WO2010046500A1 - Image processing method comprising the display of regions of interest in an x-ray image using markers - Google Patents

Image processing method comprising the display of regions of interest in an x-ray image using markers Download PDF

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WO2010046500A1
WO2010046500A1 PCT/EP2009/064081 EP2009064081W WO2010046500A1 WO 2010046500 A1 WO2010046500 A1 WO 2010046500A1 EP 2009064081 W EP2009064081 W EP 2009064081W WO 2010046500 A1 WO2010046500 A1 WO 2010046500A1
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interest
region
display
marker
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PCT/EP2009/064081
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Jérémie CLECH
Pierre Emmanuel Jouve
Julien Thomas
Abdelkader Zighed
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Fenics
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    • G06T2207/30068—Mammography; Breast

Definitions

  • An image processing method comprising displaying regions of interest in a radiological image using markers
  • the present invention relates to the technical field of medical image processing. More specifically, the present invention relates to a method and system for assisting in the diagnosis of radiological scans, such as mammograms.
  • Mammography is widely used today for the detection of lesions and the prevention of breast cancer.
  • the first signs that radiologists seek to detect on mammographic images are lesions that may be malignant.
  • There are different types of lesions such as masses or foci of micro-calcifications.
  • the mammographic images being the result of projections, they represent superimposed structures that disturb the visibility of the lesions.
  • radiologists must routinely analyze many mammographic images as a result. This results in visual fatigue that can affect their ability to locate clusters.
  • a system for assisting in the diagnosis of radiological images can detect a set of regions of interest that may be cancerous.
  • regions of interest are located on the X-ray using a marker that can be a simple symbol (such as a square or a rectangle), or a contour that precisely points out the region of interest.
  • This radiological image and the markers associated with the regions of interest detected by the diagnostic assistance system are displayed on display means to assist the radiologist in the detection of malignant lesions and enable him to establish a diagnosis. The radiologist can then select the zone thus marked to view it in close-up.
  • An object of the present invention is to provide a diagnostic assistance system to overcome the disadvantages of the aforementioned diagnostic assistance systems.
  • an image processing method for locating potentially cancerous regions in at least one radiological image comprising:
  • the filtering of the plurality of regions of interest comprises: a first filtering of the regions of interest of the plurality of regions to extract a first set of regions, and a second filtering of the regions of interest of the plurality of regions. to extract a second set of regions, and that
  • the display comprises displaying the regions of interest of the first set using a first marker, and displaying the regions of interest of the second set using a second marker different from the first marker.
  • the first filtering of the plurality of regions of interest comprises the extraction of the regions of interest: o whose score is greater than or equal to a threshold value, and o which are not geometrically included in another region of interest ;
  • the second filtering comprises the extraction of the regions of interest whose score is greater than or equal to a threshold value
  • the threshold value is defined by the user
  • the first marker is a contour of the contour of each region of the first set of regions
  • the second marker is a cross;
  • the method comprises a step of calculating the center of gravity of each region of interest of the second set of regions; each region of interest of the second set of regions is represented in the radiological image displayed on the display means by using a cross located at the center of gravity of said region; each region of interest corresponds to a focus of objects, the locator of the plurality of regions of interest comprising: the detection of objects in the radiological image, the extraction of at least one characteristic of each object, o the marking of each object as being or not a micro-calcification, o the grouping of objects marked as being a microcalcification in foci, each focus forming a region of interest.
  • the invention also relates to an image processing system for locating potentially cancerous regions in at least one radiological image, characterized in that it comprises means for implementing the method described above.
  • the invention also relates to a computer program product comprising program code instructions recorded on a medium that can be used in a computer, characterized in that it comprises instructions for implementing the method according to one of claims 1 to 9.
  • FIG. 1 diagrammatically illustrates an embodiment of the system according to the invention
  • FIG. 2 illustrates one embodiment of the method according to the invention
  • FIGS. 3 to 7 illustrate different display variants of the regions of interest in the radiological image. detailed description
  • the system comprises input means 10, processing means 20, and display means 30.
  • the input means 10 allow data input by a user. These input means 10 comprise for example a keyboard and / or a computer mouse.
  • the processing means 20 allow the treatment of the radiological images. These processing means 20 comprise, for example, a central unit of a computer.
  • the display means 30 make it possible in particular to display the images processed by the processing means and / or the mammogram.
  • a system for assisting the diagnosis of radiological images is intended to detect a set of regions of interest satisfying criteria.
  • regions of interest are located on the X-ray and displayed on the display means using a marker that may be a simple symbol, a contour precisely bypassing the region of interest or any other type of marker known to the skilled person.
  • the method for detecting regions of potentially cancerous interest comprises the following steps: i) A detection step 1: this step makes it possible to extract X-rays a plurality of objects potentially corresponding to micro-calcifications; ii) A first description step 2: this step makes it possible to describe the extracted objects by means of characteristics calculated from the input data; the characteristics extracted are for example characteristics of shapes, colors, textures of objects, or any other characteristic known to those skilled in the art; iii) A first decision step 3: this step makes it possible to determine for each of the objects (thanks to a decision model) whether or not it corresponds to a micro-calcification; for this, the decision model is based on the characteristics calculated in the previous step; this decision is of the binary type in the sense that there is no weighting of this decision by a confidence factor: either the considered object is a micro-calcification, or this object is not a micro-calcification , iv) A step
  • a second stage of description 5 this stage makes it possible to describe the foci (and no longer the objects as such) extracted by means of characteristics calculated for the foci (characteristics of shapes, colors, distribution of foci);
  • a second decision step 6 this step makes it possible to determine for each of the households (thanks to a decision model) whether this focus corresponds or not to a cancerous lesion.
  • a Results Display Stage 7 This step consists of presenting the user with the DAC household results; each focus is displayed on the display means using a marker superimposed on the radiological image.
  • the second decision step 6 does not imply a binary decision
  • the second decision step associates an SC score on a scale of 0 to 100 for each household.
  • This score qualifies a confidence of the decision model as to the cancerous appearance of the households: the closer this score is to 100 for a home, the more the model ensures a good decision by associating the cancer aspect with the home; conversely, the closer this score is to 0 for a household, the more the model ensures a good decision by associating the non-cancer aspect with the focus.
  • the metaphor used to display the foci allows on the one hand to avoid the overabundance of marker in the radiological image displayed on the display means, and on the other hand to indicate to the user the most informative areas on the malignancy of the home.
  • First solution Display of all detected outbreaks This solution is based on the use of the SC score associated with each detected outbreak. This solution is illustrated in FIG. 3.
  • the marker 40 used to display a focus is a contour of the contour of this focus. In other words, a focus is represented by its envelope.
  • This focus is displayed on the display means if the SC score of the focus is greater than or equal to a threshold determined by the user.
  • This simple solution has a major disadvantage: the process of creating outbreaks (grouping objects corresponding to microcalcifications) can, in some cases, generate a large number of outbreaks.
  • the idea here is to manage the possible overabundance of displayed markers of the first display solution by filtering the foci to be displayed. Three alternatives are possible.
  • a first alternative includes filtering the outbreaks by search for inclusions.
  • the display result obtained by implementing this first alternative is illustrated in Figure 4.
  • This first alternative is to decide not to display the homes strictly included in other homes.
  • a "viewable" focus is then represented by its envelope 40 and this envelope is displayed if the SC score associated with this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user.
  • Second sub-assembly display alternative A second alternative includes filtering the outbreaks by search for inclusions and integration of the SC score with dominance of the inclusion criterion.
  • the display result obtained by implementing this second alternative is illustrated in FIG. 5.
  • This second alternative consists in deciding to display only the foci not strictly included in one or more other foci having a higher SC score.
  • a "viewable" focus is then represented by its envelope 40 and this envelope is displayed if the SC score associated with this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user.
  • a third alternative includes filtering the outbreaks by search for inclusions and integration of the score SC with dominance of the score criterion SC.
  • the display result obtained by implementing this third alternative is illustrated in FIG. 6.
  • This third alternative consists in deciding to display only the foci not strictly included in one or more other foci having a higher SC score AND not including no homes with a higher SC score.
  • a "viewable” focus is then represented by its envelope 40 and this envelope is displayed if the SC score associated with this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user.
  • the second alternative may sometimes not completely solve the problem of overabundance of markers, especially in the case where the phenomena of inclusion of outbreaks are associated with SC scores ordered in the sense of inclusion.
  • the main disadvantage of the first and second alternatives is that they favor the display of large fireplaces.
  • a small part of the home is the element that allows the user to determine the malignant aspect of the lesion.
  • a display that is too wide without attracting the user's attention to a specific area is damaging to the diagnosis.
  • the main disadvantage of the third alternative is the fact that it can sometimes over-narrow the radiologist's attention to a specific area, which can also be damaging to the diagnosis. Indeed, in some cases considering an area as a whole (rather than a local aspect) is preferable.
  • the diagnosis sometimes requires considering an area in its entirety and sometimes focusing on only part of the area.
  • These behaviors are dual invention proposes to adapt the display to help resolve this situation while avoiding an overabundance of markers that can hinder the reading.
  • the user needs to quickly identify the area in its entirety but also to quickly identify the sub parts of this area can potentially assist in its diagnosis if it requires the integration of local information.
  • the first filtering based on the first alternative (a focus is displayed if it is not included in one / more other homes AND if its score SC is greater than or equal to the threshold determined by the user) makes it possible to obtain a first set of homes. This allows the user to quickly locate an area in its entirety.
  • the second filtering based on the first solution makes it possible to obtain a second set of households.
  • the foci of this second set are displayed using a second marker different from the first marker.
  • the second marker will be small in size than the first marker, to allow the user to more easily distinguish the global areas from the subparts.
  • the first marker is a contour of the contour of each focus of the first set of focuses
  • the second marker is a cross located at the center of gravity of each focus.

Abstract

The invention relates to an image processing method for locating potentially cancerous regions in at least one X-ray image, said method comprising: the location (1, 2, 3, 4) of a plurality of regions of interest in the X-ray image; the extraction (5) of at least one characteristic of each region of interest; the association (6) of a statistical score with each region of interest according to the characteristic extracted; the filtering of the plurality of regions of interest in order to extract a group of regions of interest; and the display (7) of the group of regions of interest on display means, each region of interest being displayed using a marker to represent said region of interest in the X-ray image displayed on the display means. The invention is characterised in that the filtering of the plurality of regions of interest includes a first filtering of the regions of interest of the plurality of regions in order to extract a first group of regions, and a second filtering of the regions of interest of the plurality of regions in order to extract a second group of regions, and in that the display includes the display of the regions of interest of the first group using a first marker, and the display of the regions of interest of the second group using a second marker different from the first marker.

Description

Procédé de traitement d'image comprenant l'affichage de régions d'intérêt dans une image radiologique en utilisant des marqueurs An image processing method comprising displaying regions of interest in a radiological image using markers
Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention
La présente invention concerne le domaine technique du traitement d'images médicales. Plus précisément, la présente invention concerne un procédé et un système d'aide au diagnostique de clichés radiologiques, tel que des mammographies.The present invention relates to the technical field of medical image processing. More specifically, the present invention relates to a method and system for assisting in the diagnosis of radiological scans, such as mammograms.
Présentation de l'art antérieurPresentation of the prior art
La mammographie est aujourd'hui largement utilisée pour la détection de lésions et la prévention de cancers du sein. Les premiers signes que les radiologues cherchent à détecter sur les images mammographiques sont des lésions susceptibles d'être malignes. Il existe différents types de lésions comme par exemple les masses ou les foyers de micro-calcifications.Mammography is widely used today for the detection of lesions and the prevention of breast cancer. The first signs that radiologists seek to detect on mammographic images are lesions that may be malignant. There are different types of lesions such as masses or foci of micro-calcifications.
A cet effet, ils interprètent la forme, la brillance et d'autres caractéristiques des lésions qu'ils observent sur les images radiographiques.For this purpose, they interpret the shape, brightness and other characteristics of the lesions they observe on radiographic images.
Toutefois, il arrive que les radiologues ne repèrent pas certaines lésions. Ce phénomène a plusieurs causes.However, radiologists may not spot certain lesions. This phenomenon has several causes.
Notamment, les images mammographiques étant le résultat de projections, elles représentent des structures superposées qui perturbent la visibilité des lésions.In particular, the mammographic images being the result of projections, they represent superimposed structures that disturb the visibility of the lesions.
En outre, les radiologues doivent couramment analyser de nombreuses images mammographiques à la suite. Il s'ensuit une fatigue visuelle qui peut affecter leur capacité à repérer les clusters.In addition, radiologists must routinely analyze many mammographic images as a result. This results in visual fatigue that can affect their ability to locate clusters.
C'est pourquoi, il existe aujourd'hui des outils de Diagnostic Assisté par Ordinateur (DAO) qui permettent d'aider les radiologues dans la détection et la caractérisation des lésions. Un tel système est par exemple décrit dans le document US 6 137 898. Un système d'aide au diagnostic de clichés radiologiques permet de détecter un ensemble de Régions d'Intérêts susceptibles d'être cancéreuses.That is why today there are tools for Computer Assisted Diagnostics (CAD) that help radiologists detect and characterize lesions. Such a system is for example described in US 6 137 898. A system for assisting in the diagnosis of radiological images can detect a set of regions of interest that may be cancerous.
Ces régions d'intérêts sont localisées sur le cliché radiologique à l'aide d'un marqueur pouvant être un simple symbole (tel qu'un carré ou un rectangle), ou un contour détourant précisément la région d'intérêt.These regions of interest are located on the X-ray using a marker that can be a simple symbol (such as a square or a rectangle), or a contour that precisely points out the region of interest.
Ce cliché radiologique et les marqueurs associés aux régions d'intérêt détectées par le système d'aide au diagnostique sont affichés sur des moyens d'affichage pour assister le radiologue dans la détection de lésions malignes et lui permettre d'établir un diagnostique. Le radiologue peut alors sélectionner la zone ainsi marquée pour la visualiser en gros plan.This radiological image and the markers associated with the regions of interest detected by the diagnostic assistance system are displayed on display means to assist the radiologist in the detection of malignant lesions and enable him to establish a diagnosis. The radiologist can then select the zone thus marked to view it in close-up.
L'inconvénient de ces systèmes est qu'ils induisent souvent une surabondance de marqueurs dans le cliché radiologique affiché sur les moyens d'affichage. Cette surabondance de marqueurs visuels peut nuire à la bonne lisibilité du cliché radiologique par l'utilisateur, notamment les marqueurs affichés sont associés à des régions d'intérêt incluses les unes dans les autres.The disadvantage of these systems is that they often induce an overabundance of markers in the radiological image displayed on the display means. This overabundance of visual markers may affect the readability of the X-ray image by the user, in particular the markers displayed are associated with regions of interest included in each other.
Un but de la présente invention est de proposer un système d'aide au diagnostique permettant de pallier les inconvénients des systèmes d'aide au diagnostique précités.An object of the present invention is to provide a diagnostic assistance system to overcome the disadvantages of the aforementioned diagnostic assistance systems.
Présentation de l'invention :Presentation of the invention
A cet effet, on prévoit un procédé de traitement d'image pour la localisation de régions potentiellement cancéreuses dans au moins une image radiologique, le procédé comprenant :For this purpose, there is provided an image processing method for locating potentially cancerous regions in at least one radiological image, the method comprising:
- la localisation d'une pluralité de régions d'intérêt dans l'image radiographique,the location of a plurality of regions of interest in the radiographic image,
- l'extraction d'au moins une caractéristique de chaque région d'intérêt,extracting at least one characteristic from each region of interest,
- l'association d'un score statistique à chaque région d'intérêt en fonction de la caractéristique extraite,the association of a statistical score with each region of interest according to the characteristic extracted,
- le filtrage de la pluralité de régions d'intérêt pour extraire un ensemble de régions d'intérêt, - l'affichage de l'ensemble de régions d'intérêt sur des moyens d'affichage, chaque région d'intérêt étant affichée en utilisant un marqueur pour représenter ladite région d'intérêt dans l'image radiologique affichée sur les moyens d'affichage, procédé dans lequel :filtering the plurality of regions of interest to extract a set of regions of interest, displaying the set of regions of interest on display means, each region of interest being displayed by using a marker to represent said region of interest in the radiological image displayed on the display means , wherein
- le filtrage de la pluralité de régions d'intérêt comprend : o un premier filtrage des régions d'intérêt de la pluralité de régions pour extraire un premier ensemble de régions, et o un deuxième filtrage des régions d'intérêt de la pluralité de régions pour extraire un deuxième ensemble de régions, et en ce quethe filtering of the plurality of regions of interest comprises: a first filtering of the regions of interest of the plurality of regions to extract a first set of regions, and a second filtering of the regions of interest of the plurality of regions. to extract a second set of regions, and that
- l'affichage comprend l'affichage des régions d'intérêt du premier ensemble en utilisant un premier marqueur, et l'affichage des régions d'intérêt du deuxième ensemble en utilisant un deuxième marqueur différent du premier marqueur.the display comprises displaying the regions of interest of the first set using a first marker, and displaying the regions of interest of the second set using a second marker different from the first marker.
Des aspects préférés mais non limitatifs du procédé selon l'invention sont les suivants :Preferred but non-limiting aspects of the process according to the invention are the following:
- le premier filtrage de la pluralité de régions d'intérêt comprend l'extraction des régions d'intérêt : o dont le score est supérieur ou égal à une valeur seuil, et o qui ne sont pas incluses géométriquement dans une autre région d'intérêt ;the first filtering of the plurality of regions of interest comprises the extraction of the regions of interest: o whose score is greater than or equal to a threshold value, and o which are not geometrically included in another region of interest ;
- le deuxième filtrage comprend l'extraction des régions d'intérêt dont le score est supérieur ou égal à une valeur seuil ;the second filtering comprises the extraction of the regions of interest whose score is greater than or equal to a threshold value;
- la valeur seuil est définie par l'utilisateur ;- the threshold value is defined by the user;
- le premier marqueur est un détourage du contour de chaque région du premier ensemble de régions ;the first marker is a contour of the contour of each region of the first set of regions;
- le deuxième marqueur est une croix ; - le procédé comprend une étape de calcul du centre de gravité de chaque région d'intérêt du deuxième ensemble de régions ; - chaque région d'intérêt du deuxième ensemble de régions est représentée dans l'image radiologique affichée sur les moyens d'affichage en utilisant une croix située au centre de gravité de ladite région ; - chaque région d'intérêt correspond à un foyer d'objets, l'étrape de localisation de la pluralité de régions d'intérêt comprenant : o la détection d'objets dans l'image radiologique, o l'extraction d'au moins une caractéristique de chaque objet, o le marquage de chaque objet comme étant ou non une micro- calcification, o le regroupement des objets marqués comme étant une microcalcification en foyers, chaque foyer formant une région d'intérêt. L'invention concerne également un système de traitement d'image pour la localisation de régions potentiellement cancéreuses dans au moins une image radiologique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour la mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus.the second marker is a cross; the method comprises a step of calculating the center of gravity of each region of interest of the second set of regions; each region of interest of the second set of regions is represented in the radiological image displayed on the display means by using a cross located at the center of gravity of said region; each region of interest corresponds to a focus of objects, the locator of the plurality of regions of interest comprising: the detection of objects in the radiological image, the extraction of at least one characteristic of each object, o the marking of each object as being or not a micro-calcification, o the grouping of objects marked as being a microcalcification in foci, each focus forming a region of interest. The invention also relates to an image processing system for locating potentially cancerous regions in at least one radiological image, characterized in that it comprises means for implementing the method described above.
L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code programme enregistrées sur un support utilisable dans un ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9.The invention also relates to a computer program product comprising program code instructions recorded on a medium that can be used in a computer, characterized in that it comprises instructions for implementing the method according to one of claims 1 to 9.
Présentation des figures :Presentation of the figures:
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other advantages and features will become more apparent from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and should be read with reference to the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation du système selon l'invention,FIG. 1 diagrammatically illustrates an embodiment of the system according to the invention,
- la figure 2 illustre un mode de réalisation du procédé selon l'invention, - les figures 3 à 7 illustrent différentes variantes d'affichage des régions d'intérêt dans le cliché radiologique. Description détailléeFIG. 2 illustrates one embodiment of the method according to the invention; FIGS. 3 to 7 illustrate different display variants of the regions of interest in the radiological image. detailed description
En référence à la figure 1 , on a illustré un mode de réalisation du système selon l'invention. Le système comprend des moyens de saisie 10, des moyens de traitement 20, et des moyens d'affichage 30.Referring to Figure 1, there is illustrated an embodiment of the system according to the invention. The system comprises input means 10, processing means 20, and display means 30.
Les moyens de saisie 10 permettent la saisie de données par un utilisateur. Ces moyens de saisie 10 comprennent par exemple un clavier et/ou une souris d'ordinateur. Les moyens de traitement 20 permettent le traitement des images radiologiques. Ces moyens de traitement 20 comprennent par exemple une unité centrale d'un ordinateur.The input means 10 allow data input by a user. These input means 10 comprise for example a keyboard and / or a computer mouse. The processing means 20 allow the treatment of the radiological images. These processing means 20 comprise, for example, a central unit of a computer.
Les moyens d'affichage 30 permettent notamment l'affichage des images traitées par les moyens de traitement et/ou du cliché mammographique. Un système d'aide au diagnostic de clichés radiologiques a pour objet de détecter un ensemble de régions d'intérêt satisfaisant des critères.The display means 30 make it possible in particular to display the images processed by the processing means and / or the mammogram. A system for assisting the diagnosis of radiological images is intended to detect a set of regions of interest satisfying criteria.
Ces régions d'intérêts sont localisées sur le cliché radiologique et affichées sur les moyens d'affichage à l'aide d'un marqueur pouvant être un simple symbole, un contour détourant précisément la région d'intérêt ou tout autre type de marqueur connu de l'homme du métier.These regions of interest are located on the X-ray and displayed on the display means using a marker that may be a simple symbol, a contour precisely bypassing the region of interest or any other type of marker known to the skilled person.
On va maintenant décrire un mode de réalisation d'un procédé de traitement d'image pouvant être mis en œuvre sur le système selon l'invention. Pour des raisons de clarté, ce procédé est illustré en référence à la détection de micro-calcifications, étant entendu que ce procédé selon l'invention peut également s'appliquer à la détection d'autres types de lésions, tel que des masses, des densités focales asymétriques, des distorsions architecturales, ou tout autre type de lésions connues de l'homme du métier.An embodiment of an image processing method that can be implemented on the system according to the invention will now be described. For the sake of clarity, this method is illustrated with reference to the detection of micro-calcifications, it being understood that this method according to the invention can also be applied to the detection of other types of lesions, such as masses, asymmetric focal densities, architectural distortions, or any other type of lesions known to those skilled in the art.
Dans le cas particulier de la détection de micro-calcifications, le procédé permettant de détecter des régions d'intérêts potentiellement cancéreuses et pouvant être mis en œuvre sur le système selon l'invention comprend les étapes suivantes : i) Une étape de détection 1 : cette étape permet d'extraire des radiographies une pluralité d'objets correspondant potentiellement à des micro-calcifications ; ii) Une première étape de description 2 : cette étape permet de décrire les objets extraits par le biais de caractéristiques calculées à partir des données d'entrées ; les caractéristiques extraites sont par exemple des caractéristiques de formes, de couleurs, de textures des objets, ou tout autre caractéristique connue de l'homme du métier ; iii) Une première étape de décision 3 : cette étape permet de déterminer pour chacun des objets (grâce à un modèle de décision) si il correspond ou non à une micro-calcification ; pour cela le modèle de décision s'appuie sur les caractéristiques calculées à l'étape précédente ; cette décision est de type binaire en ce sens qu'il n'y a pas de pondération de cette décision par un facteur de confiance : soit l'objet considéré est une micro-calcification, soit cet objet n'est pas une micro-calcification, iv) Une étape de regroupements des micro-calcifications en foyers 4 : cette étape permet de regrouper les objets auxquels le modèle à associé l'aspect « micro-calcifications » en foyers (ou groupes), et ce, selon des notions de proximité entre objets. On notera qu'un objet correspondant à une micro-calcification peut appartenir à plusieurs foyers et que ces foyers peuvent se recouvrir (entre deux foyers, le recouvrement peut être nul, partiel ou total) ; v) Une deuxième étape de description 5 : cette étape permet de décrire les foyers (et non plus les objets en tant que tel) extraits par le biais de caractéristiques calculées pour les foyers (caractéristiques de formes, couleurs, distribution des foyers) ; vi) Une deuxième étape de décision 6 : cette étape permet de déterminer pour chacun des foyers (grâce à un modèle de décision) si ce foyer correspond ou non à une lésion cancéreuse. Pour cela le modèle de décision s'appuie sur les caractéristiques calculées pour les foyers à l'étape précédente ; vii) Une étape d'affichage des résultats 7 : cette étape consiste à présenter à l'utilisateur les résultats du CAD concernant les foyers ; chaque foyer est affiché sur les moyens d'affichage en utilisant un marqueur superposé à l'image radiologique. La deuxième étape de décision 6 n'implique pas une décision binaireIn the particular case of the detection of micro-calcifications, the method for detecting regions of potentially cancerous interest that can be implemented on the system according to the invention comprises the following steps: i) A detection step 1: this step makes it possible to extract X-rays a plurality of objects potentially corresponding to micro-calcifications; ii) A first description step 2: this step makes it possible to describe the extracted objects by means of characteristics calculated from the input data; the characteristics extracted are for example characteristics of shapes, colors, textures of objects, or any other characteristic known to those skilled in the art; iii) A first decision step 3: this step makes it possible to determine for each of the objects (thanks to a decision model) whether or not it corresponds to a micro-calcification; for this, the decision model is based on the characteristics calculated in the previous step; this decision is of the binary type in the sense that there is no weighting of this decision by a confidence factor: either the considered object is a micro-calcification, or this object is not a micro-calcification , iv) A step of grouping micro-calcifications in foci 4: this stage makes it possible to group the objects to which the model associates the aspect "micro-calcifications" in foci (or groups), and this, according to notions of proximity between objects. It should be noted that an object corresponding to a micro-calcification can belong to several foci and that these foci can overlap (between two foci, the recovery can be null, partial or total); v) A second stage of description 5: this stage makes it possible to describe the foci (and no longer the objects as such) extracted by means of characteristics calculated for the foci (characteristics of shapes, colors, distribution of foci); vi) A second decision step 6: this step makes it possible to determine for each of the households (thanks to a decision model) whether this focus corresponds or not to a cancerous lesion. For this, the decision model is based on the characteristics calculated for the households in the previous step; (vii) A Results Display Stage 7: This step consists of presenting the user with the DAC household results; each focus is displayed on the display means using a marker superimposed on the radiological image. The second decision step 6 does not imply a binary decision
(association de l'aspect cancéreux ou de l'aspect non cancéreux au foyer) pour chacun des foyers.(association of the cancerous or non-cancerous appearance in the home) for each household.
Plutôt que d'associer un aspect cancéreux/non cancéreux aux foyers, la deuxième étape de décision associe un score SC sur une échelle de 0 à 100 à chacun des foyers.Rather than associating a cancer / non-cancer aspect with homes, the second decision step associates an SC score on a scale of 0 to 100 for each household.
Ce score qualifie une confiance du modèle de décision quant à l'aspect cancéreux des foyers : plus ce score est proche de 100 pour un foyer, plus le modèle assure une bonne décision en associant l'aspect cancéreux au foyer; inversement plus ce score est proche de 0 pour un foyer, plus le modèle assure une bonne décision en associant l'aspect non cancéreux au foyer.This score qualifies a confidence of the decision model as to the cancerous appearance of the households: the closer this score is to 100 for a home, the more the model ensures a good decision by associating the cancer aspect with the home; conversely, the closer this score is to 0 for a household, the more the model ensures a good decision by associating the non-cancer aspect with the focus.
Comme décrit précédemment, il est intéressant que la métaphore employée pour afficher les foyers permette d'une part d'éviter la surabondance de marqueur dans l'image radiologique affichée sur les moyens d'affichage, et permette d'autre part d'indiquer à l'utilisateur les zones les plus informatives sur la malignité du foyer.As described above, it is interesting that the metaphor used to display the foci allows on the one hand to avoid the overabundance of marker in the radiological image displayed on the display means, and on the other hand to indicate to the user the most informative areas on the malignancy of the home.
On va maintenant présenter différentes solutions d'affichage permettant de mieux comprendre les avantages de la présente invention.Various display solutions will now be presented to better understand the advantages of the present invention.
Première solution : Affichage de l'intégralité des foyers détectés Cette solution est basée sur l'utilisation du score SC associé à chaque foyer détecté. Cette solution est illustrée à la figure 3. Le marqueur 40 utilisé pour afficher un foyer est un détourage du contour de ce foyer. En d'autres termes, un foyer est représenté par son enveloppe.First solution: Display of all detected outbreaks This solution is based on the use of the SC score associated with each detected outbreak. This solution is illustrated in FIG. 3. The marker 40 used to display a focus is a contour of the contour of this focus. In other words, a focus is represented by its envelope.
Ce foyer est affiché sur les moyens d'affichage si le score SC du foyer est supérieur ou égal à un seuil déterminé par l'utilisateur. Cette solution simple possède un inconvénient majeur : le processus de création des foyers (regroupement d'objets correspondant à des microcalcifications) peut, dans certains cas, générer un grand nombre de foyers.This focus is displayed on the display means if the SC score of the focus is greater than or equal to a threshold determined by the user. This simple solution has a major disadvantage: the process of creating outbreaks (grouping objects corresponding to microcalcifications) can, in some cases, generate a large number of outbreaks.
Certains de ces foyers constituent des sous parties d'autres foyers (inclusion stricte de foyers au sein d'autres foyers) ; ces derniers foyers peuvent alors apparaître comme inutiles et gênant pour la lecture de par la surabondance de marqueurs générée sur la mammographie affichée sur les moyens d'affichage, comme illustré à la figure 3.Some of these households are sub-parties of other households (strict inclusion of outbreaks in other households); these latter foci may then appear as useless and annoying for reading by the overabundance of markers generated on the mammogram displayed on the display means, as illustrated in FIG.
Deuxième solution : Affichage d'un sous ensemble de foyers détectésSecond solution: Display of a subset of detected foci
L'idée est ici de gérer l'éventuelle surabondance de marqueurs affichés de la première solution d'affichage en filtrant les foyers à afficher. Trois alternatives sont envisageables.The idea here is to manage the possible overabundance of displayed markers of the first display solution by filtering the foci to be displayed. Three alternatives are possible.
Première alternative d'affichage de sous ensembleFirst sub-set display alternative
Une première alternative comprend un filtrage des foyers par recherche d'inclusions. Le résultat d'affichage obtenu en mettant en œuvre cette première alternative est illustré à la figure 4. Cette première alternative consiste à décider de ne pas afficher les foyers strictement inclus dans d'autres foyers. Un foyer « affichable » est alors représenté par son enveloppe 40 et cette enveloppe est affichée si le score SC associé à ce foyer est supérieur ou égal au seuil déterminé par l'utilisateur.A first alternative includes filtering the outbreaks by search for inclusions. The display result obtained by implementing this first alternative is illustrated in Figure 4. This first alternative is to decide not to display the homes strictly included in other homes. A "viewable" focus is then represented by its envelope 40 and this envelope is displayed if the SC score associated with this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user.
Deuxième alternative d'affichage de sous ensemble Une deuxième alternative comprend un filtrage des foyers par recherche d'inclusions et intégration du score SC avec domination du critère d'inclusion. Le résultat d'affichage obtenu en mettant en œuvre cette deuxième alternative est illustré à la figure 5.Second sub-assembly display alternative A second alternative includes filtering the outbreaks by search for inclusions and integration of the SC score with dominance of the inclusion criterion. The display result obtained by implementing this second alternative is illustrated in FIG. 5.
Cette deuxième alternative consiste à décider d'afficher uniquement les foyers non inclus strictement dans un/plusieurs autres foyers ayant un score SC supérieur. Un foyer « affichable » est alors représenté par son enveloppe 40 et cette enveloppe est affichée si le score SC associé à ce foyer est supérieur ou égal au seuil déterminé par l'utilisateur.This second alternative consists in deciding to display only the foci not strictly included in one or more other foci having a higher SC score. A "viewable" focus is then represented by its envelope 40 and this envelope is displayed if the SC score associated with this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user.
Troisième alternative d'affichage de sous ensembleThird sub-assembly display alternative
Une troisième alternative comprend un filtrage des foyers par recherche d'inclusions et intégration du score SC avec domination du critère de score SC. Le résultat d'affichage obtenu en mettant en œuvre cette troisième alternative est illustré à la figure 6. Cette troisième alternative consiste à décider d'afficher uniquement les foyers non inclus strictement dans un/plusieurs autres foyers ayant un score SC supérieur ET n'incluant pas de foyers ayant un score SC supérieur.A third alternative includes filtering the outbreaks by search for inclusions and integration of the score SC with dominance of the score criterion SC. The display result obtained by implementing this third alternative is illustrated in FIG. 6. This third alternative consists in deciding to display only the foci not strictly included in one or more other foci having a higher SC score AND not including no homes with a higher SC score.
Un foyer « affichable » est alors représenté par son enveloppe 40 et cette enveloppe est affichée si le score SC associé à ce foyer est supérieur ou égal au seuil déterminé par l'utilisateur.A "viewable" focus is then represented by its envelope 40 and this envelope is displayed if the SC score associated with this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user.
Ces trois alternatives permettent de limiter le nombre de marqueurs affichés sur les moyens d'affichage (les première et troisième alternatives sont plus limitatives que la deuxième alternative). La deuxième alternative peut parfois, ne pas résoudre totalement le problème de surabondance de marqueurs notamment dans le cas ou les phénomènes d'inclusions de foyers sont associés à des scores SC ordonnées dans le sens de l'inclusion.These three alternatives make it possible to limit the number of markers displayed on the display means (the first and third alternatives are more limiting than the second alternative). The second alternative may sometimes not completely solve the problem of overabundance of markers, especially in the case where the phenomena of inclusion of outbreaks are associated with SC scores ordered in the sense of inclusion.
Le principal inconvénient des première et deuxième alternatives tient au fait qu'elles privilégient l'affichage de grands foyers. Or, dans bien des cas, une petite partie du foyer constitue l'élément qui permet à l'utilisateur de déterminer l'aspect malin de la lésion. Ainsi, un affichage trop large sans attirer l'attention de l'utilisateur sur une zone précise est dommageable pour le diagnostic.The main disadvantage of the first and second alternatives is that they favor the display of large fireplaces. However, in many cases, a small part of the home is the element that allows the user to determine the malignant aspect of the lesion. Thus, a display that is too wide without attracting the user's attention to a specific area is damaging to the diagnosis.
Le principal inconvénient de la troisième alternative tient, quant à lui, au fait qu'elle peut parfois trop resserrer l'attention du radiologue sur une zone précise ce qui peut également être dommageable pour le diagnostic. En effet, dans certains cas considérer une zone dans sa globalité (plutôt qu'un aspect local) est préférable.The main disadvantage of the third alternative is the fact that it can sometimes over-narrow the radiologist's attention to a specific area, which can also be damaging to the diagnosis. Indeed, in some cases considering an area as a whole (rather than a local aspect) is preferable.
Ainsi, le diagnostic nécessite parfois de considérer une zone dans son intégralité et parfois de se concentrer sur une partie seulement de la zone. Ces comportements étant duaux l'invention propose d'adapter l'affichage pour permettre de résoudre cette situation tout en évitant une surabondance de marqueurs pouvant gêner la lecture.Thus, the diagnosis sometimes requires considering an area in its entirety and sometimes focusing on only part of the area. These behaviors are dual invention proposes to adapt the display to help resolve this situation while avoiding an overabundance of markers that can hinder the reading.
L'utilisateur a besoin de repérer rapidement la zone dans sa globalité mais également de repérer rapidement les sous parties de cette zone pouvant potentiellement l'assister dans son diagnostic si ce dernier nécessite l'intégration d'informations locales.The user needs to quickly identify the area in its entirety but also to quickly identify the sub parts of this area can potentially assist in its diagnosis if it requires the integration of local information.
Selon l'invention, on propose : - d'afficher de manière classique les zones globalement de manière à permettre leur repérage et - d'afficher de manière plus discrète (mais efficace) les sous parties intéressantes.According to the invention, it is proposed: to classically display the zones globally so as to allow them to be spotted and to display in a more discrete (but effective) manner the sub parts of interest.
Ainsi, la solution retenue est de combiner la première alternative de filtrage et la première solution de filtrage, et d'afficher les ensembles de foyers obtenus par la mise en œuvre de ces deux filtrages en utilisant des marqueurs 40, 50 différents pour chaque ensemble.Thus, the solution adopted is to combine the first filtering alternative and the first filtering solution, and to display the sets of foci obtained by the implementation of these two filterings by using markers 40, 50 different for each set.
Le premier filtrage basé sur la première alternative (un foyer est affiché si il n'est pas inclus dans un/plusieurs autres foyers ET si son score SC est supérieur ou égal au seuil déterminé par l'utilisateur) permet d'obtenir un premier ensemble de foyers. Ceci permet à l'utilisateur de repérer rapidement une zone dans sa globalité.The first filtering based on the first alternative (a focus is displayed if it is not included in one / more other homes AND if its score SC is greater than or equal to the threshold determined by the user) makes it possible to obtain a first set of homes. This allows the user to quickly locate an area in its entirety.
Le deuxième filtrage basé sur la première solution (un foyer est affiché si le score SC de ce foyer est supérieur ou égal au seuil déterminé par l'utilisateur) permet d'obtenir un deuxième ensemble de foyers. Les foyers de ce deuxième ensemble sont affichés en utilisant un deuxième marqueur différent du premier marqueur. Ceci permet à l'utilisateur de repérer rapidement les sous parties (des zones globales) pouvant potentiellement l'assister dans son diagnostic Préférentiellement, le deuxième marqueur sera de petite taille que le premier marqueur, pour permettre à l'utilisateur de distinguer plus facilement les zones globales des sous-parties. Par exemple, le premier marqueur est un détourage du contour de chaque foyer du premier ensemble de foyers, et le deuxième marqueur est une croix située au centre de gravité de chaque foyer.The second filtering based on the first solution (a focus is displayed if the score SC of this focus is greater than or equal to the threshold determined by the user) makes it possible to obtain a second set of households. The foci of this second set are displayed using a second marker different from the first marker. This allows the user to quickly identify the sub-parts (global areas) that could potentially assist him in his diagnosis. Preferably, the second marker will be small in size than the first marker, to allow the user to more easily distinguish the global areas from the subparts. For example, the first marker is a contour of the contour of each focus of the first set of focuses, and the second marker is a cross located at the center of gravity of each focus.
Bien entendu, le lecteur aura compris que le procédé et le système décrits ci-dessus en référence à des lésions de type micro-calcifications peuvent être mis en œuvre sur d'autres types de lésion. Of course, the reader will have understood that the method and system described above with reference to micro-calcification type lesions can be implemented on other types of lesion.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'image pour la localisation de régions potentiellement cancéreuses dans au moins une image radiologique, le procédé comprenant :An image processing method for locating potentially cancerous regions in at least one radiological image, the method comprising:
- la localisation (1 , 2, 3, 4) d'une pluralité de régions d'intérêt dans l'image radiographique,the location (1, 2, 3, 4) of a plurality of regions of interest in the radiographic image,
- l'extraction (5) d'au moins une caractéristique de chaque région d'intérêt,extracting (5) at least one characteristic of each region of interest,
- l'association (6) d'un score statistique à chaque région d'intérêt en fonction de la caractéristique extraite,the association (6) of a statistical score to each region of interest as a function of the characteristic extracted,
- le filtrage de la pluralité de régions d'intérêt pour extraire un ensemble de régions d'intérêt,filtering the plurality of regions of interest to extract a set of regions of interest,
- l'affichage (7) de l'ensemble de régions d'intérêt sur des moyens d'affichage, chaque région d'intérêt étant affichée en utilisant un marqueur pour représenter ladite région d'intérêt dans l'image radiologique affichée sur les moyens d'affichage, caractérisé en ce quethe display (7) of the set of regions of interest on display means, each region of interest being displayed by using a marker to represent said region of interest in the radiological image displayed on the means display, characterized in that
- le filtrage de la pluralité de régions d'intérêt comprend : o un premier filtrage des régions d'intérêt de la pluralité de régions pour extraire un premier ensemble de régions, et o un deuxième filtrage des régions d'intérêt de la pluralité de régions pour extraire un deuxième ensemble de régions, et en ce quethe filtering of the plurality of regions of interest comprises: a first filtering of the regions of interest of the plurality of regions to extract a first set of regions, and a second filtering of the regions of interest of the plurality of regions. to extract a second set of regions, and that
- l'affichage comprend l'affichage des régions d'intérêt du premier ensemble en utilisant un premier marqueur (40), et l'affichage des régions d'intérêt du deuxième ensemble en utilisant un deuxième marqueur (50) différent du premier marqueur.the display comprises displaying the regions of interest of the first set using a first marker (40), and displaying the regions of interest of the second set by using a second marker (50) different from the first marker.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier filtrage de la pluralité de régions d'intérêt comprend l'extraction des régions d'intérêt :2. Method according to claim 1, characterized in that the first filtering of the plurality of regions of interest comprises the extraction of the regions of interest:
- dont le score est supérieur ou égal à une valeur seuil, et - qui ne sont pas incluses géométriquement dans une autre région d'intérêt.- whose score is greater than or equal to a threshold value, and - which are not geometrically included in another region of interest.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième filtrage comprend l'extraction des régions d'intérêt dont le score est supérieur ou égal à une valeur seuil.3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second filtering comprises the extraction of regions of interest whose score is greater than or equal to a threshold value.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la valeur seuil est définie par l'utilisateur.4. Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the threshold value is defined by the user.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier marqueur est un détourage du contour de chaque région du premier ensemble de régions.5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first marker is a contour of the contour of each region of the first set of regions.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième marqueur est une croix.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second marker is a cross.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de calcul du centre de gravité de chaque région d'intérêt du deuxième ensemble de régions.7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a step of calculating the center of gravity of each region of interest of the second set of regions.
8. Procédé selon les revendications 6 et 7 prises en combinaison, caractérisé en ce que chaque région d'intérêt du deuxième ensemble de régions est représentée dans l'image radiologique affichée sur les moyens d'affichage en utilisant une croix située au centre de gravité de ladite région.8. Process according to claims 6 and 7 taken in combination, characterized in that each region of interest of the second set of regions is represented in the radiological image displayed on the display means using a cross located at the center of gravity. of said region.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque région d'intérêt correspond à un foyer d'objets, l'étrape de localisation de la pluralité de régions d'intérêt comprenant : - la détection (1 ) d'objets dans l'image radiologique,9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that each region of interest corresponds to a focus of objects, the locator of the plurality of regions of interest comprising: - detection (1 ) objects in the radiological image,
- l'extraction (2) d'au moins une caractéristique de chaque objet, - le marquage (3) de chaque objet comme étant ou non une microcalcification,the extraction (2) of at least one characteristic of each object, marking (3) of each object as being or not a microcalcification,
- le regroupement (4) des objets marqués comme étant une microcalcification en foyers, chaque foyer formant une région d'intérêt.- The grouping (4) objects marked as being a microcalcification in homes, each focus forming a region of interest.
10. Système de traitement d'image pour la localisation de régions potentiellement cancéreuses dans au moins une image radiologique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9.10. Image processing system for locating potentially cancerous regions in at least one radiological image, characterized in that it comprises means for implementing the method according to one of claims 1 to 9.
11. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code programme enregistrées sur un support utilisable dans un ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9. 11. Computer program product comprising program code instructions recorded on a support usable in a computer, characterized in that it comprises instructions for implementing the method according to one of claims 1 to 9.
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