d'une image de fermeture comprend : ■ une sous-étape (71) de détermination, pour chaque image de la séquence, des positions des cartilages thyroïde et, aryténoïde droit et/ou aryténoïde gauche, ■ une sous-étape (72) de détermination, à partir des positions respectives des cartilages et pour chaque image de la séquence, d'un paramètre de caractérisation,
■ une sous-étape (73) de détermination de couples de paramètres de caractérisation comprenant chacun un minimum local et un maximum local consécutifs, et
■ une sous-étape (74) de sélection des images associées au couple de paramètres de caractérisation présentant la plus grande différence entre le minimum local et le maximum local consécutifs.
15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque image est une image échographique.
16. Programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il est agencé pour exécuter les étapes du procédé (10, 60) selon l'une des revendications précédentes lorsqu'il est exécuté dans au moins un ordinateur.
17. Support pouvant être lu par au moins un ordinateur, caractérisé en ce qu'il comporte un programme d'ordinateur agencé pour exécuter les étapes du procédé (10, 60) selon l'une des revendications 1 à 15 lorsqu'il est exécuté dans au moins un ordinateur.
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