FR2978911A1

FR2978911A1 - Procede d'acquisition et de traitement d'images medicales a double energie

Info

Publication number: FR2978911A1
Application number: FR1157312A
Authority: FR
Inventors: Sylvie Puong; Serge Muller; Razvan Iordache; Giovanni Palma; Ann-Katherine Carton
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-02-15
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: FR2978911B1

Abstract

L'invention concerne un procédé pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe (9) comprenant un implant (8), le procédé comprenant les étapes de : - illumination (E1) à basse énergie de l'organe (9) par une source de rayonnement et acquisition d'au moins une image basse énergie par un détecteur disposé en regard de la source de rayonnement ; - illumination (E2) à haute énergie de l'organe par la source de rayonnement et acquisition d'au moins une image haute énergie par le détecteur ; et de - génération (E3) d'au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie par un calculateur. L'invention concerne également un système pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe comprenant un implant et un programme d'ordinateur comprenant des instructions machine pour la mise en œuvre du procédé.

Description

Procédé d'acquisition et de traitement d'images médicales à double énergie Domaine technique L'invention concerne le domaine des procédés pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe et plus particulièrement, d'un organe comprenant un implant.

10 État de la technique

Dans le domaine de la radiologie, il existe aujourd'hui des méthodes d'acquisition d'images médicales d'un sein, appelées mammographie. Pour l'acquisition d'une image médicale d'un sein par mammographie, le 15 sein de la patiente est positionné sur un support de sein, puis comprimé par une pelote de compression. Il est positionné sur le support de manière à ce que le sein soit entièrement irradié par les rayonnements d'une source de rayonnement de rayons X d'un système d'imagerie médicale. Un détecteur de rayons X placé sous le support de sein capte les rayonnements de la source de 20 rayonnement. Si le détecteur est numérique, une commande récupère les données du détecteur pour générer une image 2D du sein. Ces images médicales permettent ou aident au diagnostique médical par le praticien. Cependant, un problème survient quand le sein à radiographier loge un 25 implant mammaire dont le matériau est fortement atténuant vis-à-vis des rayonnements X de la source de rayonnement utilisés pour l'acquisition des images médicales. Ce problème concerne plus particulièrement les implants en silicone car le silicone est très atténuant aux énergies des rayonnements habituellement utilisés pour la mammographie. 30 Lorsqu'un sein logeant un implant dont le matériau est fortement atténuant aux rayonnements de la source, par exemple en silicone, est radiographié, l'implant génère dans l'image médicale une zone de forte absorption empêchant ou gênant la visualisation des tissus du sein situés au-dessus et en5 dessous de l'implant dans la direction du rayonnement de la source de rayonnement. Cette forte absorption se traduit par une zone très claire sur l'image médicale, par rapport aux zones correspondant aux régions du sein ne comprenant pas de partie de l'implant.

Il existe aujourd'hui une méthode permettant de réduire la luminosité de la tâche blanche afin de rendre plus confortable le diagnostique de l'image médicale ainsi obtenue. Cependant, cette méthode ne permet toujours pas la visualisation des tissus au-dessus et en dessous de l'implant. Une autre méthode, la méthode d'Eklund, appelée « à déplacement de l'implant » (ou « implant displacement » en anglais) (« Imagerie par mammographie du sein implanté » ou « Mammographic imaging of the augmented breast » en anglais, par G.W. Eklund, in Admin. Radiol., 1988, 12 : 42-3 ; et « Imagerie améliorée d'un sein implanté » ou « Improved imaging of the augmented breast » en anglais, par G.W. Eklund et al., in A.J.R., 1988, 151 : 469-73) consiste à repousser l'implant en direction de la paroi pectorale pendant l'acquisition de l'image médicale de manière à ce que l'implant n'apparaisse pas sur le champ imagé. Cependant, cette méthode ne peut pas toujours être appliquée, comme en cas de contracture capsulaire, qui résulte d'une réponse anormale du système immunitaire à la présence d'un objet étranger, tel qu'un implant mammaire, dans le corps de la personne atteinte, ou en cas d'un petit volume de tissu du sein comparativement à l'implant mammaire. En outre, cette méthode rend nécessaire l'acquisition de plusieurs images médicales augmentant alors la dose d'irradiation nécessaire pour un examen.

Présentation de l'invention

On souhaite palier au moins un inconvénient de la technique antérieure décrite ci-dessus. En particulier, on souhaite pouvoir permettre la visualisation des tissus du sein situés au-dessus et en dessous de l'implant suivant la direction du rayonnement de la source de rayonnement.

Pour cela, l'invention propose un procédé pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe comprenant un implant. Le procédé comprend les étapes de : - illumination à basse énergie de l'organe par une source de rayonnement et acquisition d'au moins une image basse énergie par un détecteur disposé en regard de la source de rayonnement, l'organe étant positionné entre la source de rayonnement et le détecteur, le matériau de l'implant étant fortement atténuant au rayonnement à basse énergie ; - illumination à haute énergie, supérieure à la basse énergie, de l'organe par la source de rayonnement et acquisition d'au moins une image haute énergie par le détecteur, l'organe étant positionné entre la source de rayonnement et le détecteur, le matériau de l'implant étant faiblement atténuant au rayonnement à haute énergie ; et de - génération d'au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie par un calculateur, de manière à ce que les tissus du sein dans la totalité du sein soient visualisables dans l'image médicale composite, qu'ils soient situés ou non en superposition avec l'implant mammaire dans la direction du rayonnement. Grâce à cette méthode, il est possible d'obtenir une image médicale dans laquelle les tissus de l'organe, y compris ceux situés au-dessus et/ou en dessous de l'implant suivant la direction du rayonnement de la source de rayonnement peuvent être mieux observés. En effet, en utilisant deux énergies différentes de rayonnement, il est possible de traverser (haute énergie) ou non (basse énergie) l'implant. L'effet de surluminosité généré par l'implant sur les images médicales conventionnelles obtenues par mammographie est limité par ce procédé. L'illumination à basse énergie est, avantageusement, réalisée à une énergie comprise entre 17 et 65 keV, avantageusement entre 17 et 25 keV pour l'imagerie du sein et entre 45 et 65 keV pour la radiographie générale.

L'illumination à haute énergie est, avantageusement, réalisée à une énergie comprise entre 30 et 40 keV. La génération de l'image médicale composite comprend l'étape de calcul d'un masque de l'implant.

La génération de l'image composite comprend en outre les étapes de : - génération d'une image dedans implant à partir du masque d'implant et de l'image haute énergie en effectuant une opération entre ceux-ci ; - génération d'une image hors implant à partir du masque d'implant et de l'image basse énergie en effectuant une opération entre ceux-ci ; et - fusion de l'image dedans implant avec l'image hors implant. La génération de l'image composite peut également comprendre l'étape de recalibrage des niveaux de gris des images hors implant et dedans implant avant l'étape de fusion. Cette étape permet d'obtenir des images hors implant et dedans implant homogènes. L'étape de fusion est alors réalisée avec les images hors implant et dedans implant recalibrées. La génération de l'image composite peut encore comprendre l'étape de traitement de l'image hors implant pour compenser les variations d'épaisseur de l'organe, l'étape de fusion, et éventuellement de recalibrage, étant réalisées avec l'image hors implant traitée en lieu et place de l'image hors implant. De même, la génération de l'image composite peut comprendre également l'étape de traitement de l'image dedans implant pour compenser les variations d'épaisseur de l'organe, l'étape de fusion, et éventuellement de recalibrage, étant réalisée avec l'image dedans implant traitée en lieu et place de l'image dedans implant. Dans une première variante, le masque d'implant est un masque binaire indiquant si une zone de l'image correspond à une région de l'organe comprenant ou non l'implant.

Dans une deuxième variante, le masque d'implant est une carte d'épaisseur d'implant. L'invention propose également un système d'acquisition et de traitement d'images médicales d'un organe comprenant un implant. Le système comprend : - une source de rayonnement pour émettre un rayonnement vers l'organe à une basse énergie et à une haute énergie ; - un détecteur pour capter le rayonnement émis par la source de rayonnement acquérant ainsi une image basse énergie et une image haute énergie ; - une commande pour commander l'énergie du rayonnement de la source de rayonnement, entre la basse énergie et la haute énergie ; et - un calculateur pour générer au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie.

L'invention concerne enfin un programme d'ordinateur comprenant des instructions machine pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention lorsque le programme d'ordinateur est exécuté ou fonctionne sur ordinateur.

Description des dessins D'autres objectifs, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit en référence aux dessins donnés à titre illustratif et non limitatif, parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématisée d'un système d'acquisition et de traitement selon un mode particulier de réalisation ; la figure 2 est un diagramme représentant les étapes du procédé ; la figure 3 est un diagramme illustrant le détail d'une des étapes présentées dans la figure 2 pour un exemple particulier de mise en oeuvre du procédé ; et - la figure 4 est un schéma montrant un sein comprenant un implant positionné entre un support de sein et une pelote de compression, l'image médicale acquise est représentée sous le support de sein.

Description détaillée Système d'acquisition et de traitement

Un système 1 d'acquisition, par exemple par émission de rayonnement X, et de traitement d'images médicales est décrit ci-après en référence à la figure 1.

Ce système permet notamment l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe comprenant un implant. Ce système peut être un système pour mammographie pour la détection et la caractérisation de signes radiologiques dans le cas du dépistage, du diagnostique et du traitement du cancer du sein. Le système 1 comprend un module d'acquisition 2 d'images médicales. Le module d'acquisition 2 comporte un support vertical 21 et un bras positionneur 22 relié à une source de rayonnement 24 de rayons X, pour émettre un rayonnement vers l'organe 9. L'énergie du rayonnement émis par la source de rayonnement 24 peut être ajustée par l'utilisateur. Le support vertical 21 est fixe. Ainsi, par rotation du bras positionneur 22 autour d'un arbre de rotation 23, la source de rayonnement 24 peut être positionnée suivant diverses orientations déterminées. Le module d'acquisition 2 comporte également un bras de maintien 28 muni d'une tablette comprenant un support de sein 25 et une pelote de compression 26 parallèle au support de sein 25 pour comprimer le sein 9 positionné entre eux, comme illustré sur la figure 1. Le support de sein 25 et la pelote de compression 26 maintiennent le sein 9 immobile pendant l'acquisition des images médicales. La pelote de compression 26 est positionnée au-dessus du support de sein 25 et peut être déplacée en translation par rapport à ce dernier le long d'un rail de translation 27. Le support de sein 25 est placé au-dessus d'un détecteur 251 de rayonnement destiné à capter les rayonnements émis par la source de rayonnement 24 et qui ont traversé le sein 9 pour les transformer en données numériques (pixels) formant une image médicale. Les bras positionneur 22 et de maintien 28 peuvent être solidaire l'un de l'autre ou désolidarisés permettant une rotation de l'un par rapport à l'autre autour de l'arbre de rotation 23. Ils sont positionnés l'un par rapport à l'autre de manière à ce qu'une grande partie des rayonnements émis par la source de rayonnement 24 soit reçue par le détecteur 251. Le système 1 comprend aussi une commande 3 reliée au module d'acquisition 2 pour commander l'énergie des rayonnements émis par la source de rayonnement 24. La commande 3 permet notamment de choisir entre une rayonnement à basse énergie et à haute énergie. A basse énergie, les tissus du sein sont visualisés de manière optimale tandis que le matériau de l'implant est fortement atténuant. A haute énergie, le matériau de l'implant est faiblement atténuant, permettant aux rayonnements émis par la source de rayonnement 24 de le traverser et de visualiser les tissus du sein en-dessous et au-dessus de l'implant suivant la direction du rayonnement de la source de rayonnement. La commande 3 et le module d'acquisition 2 sont reliés soit par connexion filaire ou par réseau.

La commande 3 envoie des signaux de commande électriques au module d'acquisition 2 afin de fixer plusieurs paramètres tels que l'énergie du rayonnement, la dose d'irradiation à émettre, le positionnement angulaire du bras positionneur, le positionnement angulaire du bras de maintien, la force de compression que la pelote de compression doit appliquer au sein. La commande 3 reçoit également les données acquises par le détecteur 251 correspondantes aux images médicales acquises. La commande 3 peut comprendre un dispositif de lecture (non représenté) par exemple un lecteur de disquettes un lecteur de CD-ROM, DVD-ROM, ou des ports de connexion pour lire les instructions du procédé de traitement d'un support d'instructions (non montré), comme une disquette, un CD-ROM, DVDROM, ou clé USB ou de manière plus générale par tout support de mémoire amovible ou encore via une connexion réseau. En variante, la commande 3 peut comprendre un dispositif de connexion en réseau (non représenté) filaire ou sans-fil. En variante, la commande 3 exécute les instructions du procédé stockées dans des micro-logiciels. Le système 1 comprend en outre une mémoire 4 reliée à la commande 3 pour l'enregistrement des paramètres et des images acquises. Il est possible de prévoir que la mémoire 4 est située à l'intérieur de la commande 3 comme à l'extérieur. Lorsque la mémoire 4 est extérieure à la commande 3, la mémoire 4 et la commande 3 peuvent être reliées par connexion filaire, par réseau ou par un port, par exemple un port USB. La mémoire 4 peut être formée par un disque dur ou SSD, ou tout autre moyen de stockage amovible et réinscriptible (clés USB, cartes mémoires etc.). La mémoire 4 peut être une mémoire ROM/RAM de la commande, une clé USB, une carte mémoire, une mémoire d'un serveur central. Le système 1 comprend un calculateur 5 pour recomposer au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie. Le calculateur 5 reçoit les données captées par le détecteur 251 via la commande 3. Ces données correspondent aux images médicales acquises et stockées dans la mémoire 4 du système 1, à partir desquelles il effectue un traitement tendant à la génération de l'image composite. Le calculateur 5 et la commande 3 sont reliés par connexion filaire ou par réseau.

Le calculateur 5 est par exemple au moins un ordinateur, au moins un processeur, au moins un microcontrôleur, au moins un micro-ordinateur, au moins un automate programmable, au moins un circuit intégré spécifique d'application, d'autres circuits programmables, ou d'autres dispositifs qui incluent un ordinateur tel qu'une station de travail.

Le calculateur 5 peut également comprendre une mémoire 51 pour le stockage des données générées par celui-ci. Le système 1 comprend un afficheur 6 relié à la commande 3 pour l'affichage des images acquises et/ou d'informations sur les paramètres que la commande 3 doit transmettre au module d'acquisition 2.

L'afficheur 6 peut être intégré dans le module d'acquisition 2 ou la commande 3 ou encore le calculateur 5. L'afficheur 6 peut être séparé comme par exemple dans le cas d'une station de revue utilisée par le praticien pour établir un diagnostique à partir d'images médicales numériques. L'afficheur 6 permet à un praticien de contrôler la reconstruction et/ou l'affichage des images médicales acquises. L'afficheur 6 est par exemple un écran d'ordinateur, un moniteur, un écran plat, un écran plasma ou tout type de dispositif d'affichage connu du commerce.

Procédé

Un procédé pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe, en particulier d'un sein, comprenant un implant, en particulier un implant mammaire, est décrit ci-après en référence à la figure 2. Par la suite, le procédé sera décrit en prenant comme exemple la mammographie utilisant une source de rayonnement X. Cet exemple ne se veut aucunement limitatif.

Préalablement au procédé proprement dit, un sein d'une patiente est positionné sur le support de sein de l'unité d'acquisition puis comprimé par la pelote de compression pour le maintenir en place pendant le procédé. Le procédé comprend les étapes de : - illumination El à basse énergie du sein par la source de rayonnement X et acquisition par le détecteur d'au moins une première image basse énergie, le matériau de l'implant mammaire étant fortement atténuant au rayonnement à basse énergie et les tissus du sein (sans implant sur la trajectoire des rayons) étant visualisables de manière optimale à cette basse énergie ; - illumination E2 à haute énergie du sein par la source de rayonnement X et acquisition par le détecteur d'au moins une deuxième image haute énergie, le matériau de l'implant mammaire étant faiblement atténuant au rayonnement X à haute énergie, la haute énergie étant supérieure à la basse énergie ; et - génération E3 d'au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie par un calculateur de manière à ce que les tissus dans la totalité du volume du sein radiographié soient visualisables dans l'image médicale composite, qu'ils soient situés ou non en superposition avec l'implant mammaire selon la trajectoire des rayons X émis par la source de rayonnement. Dans le cadre de la présente description, lorsqu'une énergie est donnée pour une radiation, il faut entendre par là que celle-ci est l'énergie moyenne de spectre de la radiation. En effet, sur les systèmes actuels de mammographie conventionnelle, le rayonnement est rarement mono-énergétique. Entre outre, plus la valeur de l'énergie du rayonnement est élevée et plus les rayons de celui-ci pourront traverser une épaisseur plus importante du sein. La basse énergie est une énergie conventionnellement utilisée en mammographie. Cette basse énergie permet d'obtenir une image médicale conforme à celles communément acquises en mammographie. Sur cette image médicale apparaissent des informations médicalement importantes pour le diagnostique concernant les tissus du sein qui ne se situent ni au-dessus de l'implant mammaire, ni en dessous de celui-ci suivant la direction des rayons de la source de rayonnement. Y apparaît également l'implant mammaire sous la forme d'une tache blanche. La valeur de la basse énergie est à adaptée à l'épaisseur et à la composition du sein. Plus le sein est épais et dense et plus la valeur de la basse énergie est importante. La basse énergie est choisie de manière à ce que les tissus du sein puissent être observés de manière optimale par le praticien. À basse énergie, le matériau de l'implant mammaire est généralement fortement atténuant, ce qui entraîne la tache blanche. La basse énergie est comprise entre 17 et 65 keV, avantageusement entre 17 et 25 keV pour l'imagerie du sein et entre 45 et 65 keV pour la radiographie générale La haute énergie est une énergie supérieure à celle qui est communément utilisée en mammographie. Cette haute énergie permet d'obtenir une image médicale sur laquelle figurent des informations relatives aux tissus du sein situés en dessous et au-dessus de l'implant mammaire suivant la direction des rayons de la source de rayonnement. La valeur de la haute énergie utilisée dépend du matériau de l'implant mammaire et de son épaisseur. Pour un matériau donné, plus l'implant mammaire est épais et plus la valeur de la haute énergie doit être importante afin de pouvoir traverser entièrement l'implant mammaire. La valeur de la haute énergie doit être supérieure à celle de la basse énergie et permettre au rayonnement de traverser le matériau de l'objet (ici l'implant mammaire) disposé à l'intérieur de l'organe (ici le sein) et dont on souhaite atténuer l'influence sur l'image. La valeur de la haute énergie est située avantageusement entre 30 keV et 40 keV lorsque l'organe imagé est le sein. Ci-après seront détaillés deux exemples de mise en oeuvre du procédé et en particulier, en référence à la figure 3, l'étape de génération E3 de l'image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie effectuée par le calculateur après récupération des données des images médicales acquises par le détecteur. Par exemple, ces données sont d'abord transmises à la commande. Ensuite, ces données peuvent être transférées ou transmises directement au calculateur.

Dans ces deux exemples, le procédé comprend en outre l'étape de calcul E31 d'un masque de l'implant pour obtenir une carte de localisation de l'implant mammaire, l'étape du calcul E31 faisant partie de la génération de l'image médicale composite.

Mise en oeuvre 1 Selon un premier exemple de mise en oeuvre, le masque de l'implant est un masque binaire indiquant si un pixel Pix de l'image basse énergie lm et de l'image haute énergie lm correspond à une région du sein comprenant ou non une partie de l'implant mammaire (voir figure 4). Dans le masque binaire, un pixel peut prendre la valeur de 0 ou de 1 (ou un autre couple de valeurs). L'une des valeurs signifie que la zone concernée 9b comprend une partie de l'implant mammaire 8 et l'autre valeur que la zone concernée 9a ne comprend pas de partie de l'implant mammaire 8. Ce masque binaire de l'implant mammaire peut être déterminé par des méthodes de segmentation classiques basées par exemple sur une analyse de l'histogramme des intensités de l'image basse énergie ou de l'image haute énergie, des méthodes de seuillage, ou encore de détection de contours. Une autre méthode de calcul du masque binaire de l'implant peut consister à calculer une image de l'épaisseur de l'implant, où chaque pixel de l'image de l'épaisseur d'implant présente une intensité égale à l'épaisseur d'implant en ce pixel. Cette image d'épaisseur d'implant est par exemple calculée de manière similaire à la méthode décrite dans le document US 2008/0167552. Dans cette méthode, l'image de l'épaisseur d'implant est calculée à partir des images basse énergie et haute énergie par une opération de la forme suivante : IPL(i,j) = Fk,L (ak,l x cP(BE(i,j))k x cP(HE(i,j))`;

avec IPL(i,j) la valeur du pixel de l'image d'épaisseur d'implant à calculer ; BE(i,j) la valeur du pixel de l'image basse énergie correspondante ; HE(i,j) la valeur du pixel de l'image haute énergie correspondante ; et cp une fonction de LUT (« LookupTable » ou « table de correspondance » en français), logarithmique permettant de relier les niveaux de gris des images basse énergie et haute énergie acquises au domaine des épaisseurs radiologiques. 11 Les coefficients ak,, sont déterminés à partir d'une analyse de régression linéaire sur un ensemble de niveaux de gris basse énergie et haute énergie correspondant à différentes épaisseurs de matériau d'implant et différentes compositions (pourcentage de tissus glandulaires) du sein. Ces niveaux de gris basse énergie et haute énergie sont obtenus soit à partir de simulations en utilisant une modélisation mathématique de la chaîne d'acquisition des images, soit à partir d'acquisitions basse et haute énergie d'un ou plusieurs fantômes de calibration contenant différentes épaisseurs connues du même matériau d'implant pour lequel une image médicale composite doit être obtenue et des régions constituées de matériaux reproduisant l'atténuation des tissus du sein à basse et haute-énergie, correspondant à différents pourcentages connus de tissus glandulaires. Cette carte d'épaisseur d'implant permet en outre, mais non seulement, d'évaluer l'intégrité de l'implant mammaire. Par exemple, le praticien peut l'utiliser afin de détecter une fuite éventuelle du matériau remplissant l'implant mammaire à l'intérieur du sein, un repliement éventuel de l'enveloppe de l'implant mammaire, ou encore des défauts dans l'enveloppe de l'implant mammaire. Cette image d'épaisseur d'implant est telle que la valeur du pixel est 0 pour tout pixel n'appartenant pas à une zone de l'image d'épaisseur d'implant correspondant à une région du sein comprenant une partie de l'implant mammaire et strictement supérieure à 0 pour tout pixel appartenant à une zone de l'image d'épaisseur d'implant correspondant à une région du sein comprenant une partie de l'implant mammaire.

Le masque binaire de l'implant peut être alors calculé à partir de la carte d'épaisseur de l'implant : le masque prend une certaine valeur (0 par exemple) pour les pixels égaux à 0 dans l'image d'épaisseur d'implant et une autre valeur différente (1 par exemple) pour les pixels strictement positifs dans l'image d'épaisseur d'implant.

Dans la suite, pour des raisons d'illustration et non de limitation, la valeur signifiant que la zone concernée 9a ne comprend pas de partie de l'implant mammaire est 0, la valeur signifiant que la zone concernée 9b comprend une partie de l'implant mammaire est 1. On a ainsi : MB(i,j)e[0; 1} ;

MB étant la fonction donnant la valeur d'un pixel (i,j) du masque binaire.

Le procédé selon cet exemple comprend en outre les étapes de : - génération E32 d'une image dedans implant en appliquant le masque binaire à l'image haute énergie par exemple en effectuant une opération mathématique entre ceux-ci ; et - génération E33 d'une image hors implant en appliquant le complémentaire du masque binaire à l'image basse énergie par exemple également par une opération entre ceux-ci. La valeur ID(i,j) d'un pixel (i,j) de l'image dedans implant est par exemple obtenue par multiplication : ID(i,j) = MB(i,j)xHE(i,j) ;

HE étant la fonction donnant la valeur d'un pixel (i,j) de l'image haute énergie. Ainsi, dans l'image dedans implant seules les valeurs des pixels de l'image haute énergie correspondant à des zones du sein comprenant une partie de l'implant mammaire sont conservées. La valeur IH(i,j) d'un pixel (i,j) de l'image hors implant est par exemple obtenue par multiplication : IH(i,j) = C.MB(i,j)xBE(i,j) ;

BE étant la fonction donnant la valeur d'un pixel (i,j) de l'image basse énergie ; et C.MB étant la fonction complémentaire de MB ; i.e. si MB(i,j) = 0, alors C.MB(i,j) = 1 et si MB(i,j) = 1, alors C.MB(i,j) = O.

Ainsi, dans l'image hors implant seules les valeurs des pixels de l'image basse énergie correspondant à des zones du sein ne comprenant pas de partie de l'implant mammaire sont conservées.

Le procédé selon cet exemple peut comprendre les étapes optionnelles suivantes : - traitement E34 de l'image hors implant pour compenser les variations d'épaisseur du sein ; - traitement E35 de l'image dedans implant pour compenser les variations d'épaisseur du sein. Le traitement E34 de l'image hors implant pour compenser les variations d'épaisseur du sein peut être réalisé par une méthode similaire à celle décrite dans le document US 6 633 661 qui consiste à convertir l'image hors implant en image d'épaisseur radiologique grâce à la loi de Beer-Lambert puis à simuler l'ajout d'un fluide absorbant les rayons X, ce qui permet d'atténuer la décroissance de signal dans certaines zones de l'image. Ceci est fait par la génération d'un masque de l'organe (ici le sein) obtenu par l'utilisation d'un seuil d'atténuation (dépendant du contenu de l'image hors implant) appliqué à l'image d'épaisseur radiologique qui permet de séparer la partie de l'image contenant l'organe de celle ne contenant rien. De plus, une image d'épaisseur à ajouter, qui correspond au matériau dont on veut simuler l'introduction (ici le fluide absorbant), est calculée grâce à un autre seuil obtenu à partir de l'analyse d'histogramme de l'image d'épaisseur radiologique. Cette image d'épaisseur à ajouter est filtrée par un filtre passe-bas avant d'être ajoutée à l'image d'épaisseur radiologique avant l'application du seuil d'atténuation. L'application du masque peut aussi être raffinée par des traitements morphologiques tels qu'une érosion. Il est à noter que les seuils mis en oeuvres dans cette invention peuvent être reliés entre eux et dépendants du contenu de l'image hors implant et d'informations a priori sur l'organe imagé. Le traitement E35 de l'image dedans implant pour compenser les variations d'épaisseur du sein peut être réalisé par les mêmes méthodes présentées pour le traitement E34 de l'image hors implant décrites ci-dessus. Chacune des étapes de traitement E34 et E35 de l'image hors implant et dedans implant peut être appliquée indépendamment de l'autre. C'est-à-dire que l'une peut être réalisée alors que l'autre ne l'est pas. La génération de l'image médicale composite est réalisée par une fusion E37 de l'image dedans implant avec l'image hors implant, c'est-à-dire en sommant l'image dedans implant et l'image hors implant, éventuellement après recalibrage E36 des niveaux de gris des images basse énergie et haute énergie. Le recalibrage E36 des niveaux de gris permet d'obtenir des niveaux de signal similaires dans les zones de l'image correspondant à une région du sein comprenant une partie de l'implant mammaire et dans les zones de l'image correspondant à une région du sein ne comprenant pas de partie de l'implant mammaire. Le recalibrage E36 des niveaux de gris est par exemple réalisé à l'aide d'une transformation affine de sorte que le pic et largeur (mesurée par exemple par la largeur à mi-hauteur) de l'histogramme des niveaux de gris de la zone d'image correspondant à une région comprenant l'implant mammaire et le pic et largeur de l'histogramme des niveaux de gris de la zone d'image correspondant à une région ne comprenant pas l'implant mammaire se correspondent. En première variante, lorsque l'étape de traitement E34 de l'image hors implant pour compenser les variations d'épaisseur du sein est appliquée, les étapes de recalibrage E36 et de fusion E37 sont effectuées avec la substitution de l'image hors implant par l'image hors implant traitée. Pareillement, en deuxième variante, lorsque l'étape de traitement E35 de l'image dedans implant pour compenser les variations d'épaisseur du sein est appliquée, les étapes de recalibrage E36 et de fusion E37 sont effectuées avec la substitution de l'image dedans implant par l'image dedans implant traitée.

Mise en oeuvre 2 Selon un deuxième exemple de mise en oeuvre, l'étape de recomposition de l'image médicale composite comprend en outre l'étape de calcul E31 d'une carte d'épaisseur d'implant à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie, par exemple de manière similaire à la méthode décrite dans le document US 2008/167 552 tel que déjà présenté pour la mise en oeuvre 1.

Dans cet exemple de mise en oeuvre 2, le masque de l'implant est égal à la carte d'épaisseur d'implant et permet de déterminer la pondération à appliquer à chacune des zones de l'image basse énergie et de l'image haute énergie. L'étape de génération E3 de l'image médicale composite comprend les mêmes étapes (y compris les étapes optionnelles) que la mise en oeuvre 1 en substituant le masque binaire par le masque de l'implant égal à la carte d'épaisseur d'implant. On a ainsi, pour le masque de l'implant : MI (i,j) e [O ; À]

avec MI la fonction donnant la valeur d'un pixel (i,j) du masque de l'implant et À une valeur strictement supérieure à 0, par exemple À = 1. 10 La valeur ID(i,j) d'un pixel (i,j) de l'image dedans implant est par exemple obtenue par multiplication :

ID(i,j) = MI(i,j)xHE(i,j)-

15 La valeur IH(i,j) Un pixel (i,j) de l'image hors implant est par exemple obtenue par multiplication :

IH(i,j) = [À-MI(i,j)}xBE(i,j).

20 Le procédé a été décrit avec comme exemple celui de la mammographie, le sein est alors l'organe à radiographier. Cependant, la présente invention ne se limite pas au seul domaine de la mammographie et l'homme du métier saura y apporter des modifications à la description détaillée ci-dessus afin d'adapter le procédé à un autre type de radiographie. 25

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe (9) comprenant un implant (8), le procédé comprenant les étapes de : - illumination (El) à basse énergie de l'organe (9) par une source de rayonnement et acquisition d'au moins une image basse énergie par un détecteur disposé en regard de la source de rayonnement, l'organe étant positionné entre la source de rayonnement et le détecteur, le matériau de l'implant étant fortement atténuant à basse énergie ; - illumination (E2) à haute énergie, supérieure à la basse énergie, de l'organe par la source de rayonnement et acquisition d'au moins une image haute énergie par le détecteur, l'organe étant positionné entre la source de rayonnement et le détecteur, le matériau de l'implant étant faiblement atténuant à la radiation à haute énergie ; et de - génération (E3) d'au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie par un calculateur, de manière à ce que les tissus de l'organe dans la totalité de l'organe soient visualisables dans l'image médicale composite, qu'ils soient situés ou non en superposition avec l'implant .
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'illumination (E1) à basse énergie est d'une énergie comprise entre 17 et 65 keV, avantageusement entre 17 et 25 keV pour l'imagerie du sein et entre 45 et 65 keV pour la radiographie générale.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'illumination (E2) à haute énergie est réalisée à une une énergie supérieure à la base énergie comprise entre 30 et 40 keV dans le cas de l'imagerie du sein. 30
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la génération de l'image médicale composite (E3) comprend l'étape de calcul (E31) d'un masque de l'implant.25
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la génération de l'image composite (E3) comprend en outre les étapes de : - génération (E32) d'une image dedans implant à partir du masque d'implant et de l'image haute énergie en effectuant une opération entre ceux-ci ; - génération (E33) d'une image hors implant à partir du masque d'implant et de l'image basse énergie en effectuant une opération entre ceux-ci ; et fusion (E37) de l'image dedans implant avec l'image hors implant. 10
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la génération de l'image composite (E3) comprend en outre l'étape de recalibrage (E36) des niveaux de gris des images hors implant et dedans implant avant l'étape de fusion (E37), l'étape de fusion (E37) est alors réalisée avec les images hors implant et dedans 15 implant recalibrées.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la génération de l'image composite (E3) comprend en outre l'étape de traitement (E34, E34) de l'image hors implant pour compenser les variations d'épaisseur de l'organe, 20 l'étape de fusion (E37, E37), et éventuellement de recalibrage (E36, E36), étant réalisée avec l'image hors implant traitée en lieu et place de l'image hors implant.
8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel la génération 25 de l'image composite (E3) comprend en outre l'étape de traitement (E35, E35) de l'image dedans implant pour compenser les variations d'épaisseur de l'organe, l'étape de fusion (E37, E37), et éventuellement de recalibrage (E36, E36), étant réalisée avec l'image dedans implant traitée en lieu et place de l'image dedans implant. 30
9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel le masque d'implant est un masque binaire indiquant si une zone de l'image correspond à une région de l'organe comprenant ou non l'implant.
10. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel le masque d'implant est une carte d'épaisseur d'implant.
11. Système (1) pour l'acquisition et le traitement d'images médicales d'un organe (9) comprenant un implant, le système comprenant : - une source de rayonnement (24) pour émettre des rayons X vers l'organe à une basse énergie et à une haute énergie ; - un détecteur (251) de rayonnement pour capter le rayonnement émis par la source de rayonnement (24) acquérant ainsi une image basse énergie et une image haute énergie ; - une commande (3) pour commander l'énergie du rayonnement de la source de rayonnement (24), entre la basse énergie et la haute énergie ; et - un calculateur (5) pour générer au moins une image médicale composite à partir de l'image basse énergie et de l'image haute énergie.
12. Programme d'ordinateur comprenant des instructions machine pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 10 lorsque le programme d'ordinateur est exécuté ou fonctionne sur ordinateur.20