FR3037496A1 - Systeme et procede pour estimer un parametre physiologique d'un volume elementaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système et un procédé pour produire une estimation d'un paramètre physiologique d'un volume élémentaire - dit voxel - d'un organe. Ledit procédé est mis en œuvre par des moyens de traitement d'une unité de traitement (4) d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, et comporte une étape (230) pour estimer ledit paramètre physiologique ladite étape (230) pour estimer le paramètre physiologique consistant à produire la valeur estimée dudit paramètre physiologique à partir des estimations préalables respectives de premier et deuxième paramètres physiologiques.

Description

1 Système et procédé pour estimer un paramètre physiologique d'un volume élémentaire L'invention concerne un système et un procédé pour estimer un paramètre physiologique à partir de données résultant de l'acquisition d'images médicales.

L'invention se distingue notamment des procédés connus par sa précision et par sa rapidité d'exécution. L'invention s'appuie notamment sur des techniques d'Imagerie par Résonance Magnétique (également connues sous l'abréviation « IRM » ou encore « Magnetic Resonance Imaging » - MRI - selon une terminologie anglo-saxonne). Ces techniques permettent d'obtenir rapidement des informations précieuses sur les organes des êtres humains ou des animaux. Ces informations sont particulièrement cruciales pour un praticien cherchant à établir un diagnostic et à prendre une décision thérapeutique dans le traitement de pathologies. Pour mettre en oeuvre de telles techniques, un appareil d'imagerie 1 par Résonance Magnétique Nucléaire, tel qu'illustré à titre d'exemple non limitatif par les figures 1 et 2, est généralement utilisé. Celui-ci peut délivrer une pluralité de séquences d'images numériques 12 d'une ou plusieurs parties du corps d'un patient, à titre d'exemples non limitatifs, le cerveau, le coeur, les poumons. Ledit appareil applique pour cela une combinaison d'ondes électromagnétiques à haute fréquence sur la partie du corps considérée et mesure le signal réémis par certains atomes, tels qu'à titre d'exemple non limitatif, l'hydrogène pour l'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire. L'appareil permet ainsi de déterminer la composition chimique et donc la nature des 3037496 2 tissus biologiques en chaque volume élémentaire, que l'on nomme communément un voxel, du volume imagé. L'appareil 1 d'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire est commandé à l'aide d'une console 2. Un utilisateur peut 5 ainsi choisir des paramètres 11 pour piloter l'appareil 1. A partir d'informations 10 produites par ledit appareil 1, on obtient une pluralité de séquences d'images numériques 12 d'une partie d'un corps d'un humain ou d'un animal.

10 Les séquences d'images 12 peuvent optionnellement être stockées au sein d'un serveur 3 et constituer un dossier médical 13 d'un patient. Un tel dossier 13 peut comprendre des images de différents types, telles que des images de perfusion ou de diffusion. Les séquences 15 d'images 12 sont analysées au moyen d'une unité de traitement 4 dédiée. Ladite unité de traitement 4 comporte des moyens pour communiquer avec le monde extérieur pour recueillir les images. Lesdits moyens pour communiquer permettent en outre à l'unité de traitement 4 20 de délivrer in fine, par l'intermédiaire de moyens de restitution 5 proposant un rendu graphique, sonore ou autre, à un utilisateur 6 du système d'analyse, notamment un praticien ou un chercheur, une estimation d'un ou plusieurs paramètres physiologiques, éventuellement 25 formatée sous la forme d'un contenu, à partir des images 12 obtenues par Imagerie par Résonance Magnétique, au moyen d'une interface homme-machine adaptée. Dans tout le document, on entend par « moyens de restitution », tout dispositif seul ou en combinaison permettant de restituer 30 une représentation, par exemple graphique, sonore ou autre, d'un paramètre physiologique estimé, à l'utilisateur 6 d'un système d'analyse d'imagerie par 3037496 3 Résonance Magnétique. De tels moyens de restitution 5 peuvent consister de manière non exhaustive en un ou plusieurs écrans, haut-parleurs ou autres interfaces homme-machine. Ledit utilisateur 6, avantageusement un 5 praticien, du système d'analyse peut ainsi confirmer ou infirmer un diagnostic, décider d'une action thérapeutique qu'il jugera adéquate, approfondir des travaux de recherche... Optionnellement, cet utilisateur 6 peut paramétrer le fonctionnement de l'unité de 10 traitement 4 ou des moyens de restitution 5, au moyen de paramètres 16. Par exemple, il peut ainsi définir des seuils d'affichage ou choisir les paramètres estimés pour lesquels il souhaite disposer d'une représentation, par exemple graphique. Il existe une variante, décrite en 15 liaison avec la figure 2, pour laquelle un système d'imagerie, tel que décrit précédemment, comporte en outre une unité de prétraitement 7 pour analyser les séquences d'images, en déduire des signaux expérimentaux 15 et délivrer ces derniers à l'unité de traitement 4 qui 20 est ainsi déchargée de cette tâche. Par ailleurs, pour réaliser une estimation de paramètres physiologiques, l'unité de traitement 4 comporte généralement des moyens de traitement, tels qu'un calculateur, pour mettre en oeuvre un procédé d'estimation sous la forme d'un 25 programme préalablement chargé dans des moyens de mémorisation coopérant avec lesdits moyens de traitement. Ainsi, l'acquisition de données, avantageusement des signaux, par Imagerie de Résonance Magnétique, ci-après 30 dénommée IRM, peut être effectuée en échantillonnant régulièrement un volume parallélépipédique selon un plan de coupe donné. Les images en deux dimensions obtenues 3037496 4 sont constituées de pixels dotés d'une épaisseur, correspondant à l'épaisseur de la coupe et appelés voxel. Pour tout voxel donné, le signal S obtenu à l'aide d'une telle acquisition IRM dépend de deux types de 5 paramètres. D'une part, un tel signal S dépend de paramètres physiologiques, c'est-à-dire des propriétés magnétiques du tissu qui sont, par exemple : - le temps de relaxation longitudinal T1 (spin- 10 réseau) : la relaxation longitudinale correspond au processus ramenant l'aimantation à l'équilibre selon la direction du champ magnétique Bo. T1 est le temps caractéristique pour l'établissement de l'aimantation lorsque l'échantillon est placé 15 dans le champ magnétique ou celui qui caractérise le retour à l'équilibre après une inversion. T1 est également l'intervalle de temps correspondant à la récupération de 63% de la magnétisation longitudinale initiale; 20 - le temps de relaxation transversal T2 (spin- spin) : la relaxation transversale est le processus de retour à l'équilibre, c'est-à-dire à zéro, d'une aimantation amenée dans le plan perpendiculaire au champ magnétique Bo. Cette 25 aimantation décroit avec un temps caractéristique T2 . T2 est l'intervalle de temps correspondant à la perte de 63% de la magnétisation transversale initiale depuis la cessation de l'application d'une radiofréquence; 3037496 5 - la densité de protons PD (également connue sous la terminologie anglo-saxonne « Proton Density »). D'autre part, ledit signal S dépend de paramètres 5 d'acquisition directement liés l'appareil d'imagerie 1 par Résonance Magnétique Nucléaire, lesdits paramètres étant donc applicables à tous les voxels. Ces paramètres d'acquisition sont par exemple : - le temps d'écho TE : intervalle de temps entre 10 une excitation au moyen d'une impulsion et la survenue du signal IRM en réponse à ladite excitation ; - le temps de répétition TR : intervalle de temps entre deux excitations ; 15 - l'angle de bascule OE ; - le temps d'inversion 77 : intervalle de temps entre deux impulsions caractéristiques d'une séquence pour des acquisitions spécifiques dans le cadre de l'IRM par inversion récupération.

20 A titre d'exemple non limitatif, selon un premier mode de réalisation, lors d'une séquence d'acquisition dite d'écho de spin (également connu sous la terminologie anglo-saxonne « Spin Echo »), le signal S peut être défini selon la relation de proportionnalité suivante : 25 Soc PD11- 7R/T1 e_ 7E/T2 En combinant astucieusement et manuellement les paramètres d'acquisition au moyen d'une configuration préalable d'un appareil d'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire, un utilisateur de l'appareil est 30 capable d'obtenir des images ou séquences d'images pondérées en Tl, T2, FY), ou encore occulter certains 3037496 6 types de tissus. Ainsi, l'utilisateur 6 peut influer sur la génération d'images. Lorsque l'utilisateur choisit par exemple une faible valeur de TR, le terme dépendant de T1 peut être alors négligé et finalement le signal S est 5 uniquement et sensiblement dépendant du paramètre physiologique T2 . Lorsqu'une image ou carte est alors générée, ladite image est qualifiée d'image pondérée T2 (également connue sous la terminologie anglo-saxonne « T2 weighted image »).

10 Selon un deuxième mode de réalisation, lors d'une séquence d'acquisition de type inversion récupération en écho de spin, le signal S peut être défini selon la relation de proportionnalité suivante : Soc PD [i 2e- 77 /7-1 ± e_ 7R/T1 1 e_ T2/7E 15 Selon une autre variante, de façon analogue au premier mode de réalisation, lorsque l'utilisateur choisit judicieusement le paramètre d'acquisition 7/ , ledit utilisateur peut ainsi générer des images manquant un certain type de tissu, à titre d'exemples non 20 limitatifs la graisse ou les tissus. Selon un troisième mode de réalisation, lors d'une séquence d'acquisition d'écho de gradient (également connu sous la terminologie anglo-saxonne « Gradient Echo »), le temps de relaxation transversal T2 est 25 modifié par les effets d'hétérogénéité de champ magnétique. En effet, le champ magnétique appliqué au sein de l'appareil d'imagerie n'est pas parfait, l'aimant induisant le champ magnétique n'étant pas uniforme. Le temps de relaxation transversal est alors nommé T2*. Le 30 signal S peut alors être défini selon la relation de proportionnalité suivante : 3037496 7 sinocp- e_mmie-T2/7E SoC PD [1 - cosoc.e-T11 Les figures 3A, 3B et 3C présentent trois exemples de cartes ou d'images respectivement pondérées T1 , pondérées T2 et en inversion récupération, obtenues par 5 un appareil d'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire selon un choix de paramètres défini par un utilisateur. De telles figures présentent différents contrastes donnés, permettant de mettre en exergue certaines parties du cerveau. Selon la figure 3C, pour la séquence 10 d'inversion récupération, l'utilisateur a choisi des réglages de paramètres d'acquisition TR , TE et T/ de manière à supprimer le signal induit par l'eau. En fonction du mode de réalisation, c'est-à-dire de 15 la séquence d'acquisition choisie et du réglage des paramètres d'acquisition, l'utilisateur, au moyen d'un système d'analyse d'imagerie adapté, peut générer différents types d'images pondérées qui, comme précisé précédemment, permettent de mettre en exergue différents 20 organes d'intérêt. Ainsi, un utilisateur, avantageusement praticien, peut ensuite exploiter ces images pondérées pour établir un diagnostic, par exemple la localisation et/ou la caractérisation d'une tumeur. Dans la plupart des cas, pour permettre 25 l'établissement d'un tel diagnostic, l'utilisateur ou praticien doit réaliser plusieurs séquences d'acquisition pour obtenir différents types d'images pondérées et par voie de conséquence différents contrastes. Les séquences d'acquisition sont généralement assez longues, de l'ordre 30 de plusieurs minutes. La multiplication des séquences augmente dès lors considérablement la durée de l'examen 3037496 8 et engendre plusieurs conséquences négatives, telles que, non limitativement : - un inconfort pour le patient, ledit patient devant rester immobile durant une longue période 5 dans un environnement anxiogène et stressant ; - une fréquence d'examen des patients faible du fait d'examens de durée relativement longue, entraînant la constitution de listes d'attente parfois interminables pour un patient 10 nécessitant un examen IRM ; - un coût d'examen élevé, ledit coût étant notamment proportionnel au temps d'acquisition. Pour pallier à ces inconvénients, certains chercheurs 15 ont élaboré des méthodes ou procédés, avantageusement mis en oeuvre par une unité de traitement d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, consistant globalement en l'estimation de paramètres physiologiques, tels que les paramètres Tl, T2, T2*, ou FY). Selon ces 20 méthodes, après avoir estimés lesdits paramètres T1, T2, T2* , ou PD au moyen de procédés adaptés, il est possible de générer artificiellement, de façon manuelle, c'est-à-dire de manière peu reproductible et fastidieuse, une image pondérée ou contraste en utilisant une équation 25 reliant l'intensité du signal aux paramètres du tissu à ceux de la séquence souhaitée. On parle alors d'Imagerie par Résonance Magnétique Synthétique. Selon un premier exemple d'application, des méthodes, avantageusement mises en oeuvre par une unité de 30 traitement d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, ont été élaborées pour, tout d'abord procéder à l'acquisition d'images à partir de 3037496 9 séquences d'écho de spin en multi écho, puis calculer et/ou estimer le paramètre physiologique T2 (méthodes également connues sous l'appellation « séquences de T2 mapping ») et ensuite générer des images pondérées quelle 5 que soit la valeur du paramètre d'acquisition TE . La création d'images pondérées est toutefois limitée à la création de cartes synthétiques pondérées T2, puisque le paramètre d'acquisition TR ne peut pas varier. Selon un deuxième exemple d'application, des méthodes 10 analogues, également mises en oeuvre par une unité de traitement d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, peuvent être appliquées pour estimer et/ou calculer le paramètre physiologique T1, en faisant avantageusement varier le paramètre TR ou 15 l'angle de bascule a (méthodes également connues sous l'appellation « séquences de T1 mapping »). De la même façon que précédemment, en faisant avantageusement varier le paramètre TR ou l'angle de bascule a , de telles méthodes peuvent permettre de générer des images 20 pondérées, encore connues sous le nom de « cartes », en maintenant le paramètre d'acquisition TE constant. De telles cartes sont alors qualifiées d'images pondérées T1 uniquement. Selon un troisième exemple d'application, en 25 employant une séquence en écho de gradient muti echo, des méthodes analogues peuvent être appliquées pour estimer et/ou calculer le paramètre physiologique paramètre T2* (méthodes également connues sous l'appellation « séquences de T2* mapping »). De la même façon que 30 précédemment, en faisant avantageusement varier uniquement le paramètre TE , de telles méthodes peuvent permettre de générer des images pondérées, en maintenant 3037496 10 le paramètre d'acquisition TR constant. De telles images ou cartes sont alors qualifiées d'images pondérées T2*. En variante ou en complément, d'autres chercheurs ont élaboré un procédé, proposant un protocole d'acquisition 5 particulier permettant, au moyen d'une séquence unique (séquence également connue sous l'appellation « QRAPMASTER »), d'estimer les paramètres physiologiques Tl, T2 , et PD conjointement. Un tel procédé 100 est décrit en liaison avec la figure 4. Ledit procédé 100 10 comporte une série de trois étapes successives : - une première étape 110 pour procéder à l'acquisition de signaux expérimentaux au moyen de la séquence QRAPMASTER unique ; - une deuxième étape 120 pour estimer 15 conjointement les paramètres physiologiques Tl, T2, et PD ; - une troisième étape 130 pour générer n'importe quel type d'image de séquences d'écho de spin ou d'inversion récupération.

20 Les méthodes et procédés précédemment décrits, permettant de générer à volonté et instantanément n'importe quel type d'images à partir d'une ou plusieurs séquences d'acquisition, apportent un certain nombre d'avantages. Tout d'abord, de tels procédés permettent de 25 raccourcir la durée des examens et par voie de conséquence, de diminuer leurs coûts et d'améliorer le confort du patient. En outre, les images ou cartes d'IRM synthétique, obtenues à l'aide des procédés précédemment décrits, sont dénuées de bruit, mis à part celui généré 30 par l'incertitude sur les mesures de T1, T2, et PD... De telles cartes ou images sont ainsi d'excellente qualité visuelle. Grâce aux procédés et aux images obtenues, un 3037496 11 praticien peut alors anticiper les réglages lui permettant d'obtenir les contrastes voulus avant de faire une nouvelle acquisition, réelle celle-ci cette fois-ci. Parmi les méthodes existantes, la plus performante 5 est la méthode basée sur la séquence QRAPMASTER. En effet, cette méthode permet d'évaluer en une seule acquisition tous les paramètres physiologiques pertinents nécessaires à la génération d'images, notamment d'écho de spin ou d'inversion-récupération. Toutefois, cette 10 méthode présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, un tel procédé lié à ce type de séquence est très spécifique et ne peut être appliqué à tout système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique. En conséquence, un tel procédé présente des coûts de mise en 15 oeuvre et de maintenance très élevés pour l'établissement souhaitant l'utiliser, de l'ordre de centaines de milliers de dollars. Par ailleurs, un tel procédé n'est applicable qu'à un seul type d'organes, le cerveau. Les autres organes ne peuvent ainsi pas être analysés.

20 D'autres méthodes ou procédés permettent de générer des cartes synthétiques pondérées pour un paramètre physiologique unique, c'est-à-dire soit T1, soit T2. En effet, de tels procédés comportent une étape d'estimation d'un paramètre physiologique, respectivement soit T1 ou 25 T2. Le praticien doit étudier plusieurs cartes ou images pondérées conjointement pour disposer de tous les paramètres physiologiques, sans toutefois pouvoir recouper directement sur une seule et même image pondérée toutes les informations. La tâche du praticien est donc 30 peu aisée, voire fastidieuse. Par ailleurs, l'étape d'estimation des paramètres T1 , T2 ou PD consiste généralement en une étape de 3037496 12 calcul par linéarisation des équations reliant les paramètres physiologiques au signal S. Certes les temps de calculs sont réduits. Néanmoins, lesdites estimations sont très sensibles au bruit. Ces méthodes imposent ainsi 5 l'emploi de séquences pour lesquelles le rapport signal sur bruit (également connues sous les terminologies anglo-saxonnes « SNR pour Signal to Noise Ratio » ) est élevé sous peine d'obtenir des cartes ou images pondérées peu fiables ou erronées. Pour obtenir des rapports signal 10 sur bruit convenables, il devient nécessaire d'augmenter les temps d'acquisition. Ainsi l'augmentation des temps d'acquisition, accroissant considérablement la durée de l'examen, engendre les mêmes conséquences négatives, qu'exposées précédemment, telles que l'inconfort pour le 15 patient, une fréquence d'examen des patients faible du fait d'examens de durée relativement longue, et un coût d'examen élevé. L'invention permet de répondre à la grande majorité 20 des inconvénients soulevés par les solutions connues. Parmi les nombreux avantages apportés par l'invention, nous pouvons mentionner que celle-ci permet : - de proposer une solution économique, applicable 25 à tout système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire usuel ou classique ; - de diminuer la durée des examens, par la réduction du nombre de séquences 30 d'acquisition ; 3037496 13 d'être exploitable pour analyser n'importe quel organe ou type d'organes, voire le corps entier d'un patient ; d'obtenir de meilleurs résultats en améliorant 5 considérablement la robustesse au bruit, permettant ainsi de réduire considérablement les temps d'acquisition pour les séquences nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention ; d'améliorer la caractérisation des tissus et la 10 segmentation desdits tissus. A cette fin, il est notamment prévu un procédé pour produire une estimation d'un paramètre physiologique d'un volume élémentaire - dit voxel - d'un organe, ledit 15 procédé étant mis en oeuvre par des moyens de traitement d'une unité de traitement d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, et comportant une étape pour estimer ledit paramètre physiologique. Selon l'invention, un tel procédé comporte une étape pour 20 estimer un premier paramètre physiologique à partir de premiers signaux expérimentaux découlant d'une première acquisition de signaux, ainsi qu'une étape pour estimer un deuxième paramètre physiologique à partir de deuxièmes signaux expérimentaux découlant d'une deuxième 25 acquisition de signaux. En outre, ladite étape pour estimer le paramètre physiologique consiste à produire la valeur estimée dudit paramètre physiologique à partir des estimations respectives des premier et deuxième paramètres physiologiques.

30 Pour permettre des diagnostics rapides et particulièrement efficaces, un procédé selon l'invention peut comporter en outre des étapes pour produire des 3037496 14 premiers et deuxièmes signaux expérimentaux respectivement à partir de première et deuxième acquisitions de signaux. Selon un mode de réalisation préféré, l'invention 5 prévoit que l'étape pour estimer un premier paramètre physiologique puisse consister en une étape d'estimation par une méthode bayésienne, consistant à estimer ledit premier paramètre physiologique par le calcul de sa distribution a posteriori marginalisée.

10 De façon analogue, préférentiellement, l'invention prévoit que l'étape pour estimer un deuxième paramètre physiologique consiste en une étape d'estimation par une méthode bayésienne, consistant à estimer ledit deuxième paramètre physiologique par le calcul de sa distribution 15 a posteriori marginalisée. Avantageusement, lorsque le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comporte des moyens de restitution à un utilisateur dudit système, lesdits moyens de restitution coopérant avec l'unité de 20 traitement, un procédé selon l'invention peut comporter une étape subséquente pour déclencher une restitution du paramètre physiologique estimé et/ou des premier, deuxième paramètres physiologiques. Pour améliorer la qualité des signaux expérimentaux 25 obtenus et acquis par Résonance Magnétique, un procédé selon l'invention peut comporter en outre une étape préalable de prétraitement des premiers et/ou deuxièmes signaux expérimentaux obtenus respectivement à partir des première et/ou deuxième acquisitions par Résonance 30 Magnétique, ladite étape étant agencée pour corriger lesdits premiers et/ou deuxièmes signaux expérimentaux.

3037496 15 Selon un deuxième objet, l'invention concerne un procédé pour produire une estimation d'un paramètre physiologique d'une région d'intérêt, ladite région comportant au moins un voxel. Selon l'invention, ledit 5 paramètre physiologique est estimé par voxel au moyen d'un procédé conforme au premier objet de l'invention. Avantageusement, lorsque le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comporte des moyens de restitution à un utilisateur dudit système, lesdits 10 moyens de restitution coopérant avec l'unité de traitement, un procédé conforme à l'invention peut comporter en outre une étape subséquente pour déclencher la restitution de l'estimation du paramètre physiologique, des premier et/ou deuxième paramètres 15 physiologiques pour chaque voxel de la région d'intérêt sous la forme d'une carte décrivant un paramètre physiologique. En complément ou en variante, lorsque le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comporte 20 des moyens de restitution à un utilisateur dudit système, lesdits moyens de restitution coopérant avec l'unité de traitement, un procédé conforme à l'invention peut comporter en outre une étape subséquente pour générer une image pondérée à partir des valeurs produites du 25 paramètre physiologique estimé, des premiers et deuxièmes paramètres physiologiques pour une séquence d'acquisition prédéterminée. Selon un troisième objet, l'invention concerne une 30 unité de traitement comportant des moyens pour communiquer avec le monde extérieur et des moyens de traitement, coopérant avec des moyens de mémorisation. De 3037496 16 manière avantageuse, les moyens pour communiquer sont agencés pour recevoir du monde extérieur des premiers et deuxièmes signaux expérimentaux à partir des premières et/ou deuxième acquisitions de signaux par Résonance 5 Magnétique et les moyens de mémorisation comportent des instructions exécutables ou interprétables par les moyens de traitement dont l'interprétation ou l'exécution desdites instructions par lesdits moyens de traitement provoque la mise en oeuvre d'un procédé conforme au 10 premier objet de l'invention. Pour aider un praticien cherchant à établir un diagnostic et prendre une décision rapide, les moyens pour communiquer d'une unité de traitement conforme à l'invention peuvent délivrer un paramètre physiologique 15 estimé selon un format approprié à des moyens de restitution aptes à la restituer à un utilisateur. Selon un quatrième objet, l'invention concerne un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique 20 comportant une unité de traitement conforme à l'invention et des moyens de restitution aptes à restituer à un utilisateur un paramètre physiologique selon un procédé conforme au premier objet de l'invention et mis en oeuvre par ladite unité de traitement.

25 Enfin, selon un cinquième objet, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur comportant une ou plusieurs instructions interprétables ou exécutables par les moyens de traitement d'une unité de traitement 30 conforme à l'invention. Ladite unité de traitement comporte en outre des moyens de mémorisation ou coopérant avec de tels moyens de mémorisation, ledit programme 3037496 17 étant chargeable dans lesdits moyens de mémorisation. Lesdites instructions par lesdits moyens de traitement sont telles que leur interprétation ou exécution provoque la mise en oeuvre d'un procédé conforme au premier objet 5 de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent parmi 10 lesquelles : - les figures 1 et 2, précédemment décrites, présentent deux variantes de réalisation d'un système d'analyse d'imagerie médicale, éventuellement par Résonance Magnétique ; 15 - les figures 3A, 3B et 3C, précédemment décrites, présentent trois exemples de cartes ou d'images pondérées obtenues par un appareil d'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire selon l'Etat de la Technique ; 20 - la figure 4, précédemment décrite, présente un organigramme simplifié d'un procédé selon l'Etat de la Technique ; - la figure 5 décrit schématiquement un organigramme simplifié d'un procédé conforme à l'invention ; 25 - les figures 6A, 6B et 6C présentent trois de cartes de paramètres physiologiques, selon un procédé conforme à l'invention ; - les figures 7A, 7B et 7C présentent trois d'images pondérées générées et restituées 30 procédé conforme à l'invention. exemples estimés exemples selon un 3037496 18 La figure 5 schématise un procédé 200 pour estimer un paramètre physiologique d'un volume élémentaire - dit voxel - d'un organe. Pour rappel, on entend par « voxel » tout pixel doté d'une épaisseur. Comme précisé 5 précédemment, un tel procédé 200 est avantageusement mis en oeuvre par une unité de traitement d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, tel qu'à titre d'exemples non limitatifs, ceux décrits en liaison avec les figures 1 et 2. Un procédé 200 conforme à 10 l'invention comprend avantageusement une étape 230 pour estimer ledit paramètre physiologique. Un exemple d'implémentation d'un tel procédé 200 sera avantageusement mais non limitativement décrit dans la suite du document.

15 Un procédé 200 conforme à l'invention comporte également une étape 221 pour estimer un premier paramètre physiologique à partir de premiers signaux expérimentaux découlant d'une première acquisition de signaux. En outre, le procédé comporte également une étape 222 pour 20 estimer un deuxième paramètre physiologique à partir de deuxièmes signaux expérimentaux découlant d'une deuxième acquisition de signaux. Comme décrit précédemment, de tels premiers et deuxièmes signaux expérimentaux peuvent être directement téléchargés depuis un serveur 25 avantageusement agencé pour stocker lesdits premiers et deuxièmes signaux. En variante ou en complément, le procédé 200 conforme à l'invention peut comprendre des étapes 211, 212 pour produire des premiers et deuxièmes signaux expérimentaux 30 respectivement à partir de première et deuxième acquisition de signaux. Ainsi, une telle étape 211 peut avantageusement consister en la mise en oeuvre d'une 3037496 19 première acquisition de signaux à partir d'une première séquence d'acquisition déterminée pour estimer un premier paramètre physiologique. De façon analogue, une étape 212 peut avantageusement consister en la mise en oeuvre d'une 5 deuxième acquisition de signaux à partir d'une deuxième séquence d'acquisition déterminée pour estimer un deuxième paramètre physiologique. La sélection des première et/ou deuxième séquences d'acquisition peut être réalisée automatiquement ou manuellement, lors d'une 10 étape préalable de configuration de la mise en oeuvre d'un procédé 200 conforme à l'invention, par exemple via les paramètres 16 décrit précédemment en liaison avec les figures 1 et 2. Selon un mode de réalisation préféré mais non 15 limitatif de l'invention, de tels premier et deuxième paramètres physiologiques à estimer peuvent être respectivement les paramètres physiologiques T1 ou T2 . Par ailleurs, selon le même mode de réalisation, préférentiellement mais non limitativement, les séquences 20 des première et deuxième acquisitions de signaux peuvent avantageusement consister en deux séquences respectives de type T1 et T2 mapping quelconques, voire T2* mapping dans le cas d'une séquence d'acquisition de type écho de gradient.

25 De ce fait, à titre d'exemple non limitatif, ladite étape 211 pour produire des premiers signaux expérimentaux à partir d'une première acquisition de signaux peut comprendre l'utilisation d'une séquence de type écho de gradient avec différents angles de bascule 30 OE pour estimer le premier paramètre physiologique T1. Une telle séquence est particulièrement appréciée puisqu'elle est très rapide et disponible pour n'importe 3037496 20 quel système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique. Ainsi, l'étape 221 pour estimer le premier paramètre physiologique peut consister en une étape de calcul par linéarisation d'une équation reliant ledit 5 premier paramètre physiologique aux premiers signaux expérimentaux S. En variante, de manière préférée mais non limitative, l'étape 221 pour estimer le premier paramètre physiologique T1 peut consister en une étape d'estimation par une méthode bayésienne. A titre 10 d'exemple non limitatif, ladite méthode bayésienne est décrite dans le document W02012049421 déposé par la société OLEA MEDICAL ou encore dans le document W02010139895A1 également déposé par la société OLEA MEDICAL. Lesdites méthodes bayésiennes peuvent consister 15 en l'estimation du premier paramètre physiologique par le calcul de sa distribution a posteriori marginalisée. Ainsi, de telles méthodes bayésiennes permettent notamment d'augmenter la précision des estimations et de diminuer la sensibilité au bruit.

20 De façon analogue, à titre d'exemple non limitatif, l'étape 212 pour produire des deuxièmes signaux expérimentaux à partir d'une deuxième acquisition de signaux peut comprendre l'utilisation d'une séquence d'écho de spin à plusieurs valeurs d'écho pour estimer le 25 deuxième paramètre physiologique T2 . A l'instar de la première séquence d'acquisition de signaux, une telle deuxième séquence est particulièrement appréciée puisqu'elle est très rapide et disponible pour n'importe quel système d'analyse d'imagerie par Résonance 30 Magnétique. En outre, l'étape 222 pour estimer le deuxième paramètre physiologique peut consister en une étape de calcul par linéarisation d'une équation reliant 3037496 21 ledit deuxième paramètre physiologique aux deuxième signaux expérimentaux S . En variante, de manière préférée mais non limitative, l'étape 222 pour estimer le deuxième paramètre physiologique T2 peut consister en 5 une étape d'estimation par une méthode bayésienne. Lesdites méthodes bayésiennes peuvent consister en l'estimation du deuxième paramètre physiologique par le calcul de sa distribution a posteriori marginalisée. Une telle méthode bayésienne permet notamment d'augmenter la 10 précision des estimations et de diminuer la sensibilité au bruit. Ainsi, la deuxième séquence d'acquisition peut alors être plus courte en temps en obtenant des résultats qualitativement identiques à ceux obtenus avec une séquence plus longue. En variante, grâce à l'emploi d'une 15 méthode bayésienne, la résolution spatiale des images, et donc le niveau de bruit, peuvent être nettement améliorée sans pour autant dégrader les estimations. En outre, l'étape 230 pour estimer le paramètre physiologique d'un procédé 200 conforme à l'invention 20 consiste à produire la valeur estimée dudit paramètre physiologique à partir des estimations respectives des premier et deuxième paramètres physiologiques. De manière préférée mais non limitative, lorsque lesdits premier et deuxième paramètres physiologiques estimés sont 25 respectivement les paramètres physiologiques T1 ou T2, le paramètre physiologique à estimer peut être le paramètre physiologique PD Comme décrit en liaison avec les figures 1 et 2, le 30 système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique peut comporter des moyens de restitution 5 à un utilisateur 6, lesdits moyens de restitution 5 coopérant 3037496 22 avantageusement avec l'unité de traitement 4. De tels moyens de restitution permettent de disposer d'un rendu avantageusement graphique, sonore ou autre et peuvent comporter par exemple un écran ou des haut-parleurs. Dans 5 ce cas, un procédé 200 conforme à l'invention peut également comprendre une étape subséquente pour déclencher une restitution du paramètre physiologique estimés et/ou des premier, deuxième paramètres physiologiques selon un format approprié. Selon l'exemple 10 d'application préférée dans lequel les premier et deuxième paramètres physiologiques sont respectivement les paramètres physiologiques T1 et T2, le paramètre physiologique estimé est le paramètre physiologique PD, une telle restitution peut consister en une 15 représentation graphique sous la forme de cartes des premier, deuxième paramètre physiologiques T1 et T2 et/ou le paramètre physiologique PD ou encore une ou plusieurs valeurs estimées des premier, deuxième paramètre physiologiques T1 et T2 et/ou le paramètre 20 physiologique PD De manière avantageuse mais non limitative, en complément, un procédé 200 conforme à l'invention peut également comporter une ou plusieurs étapes de prétraitement des premiers et/ou deuxièmes signaux 25 expérimentaux obtenus respectivement à partir des première et/ou deuxième acquisitions de signaux par Résonance Magnétique, la ou lesdites étapes consistant à corriger lesdits premiers et/ou deuxièmes signaux expérimentaux, notamment par la correction d'artefacts ou 30 l'application de tout autre filtre correctif. A titre d'exemples non limitatifs de telles étapes peuvent consister en des étapes de : 3037496 23 -correction de mouvement si le patient ne demeure pas suffisamment immobile au cours de l'acquisition d'une séquence. Par exemple, un algorithme de registration rigide ou non rigide peut être 5 choisi ; -co-registration ou recalage entre les première et deuxième séquences d'acquisition si le champ de vision de ces dernières est modifié, ou si le patient s'est mû entre les premier et deuxième 10 séquences. Une telle co-registation peut avantageusement se traduire sous la forme d'un algorithme de co-registration rigide ou non rigide ; -une étape de réduction du bruit dans les 15 acquisitions des deux séquences. Par exemple, une telle étape de réduction du bruit peut avantageusement se traduire sous la forme d'un algorithme de lissage par convolution des images avec un noyau gaussien ; 20 -une étape de correction des inhomogénéités de champs magnétiques B1 appliqués au sein de l'appareil d'imagerie par Résonance Magnétique qui affectent couramment les signaux expérimentaux par Résonance Magnétique.

25 L'invention concerne en outre un procédé 300 pour produire une estimation d'un paramètre physiologique d'une région d'intérêt. On entend par « région d'intérêt » toute région comportant au moins un voxel. Néanmoins, 30 une région d'intérêt ne saurait être limitée à un seul voxel, mais peut comprendre une pluralité de voxels, avantageusement sélectionnés manuellement ou 3037496 24 automatiquement. Selon l'invention, ledit paramètre physiologique peut être estimé pour chaque voxel au moyen d'un procédé 200 conforme à l'invention, tel que décrit précédemment, notamment en lien avec la figure 5, ledit 5 procédé étant mis en oeuvre itérativement pour chaque voxel par les moyens de traitement de l'unité de traitement 4. A l'instar d'un procédé 200 pour estimer un paramètre physiologique d'un voxel, un procédé 200 conforme à 10 l'invention peut également comprendre une étape subséquente 350 pour déclencher une restitution du paramètre physiologique estimé et/ou des premier, deuxième paramètres physiologiques selon un format approprié, lorsque le système d'analyse d'imagerie par 15 Résonance Magnétique comporte des moyens de restitution 5 à un utilisateur 6, lesdits moyens de restitution 5 coopérant avantageusement avec l'unité de traitement 4. Selon l'exemple d'application préférée dans lequel les premier et deuxième paramètres physiologiques sont 20 respectivement les paramètres physiologiques T1 et T2, le paramètre physiologique PD , une telle restitution peut consister en l'affichage ou l'impression d'une représentation graphique sous la forme de cartes des premier, deuxième paramètre physiologiques T1 et T2 25 et/ou le paramètre physiologique PD ou encore une ou plusieurs valeurs estimées des premier, deuxième paramètre physiologiques T1 et T2 et/ou le paramètre physiologique PD . Des exemples de telles cartes de paramètres seront décrits ultérieurement en lien avec les 30 figures 6A, 6B et 6C. En variante ou en complément, un procédé 300 selon l'invention pour estimer un paramètre hémodynamique d'une 3037496 25 région d'intérêt peut comporter en outre une étape subséquente 340 pour générer une image pondérée à partir des valeurs produites du paramètre physiologique estimé, des premiers et deuxièmes paramètres physiologiques pour 5 une séquence d'acquisition prédéterminée, lorsque le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comporte des moyens de restitution 5 dudit système, lesdits moyens de restitution 5 coopérant avec l'unité de traitement 4. Une telle étape 340 permet notamment 10 d'obtenir des informations précieuses sur les paramètres physiologiques et de générer une ou plusieurs images pondérées à partir de n'importe quel type de séquence d'acquisition choisi, sans pour autant requérir la mise en oeuvre d'un nouvel examen, par conséquent une nouvelle 15 acquisition, extrêmement coûteuse en temps et en argent. A titre d'exemples non limitatifs, les premier, deuxième paramètres physiologiques et le paramètre physiologique estimé peuvent être, avantageusement et non limitativement, les paramètres physiologiques 20 respectivement T1 , T2 et PD . Avantageusement, le procédé 300 peut comprendre une étape de configuration (non représentée sur la figure 5), préalable à l'étape 340 pour générer une image pondérée, pour sélectionner une séquence d'acquisition et les paramètres 25 d'acquisition associés, tels qu'à titres d'exemples non limitatifs les paramètres TR , TE et 7/ . Une telle sélection de séquence et de paramètres peut être effectuée manuellement par un utilisateur ou encore être mise en oeuvre automatiquement. Des exemples de telles 30 images pondérées seront décrits ultérieurement en lien avec les figures 7A, 7B et 7C.

3037496 26 En variante ou en complément, un procédé 300 conforme à l'invention peut avantageusement comprendre une étape (non représentée sur la figure 5) pour segmenter sélectivement un tissu à partir de valeurs théoriques 5 connues dudit tissu. Par exemple, supposons les valeurs de T1 et T2 de la matière blanche sont connues et valent respectivement 560±30 ms et 77±5 ms. Une segmentation basée sur des seuils des valeurs estimées de T1 et T2 permet d'extraire les voxels de matière blanche selon 10 l'équation suivante : matièreblanche={voxell E [530ms, 590ms] U T2 E [ 2 MS, 82 ms]} En variante ou en complément, un autre exemple d'utilisation desdites images pondérées à des fins de segmentation consisterait à utiliser les valeurs estimées 15 de Tl, T2 et PD comme données d'entrée d'un algorithme de partitionnement comme l'algorithme des k-moyennes (kmeans selon une terminologique anglo-saxonne). Décrivons à présent un exemple de mise en oeuvre d'un 20 procédé 200 conforme à l'invention et dont un exemple est décrit en Figure 5 pour estimer respectivement les paramètres physiologiques T1 , T2 et PD et générer ensuite une image ou une carte pondérée à partir des estimations des paramètres physiologiques T1, T2 et PD 25 pour une séquence d'acquisition prédéterminée de type écho de spin ou de type inversion récupération. Décrivons dans un premier temps les étapes 212 et 222 d'un tel procédé 200 pour estimer le deuxième paramètre 30 physiologique T2 . Comme précisé précédemment, l'étape 212 peut avantageusement consister en la mise en oeuvre 3037496 27 d'une deuxième acquisition de signaux à partir d'une deuxième séquence d'acquisition déterminée pour estimer un deuxième paramètre physiologique. En outre, comme décrit précédemment, une telle deuxième séquence 5 d'acquisition peut avantageusement être une séquence de T2 mapping. De manière préférée mais non limitative, ladite séquence de T2 mapping, mise en oeuvre par des moyens de traitement d'une unité de traitement 4 d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, 10 peut avantageusement être une séquence d'écho de spin multi écho. Lors de l'emploi d'une telle séquence d'écho de spin multi écho, le signal expérimental en chaque voxel peut se calculer grâce à une fonction exponentielle décroissante, telle que : 15 7-E)= qe_TE/7-2 avec : q oc Ro[i- e-mm] En principe, l'étape 222 pour estimer le deuxième 20 paramètre physiologique T2 consiste en une sous-étape de calcul par linéarisation de l'équation précédente en prenant le logarithme du signal expérimental combinée à une sous-étape de régression linéaire. Néanmoins, l'utilisation de telles sous-étapes n'est pas 25 satisfaisante, puisque lesdites sous-étapes présentent de grandes incertitudes de calcul. Préférentiellement, mais non limitativement, l'étape 222 pour estimer le deuxième paramètre physiologique T2 peut consister en une estimation bayésienne, telle 30 que, comme précisé précédemment, celle décrite dans le 3037496 28 document W02012049421 ou encore celle décrite dans le document W02010139895A1. En principe, un modèle est prédéfini manuellement ou automatiquement. Le théorème de Bayes peut alors être 5 appliqué produisant une équation liant la distribution a posteriori des paramètres p(7-2,q,6D) dudit modèle prédéfini aux distributions a priori de ces mêmes paramètres P(T2) , p(q) , P(u) et à la fonction de vraisemblance P(E) T2,q,6) , la fonction de vraisemblance 10 étant définie comme la distribution de probabilité des données sachant les paramètres, telle que : P( T2, q ,cs1 D) oc P(E) T2 , q , CY ) - P( T2 ) - P(q ) - P(cs ) où 6 est l'écart type du bruit affectant les données D en un voxel d'intérêt. Dans notre cadre d'application, 15 les données D correspondent aux deuxièmes signaux expérimentaux obtenus par l'acquisition d'une deuxième séquence. Classiquement, l'estimation de tout paramètre d'intérêt s'effectue à l'aide de l'estimation de distribution a posteriori marginalisée dudit paramètre 20 d'intérêt. Par exemple, l'estimation de la distribution a posteriori marginalisée du deuxième paramètre physiologique T2 peut se calculer pour un voxel d'intérêt par l'évaluation de la relation : 25 P( T2 D) oc ff P(T2, q,cy D)e, da Alors, à titre d'exemples non limitatifs, une estimation du deuxième paramètre physiologique T2 peut finalement être calculée sous la forme du maximum a posteriori (T2) = arg max P(T2 D) 30 ou encore la moyenne de la distribution a posteriori 3037496 29 fT.p(T2 E))(1T2 (7-2) r P(T21D)dT2 Lesdits calculs sont avantageusement mis en oeuvre par les moyens de traitement d'une unité de traitement 4 d'un système d'analyse par Résonance magnétique conforme à 5 l'invention. Préalablement, pour pouvoir estimer la distribution a posteriori marginalisée du deuxième paramètre physiologique T2 , le procédé comporte des sous-étapes pour calculer, estimer et/ou sélectionner les 10 distributions a priori de ces mêmes paramètres P(T2), p(q), P(o)et la fonction de vraisemblance P(D T2, q,6) . En absence d'information supplémentaire sur le bruit, par application du théorème du Maximum d'Entropie, une distribution gaussienne peut être choisie pour permettre 15 le calcul de la fonction de vraisemblance. Un tel choix peut être réalisé automatiquement ou manuellement, lors d'une étape préalable de configuration de la mise en oeuvre d'un procédé 200 conforme à l'invention, par exemple via les paramètres 16 décrit précédemment en 20 liaison avec les figures 1 et 2. La fonction de vraisemblance en 222 se calcule donc : 2 N Tg, S(7. E ) -,q)e T2 i = 1 P(D q,G) occY Ne 2,52 où N est le nombre de temps d'écho utilisés pour faire l'acquisition.

25 Les distributions a priori des paramètres, quant à elles, peuvent être choisies, manuellement ou automatiquement, également lors d'une étape préalable de 3037496 30 configuration de la mise en oeuvre d'un procédé 200 conforme à l'invention, par exemple via les paramètres 16 décrit précédemment en liaison avec les figures 1 et 2, telles qu'à titre d'exemples non limitatifs: 5 P(7-2) cc 7-2-1 P(q)°c1 p(1,,:y ) oc G - i Une fois les distributions a priori des mêmes paramètres 10 P(7) , p(q) , P(u) du modèle et la fonction de vraisemblance P(E) 7-2, q,cY ) respectivement sélectionnées et/ou choisies, la distribution a posteriori marginalisée du deuxième paramètre physiologique T2 pour un voxel donné peut alors être produite, telle que : N-1 15 P(T21D)Gc 1 1 (- -7E -12 2 LL e T2 TE) ) \fr -- ,_, 27E LL e 2 T2 (2.4 7-EY ) e T2 2 où les sommes se font sur les différents temps d'écho TE de l'acquisition. A partir de cette distribution a posteriori, une estimation du deuxième paramètre physiologique T2 du voxel d'intérêt peut être calculée. Enfin, les paramètres . et 6 au voxel d'intérêt peuvent être produits analytiquement, tels que: - TE 1 e T2 TE) 20 1 -2- 7E T e 2 3037496 31 (62) N1 sJE)2] 1 -2y e T2 j TE)2) 2 TE LL e 2 TE) Grâce à ce calcul analytique, l'estimation des paramètres et T2 est alors optimale et beaucoup moins 5 sensible au bruit de mesure que les méthodes classiquement employées. La figure 6A présente une carte d'estimation du deuxième paramètre physiologique T2 , résultant d'une mise en oeuvre itérative du procédé 200 pour une pluralité 10 de voxels. Décrivons dans un deuxième temps les étapes 211 et 221 d'un procédé 200 conforme à l'invention pour estimer le premier paramètre physiologique T1 . Plusieurs 15 séquences d'acquisition peuvent être utilisées pour estimer le premier paramètre physiologique T1 . Comme précisé précédemment, l'étape 211 peut avantageusement consister en la mise en oeuvre d'une première acquisition de signaux à partir d'une première séquence d'acquisition 20 déterminée pour estimer un premier paramètre physiologique. En outre, comme décrit précédemment, une telle première séquence d'acquisition peut avantageusement être une séquence de T1 mapping. A titre d'exemples non limitatifs, ladite séquence de T1 25 mapping, mise en oeuvre par des moyens de traitement d'une unité de traitement 4 d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, peut avantageusement être une séquence d'inversion-récupération, une séquence look- 3037496 32 locker, ou encore une séquence à angles de bascule variables. Préférentiellement mais non limitativement, une séquence à angles de bascule variables (également connue sous l'abréviation anglo-saxonne « VFA ») peut 5 également être employée. Cette séquence est en effet la plus rapide des séquences au regard des précédentes. Lors de l'emploi d'une telle séquence à angles de bascule variable, le signal expérimental en chaque voxel d'intérêt peut être exprimé sous la forme d'une relation 10 de proportionnalité, telle que : 717? - 1 - e Ti S OC Mo 7F? 1- COS la - e 7; avec Mo oc PDe TE 15 Une approche classique d'estimation des paramètres T1 et Mo consiste à effectuer un calcul de linéarisation de la relation de proportionnalité précédente. En notant Eio = e T' , l'étape consistant à calculer la relation de proportionnalité suivante peut alors être mise en oeuvre : 1:x) 20 = E 8(12) + M 0 - (1- El()) sina 1°tana Une telle équation peut être résolue par la méthode des moindres carrés, afin d'estimer rapidement T1 et Mo en chaque voxel. Toutefois, cette méthode d'estimation du premier paramètre physiologique T1 est très sensible au 25 bruit. Par conséquent, préférentiellement, mais non limitativement, l'étape 221 pour estimer le premier paramètre physiologique T1 peut consister sina 3037496 33 avantageusement en une estimation bayésienne, telle que, comme précisé précédemment celle décrite dans le document W02012049421 ou encore celle décrite dans le document W02010139895A1.

5 En principe, un modèle est prédéfini manuellement ou automatiquement. Le théorème de Bayes peut alors être appliqué produisant une équation liant la distribution a posteriori des paramètres P(7-1, M D) dudit modèle prédéfini aux distributions a priori de ces mêmes 10 paramètres P(T) , P(M0) , P(a) et à la fonction de vraisemblance P(E7-1,/140), la fonction de vraisemblance étant définie comme la distribution de probabilité des données sachant les paramètres, telle que : P(TI, Mo,cs D) oc P(DTI, 0 ) - P(7-1). P(A4 0) - P(cs ) 15 où 6 est l'écart type du bruit affectant les données D en un voxel d'intérêt. Dans notre cadre d'application, les données D correspondent aux premiers signaux expérimentaux obtenus par l'acquisition de ladite première séquence. Classiquement, comme décrit 20 précédemment, l'estimation de tout paramètre d'intérêt s'effectue à l'aide de l'estimation de distribution a posteriori marginalisée dudit paramètre d'intérêt. L'estimation de la distribution a posteriori marginalisée du premier paramètre physiologique T1 peut se calculer 25 avantageusement pour un voxel d'intérêt comme : P(Til D) oc f f P(Ti, M D)dll c, Alors, à titre d'exemples non limitatifs, une estimation du premier paramètre physiologique T1 peut être calculée par exemple sous la forme du maximum a posteriori 30 (TI) argmax P(71 D) 3037496 34 ou encore la valeur moyenne de la distribution a posteriori TI - P(7- D) d7-1 (T)= r P(TilD)dT, Lesdits calculs sont avantageusement mis en oeuvre par les 5 moyens de traitement d'une unité de traitement 4 d'un système d'analyse par Résonance magnétique conforme à l'invention. Préalablement, pour pouvoir estimer la distribution a posteriori marginalisée du deuxième paramètre 10 physiologique T1 , le procédé, plus particulièrement l'étape 221, comporte avantageusement des sous-étapes pour calculer, estimer et/ou sélectionner les distributions a priori de ces mêmes paramètres P(T) , P(M0), P(6) et la fonction de vraisemblance P(E7-1,/140(7).

15 En absence d'information supplémentaire sur le bruit, par application du théorème du Maximum d'Entropie, une distribution gaussienne peut être choisie pour permettre le calcul de la fonction de vraisemblance. Un tel choix peut être réalisé automatiquement ou manuellement, lors 20 d'une étape préalable de configuration de la mise en oeuvre d'un procédé 200 conforme à l'invention, par exemple via les paramètres 16 décrit précédemment en liaison avec les figures 1 et 2. La fonction de vraisemblance en 221 se calcule donc : siva TR 1-e Ti S(G, Mo 7R 1-cosa-e Tl i = 1 25 P(D TM ) oca-Ne 2(72 , 0, où N est le nombre d'angles de bascule utilisés pour faire l'acquisition.

3037496 Les distributions a priori des paramètres du modèle, quant à elles, peuvent être choisies, manuellement ou automatiquement, également lors d'une étape préalable de 5 configuration de la mise en oeuvre d'un procédé 200 conforme à l'invention, par exemple via les paramètres 16 décrit précédemment en liaison avec les figures 1 et 2, telles qu'à titre d'exemples non limitatifs: P(T) c'c T-1 10 F(140)0c1 -1 P(15 ) c'cu En notant : 7R - sina 1 - e T1 f(ct, TI) = 7R 1- COSOE - e Tl 15 Une fois les distributions a priori de ces mêmes paramètres P(T) , P(I 1 4 0) , P(6) et la fonction de vraisemblance P(E7-1,1140) respectivement sélectionnées et/ou choisies, la distribution a posteriori marginalisée du premier paramètre physiologique T1 pour un voxel 20 donné peut alors être produite, telle que: N-1 (1[ f(ct, Ti)ct )1)2 1 2 P(Tl D) oc 1 (1 I f (a , 7-1)2 1) . (1 ,c()2 ) 1I i f(ot, T)2] où les sommes se font sur les différents angles de bascule de l'acquisition T1 . A partir de cette 25 distribution a posteriori, une estimation du premier 3037496 36 paramètre physiologique Tl du voxel d'intérêt peut être calculée. Enfin, les paramètres NI,, et 6 au voxel d'intérêt 5 peuvent être calculés analytiquement, tels que : (62)= N13[1 OE) i 1 (IL f (a 'Ti) S(a)1)2 (IL f (c c , T1)21).(IS(OE)2) Grâce à ce calcul analytique, l'estimation des paramètres NI,, et T1 est alors optimale et beaucoup moins sensible au bruit de mesure que les méthodes 10 classiquement employées. La figure 6B présente une carte d'estimation du premier paramètre physiologique T1, résultant d'une mise en oeuvre itérative du procédé 200 pour une pluralité de voxels.

15 Décrivons dans un troisième temps l'étape 230 pour estimer le paramètre physiologique PD. Dans le cadre de notre exemple, le paramètre . a été estimé grâce à l'étape 222 pour estimer le deuxième 20 paramètre physiologique T2 et à la séquence de T2 mapping. Un tel paramètre q dépend du paramètre physiologique PD , et est pondéré T1. Le paramètre . peut donc se calculer selon la relation de proportionalité suivante, telle que : 25 oc PD 77R - 1 - e T1 Disposant d'une estimation de ., mais aussi du premier paramètre physiologique T1 grâce à la séquence de T1 3037496 37 mapping, le paramètre physiologique PD peut être estimé en 230 au voxel d'intérêt comme : (PD) (q) oc où le paramètre d'acquisition TR correspond au temps de 5 répétition de la séquence de T2 mapping. Lesdits calculs, employés dans l'étape 230 pour estimer le paramètre physiologique PD, sont avantageusement mis en oeuvre par les moyens de traitement d'une unité de traitement 4 d'un système d'analyse par Résonance 10 magnétique conforme à l'invention. Une telle estimation du paramètre physiologique PD est relative et proportionnelle à la valeur réelle du paramètre physiologique estimé PD . Toutefois, le facteur de proportionnalité entre l'estimation et la valeur réelle 15 de PD dépend uniquement des propriétés de l'appareil d'imagerie par Résonance Magnétique. Ainsi, une telle indétermination, sous la forme d'une valeur relative, ne pose pas de problème à la génération d'image pondérée ou carte d'IRM synthétique.

20 La figure 6C présente une carte d'estimation du paramètre physiologique PD , résultant d'une mise en oeuvre itérative du procédé 200 pour une pluralité de voxels.

25 Décrivons enfin l'étape pour générer une image pondérée à partir des estimations des premier, deuxième paramètres physiologiques estimés respectivement T1 , T2 et PD pour une séquence d'acquisition particulière. Au sens de l'invention, on entend par « image pondérée » 30 tout image pondérée en T1, T2 ou tout image d'inversion- 3037496 38 récupération : l'invention ne saurait être limitée au terme « pondérée ». En combinant astucieusement les paramètres d'acquisition d'un appareil d'imagerie par Résonance 5 Magnétique Nucléaire et les paramètres physiologiques estimés au préalable, un utilisateur dudit appareil peut ordonner à l'appareil de générer des images, cartes ou séquences d'images pondérées en T1, T2 , PD, ou encore occulter et/ou masquer certains types de tissus à partir 10 d'une séquence d'acquisition choisie, ainsi que des paramètres d'acquisition associés. En variante, l'invention prévoit que de telles images cartes ou séquences d'images pondérées en T1, T2 , PD puissent être générées automatiquement et restituées par un 15 système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comportant avantageusement une unité de traitement 4 et des moyens de restitution 5 coopérant avantageusement avec ladite unité de traitement 4. La séquence d'acquisition ainsi que des paramètres d'acquisition 20 associés peuvent ainsi être automatiquement choisis. A titre d'exemples non limitatifs, citons à présent, avantageusement mais non limitativement, plusieurs séquences que le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique peut calculer.

25 Selon un premier mode de réalisation, pour une séquence d'acquisition d'écho de spin dite "classique", le procédé pour estimer et générer peut comporter une étape pour calculer en chaque voxel 30 = PD, - Ll - e j e '2' 3037496 39 où FP, Ti, et TZ, sont les estimations des paramètres physiologiques T1 , T2 , PL) au voxel i précédemment produites pour chaque voxel i. A partir de cette séquence, le système d'analyse d'imagerie par Résonance 5 Magnétique peut générer et restituer au moyen de son unité de traitement et de ses moyens de restitution des images synthétiques pondérées T1 ou T2. De la même manière, en variante, selon un deuxième mode de réalisation, pour une séquence d'acquisition du 10 type inversion-récupération le procédé pour estimer et générer peut comporter une étape pour calculer en chaque voxel 77 M) 7E = PD, - Ll - 2e Til e Tli j e T2' Le procédé peut comporter alors une étape pour générer 15 une image d'inversion récupération. Ce type de séquence permet de supprimer certain type de tissus, par exemple les liquides. En variante, selon un troisième mode de réalisation, pour une séquence d'acquisition du type saturation-20 récupération le procédé pour estimer et générer peut comporter une étape pour calculer en chaque voxel -7) = PD, - Ll - e7 j Les figures 7A, 7B et 7C présentent trois exemples d'images pondérés générées selon un procédé conforme à 25 l'invention. Respectivement, lesdites figures 7A, 7B et 7C présentent respectivement des images synthétiques pondérée en T2 , pondérée en T1 et en inversion récupération, ladite image en inversion récupération mettant en exergue la suppression de l'eau. La figure 7A 3037496 présente une image pondérée en T2 à partir d'une séquence d'écho de spin choisie avec un temps d'écho défini à cent-vingt millisecondes et un temps de répétition défini à mille cinq cent millisecondes. De 5 manière analogue, la figure 7A présente une image pondérée en T1 à partir d'une séquence d'écho de spin choisie avec un temps d'écho défini à trente millisecondes et un temps de répétition défini à cinq mille millisecondes. Enfin, la figure 7C présente une 10 image pondérée à partir d'une séquence d'inversion récupération choisie avec un temps d'écho défini à cinquante millisecondes, un temps de répétition défini à vingt mille millisecondes et un temps d'inversion défini à mille sept cents millisecondes.

15 Grâce aux nouvelles estimations et/ou cartes présentées précédemment, l'invention permet de mettre à la disposition d'un praticien tout un ensemble d'informations pertinentes et cohérentes, informations 20 disponibles rapidement grâce à l'utilisation d'un procédé conforme à l'invention. Cette mise à disposition est rendue possible par une adaptation de l'unité de traitement 4 selon les figures 1 ou 2 en ce que les moyens de traitement mettent en oeuvre un procédé 25 d'estimation d'un paramètre physiologique d'un voxel ou d'une région d'intérêt comportant la production de la valeur estimée dudit paramètre physiologique à partir des estimations respectives des premier et deuxième paramètres physiologiques. Une telle mise en oeuvre est 30 avantageusement rendue possible par le chargement ou l'enregistrement au sein de moyens de mémorisation coopérant avec lesdits moyens de traitement, d'un produit 3037496 41 programme d'ordinateur. Ce dernier comporte en effet des instructions interprétables et/ou exécutables par lesdits moyens de traitement. L'interprétation ou l'exécution desdites instructions déclenche la mise en oeuvre d'un 5 procédé 200 ou 300 conforme à l'invention. Les moyens pour communiquer avec le monde extérieur de ladite unité de traitement peuvent délivrer un paramètre physiologique, à savoir les paramètres estimés 14, selon un format approprié à des moyens de restitution aptes à 10 la restituer à un utilisateur 6, ledit paramètre physiologique estimé pouvant être avantageusement restituée sous la forme par exemple de cartes ou d'images pondérées telles qu'illustrées par les figures 6A à 6C et 7A à 7C. Grâce à l'invention, les informations délivrées 15 sont plus nombreuses, cohérentes, reproductibles et justes. Les informations, dont le praticien dispose, sont ainsi de nature à accroître la confiance et la rapidité du praticien dans sa détermination d'un diagnostic et sa prise de décision.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Procédé (200) pour produire une estimation d'un paramètre physiologique d'un volume élémentaire dit voxel - d'un organe, ledit procédé (200) étant mis en oeuvre par des moyens de traitement d'une unité de traitement (4) d'un système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique, et comportant une étape (230) pour estimer ledit paramètre physiologique, ledit procédé étant caractérisé en ce que: - il comporte une étape (221) pour estimer un premier paramètre physiologique à partir de premiers signaux expérimentaux découlant d'une première acquisition de signaux, - il comporte une étape (222) pour estimer un deuxième paramètre physiologique à partir de deuxièmes signaux expérimentaux découlant d'une deuxième acquisition de signaux, - ladite étape (230) pour estimer le paramètre physiologique consiste à produire la valeur estimée dudit paramètre physiologique à partir des estimations respectives des premier et deuxième paramètres physiologiques.
2. 2. Procédé (200) selon la revendication précédente, comportant en outre des étapes (211, 212) pour produire des premiers et deuxièmes signaux expérimentaux respectivement à partir de première et deuxième acquisitions de signaux. 3037496 43
3. 3. Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel l'étape (221) pour estimer un premier paramètre 5 physiologique consiste en une étape d'estimation par une méthode bayésienne, consistant à estimer ledit premier paramètre physiologique par le calcul de sa distribution a posteriori marginalisée. 10
4. 4. Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel l'étape (222) pour estimer un deuxième paramètre physiologique consiste en une étape d'estimation par une méthode bayésienne, consistant à estimer ledit 15 deuxième paramètre physiologique par le calcul de sa distribution a posteriori marginalisée.
5. 5. Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le système d'analyse 20 d'imagerie par Résonance Magnétique comportant des moyens de restitution (5) du paramètre estimé à un utilisateur (6) dudit système, lesdits moyens de restitution (5) coopérant avec l'unité de traitement (4), ledit procédé comportant une étape subséquente 25 pour déclencher une restitution du paramètre physiologique estimé et/ou des premier, deuxième paramètres physiologiques.
6. 6. Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre une 3037496 44 étape préalable de prétraitement des premiers et/ou deuxièmes signaux expérimentaux obtenus respectivement à partir des première et/ou deuxième acquisitions par Résonance Magnétique, ladite étape 5 étant agencée pour corriger lesdits premiers et/ou deuxièmes signaux expérimentaux.
7. 7. Procédé (300) pour produire une estimation d'un paramètre physiologique d'une région d'intérêt, 10 ladite région comportant au moins un voxel, ledit paramètre physiologique étant estimé par voxel au moyen d'un procédé (200) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6. 15
8. 8. Procédé (300) selon la revendication précédente, lorsque le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comporte des moyens de restitution (5) à un utilisateur (6) dudit système, lesdits moyens de restitution (5) coopérant avec 20 l'unité de traitement (4), comportant en outre une étape subséquente pour déclencher la restitution de l'estimation du paramètre physiologique, des premier et/ou deuxième paramètres physiologiques pour chaque voxel de la région d'intérêt sous la forme d'une 25 carte décrivant un paramètre physiologique.
9. 9. Procédé (300) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, lorsque le système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comporte des 30 moyens de restitution (5) à un utilisateur (6) dudit 3037496 45 système, lesdits moyens de restitution (5) coopérant avec l'unité de traitement (4), comportant en outre une étape subséquente (340) pour générer une image pondérée à partir des valeurs produites du paramètre 5 physiologique estimé, des premiers et deuxièmes paramètres physiologiques pour une séquence d'acquisition prédéterminée.
10. 10. Unité de traitement (4) comportant des moyens 10 pour communiquer avec le monde extérieur et des moyens de traitement, coopérant avec des moyens de mémorisation et caractérisée en ce que : - les moyens pour communiquer sont agencés pour recevoir du monde extérieur des signaux à partir 15 des premières et/ou deuxième acquisitions de signaux par Résonance Magnétique ; - les moyens de mémorisation comportent des instructions exécutables ou interprétables par les moyens de traitement dont l'interprétation ou 20 l'exécution desdites instructions par lesdits moyens de traitement provoque la mise en oeuvre d'un procédé (200,300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 25
11. 11. Unité de traitement (4) selon la revendication précédente, pour laquelle les moyens pour communiquer délivrent un paramètre physiologique estimé selon un format approprié à des moyens de restitution (5) aptes à la restituer à un 30 utilisateur (6). 3037496 46
12. 12. Système d'analyse d'imagerie par Résonance Magnétique comportant une unité de traitement (4) selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 5 et des moyens de restitution (5) aptes à restituer à un utilisateur (6) un paramètre physiologique selon un procédé (200,300) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9 et mis en oeuvre par ladite unité de traitement (4). 10
13. 13. Produit programme d'ordinateur comportant une ou plusieurs instructions interprétables ou exécutables par les moyens de traitement d'une unité de traitement (4) conforme à l'une quelconque des 15 revendications 10 ou 11, ladite unité de traitement (4) comportant en outre des moyens de mémorisation ou coopérant avec de tels moyens de mémorisation, ledit programme étant chargeable dans lesdits moyens de mémorisation, caractérisé en ce que 20 l'interprétation ou l'exécution desdites instructions par lesdits moyens de traitement provoque la mise en oeuvre d'un procédé (200,300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 25