WO2024052632A1 - Systeme et procede pour le positionnement synchronise d'un pointeur de reperage dans differentes images d'un meme sein - Google Patents

Systeme et procede pour le positionnement synchronise d'un pointeur de reperage dans differentes images d'un meme sein Download PDF

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WO2024052632A1
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Mickael TARDY
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Definitions

  • the present invention generally relates to the synchronization of positioning of a spatial location pointer within different images of the same breast.
  • Document EP2454720B1 describes a system and method for breast imaging with multiple modalities.
  • the system estimates a volumetric deformation field defining a mapping between images based on shape models and an elastic deformation model of the breast.
  • Document US2015363080A1 describes a system for displaying a plurality of recorded images.
  • a position indication unit allows a user to indicate a position in a first data set displayed in the first display window, to obtain a user-indicated position.
  • a corresponding position determination unit determines a position in a second set of image data corresponding to the position indicated by the user, to obtain a corresponding position in the second set of image data, on the basis of correspondence information associating positions in the first set of image data with corresponding positions in the second set of image data.
  • the aim of the present invention is to propose a new system and method making it possible to overcome all or part of the problems set out above.
  • the subject of the invention is a method implemented using a computer system for the synchronized positioning of a location pointer in different images acquired of the same deformable breast, the method including the following steps:
  • a correlation function to match one of said points of the source image with a point of the destination image, the correlation function being established according to the minus coordinates of said point of the source image in the marker attached to the internal reference structure of the source image, and as a function of the marker attached to the internal reference structure of the destination image; said correlation function being established as a function also of the distance of said point of the destination image relative to said at least one external structure of the destination image; using a graphical user interface, displaying the source image and the destination image; for a pointer of a pointing device, such as a mouse, positioned by an operator using the graphical user interface, on a point of the source image, determination using said correlation function of the corresponding point of the destination image and displaying a pointer on said corresponding point of the destination image.
  • the method thus makes it possible, thanks to the determination of an internal structure of the breast as an internal reference structure and at least one external structure of the breast, to benefit from precise and reliable spatial location of a point of the breast for multiple acquisition modalities which make it possible to visualize the contents of the breast, while avoiding a simulation of compression of the entire breast which would use a complete deformation model of the breast.
  • the method thus makes it possible to precisely and reliably synchronize the positions of the pointers between the different images acquired in real time.
  • the transition from a position in one image to a corresponding position in another image mainly uses a model of deformation of the entire breast which is a source of imprecision.
  • the position of the point of the pointing device in the destination image is calculated in a marker attached to the internal reference structure of the destination image which corresponds to an internal structure of reference of the source image.
  • the calculation of position in the reference frame of the internal reference structure makes it possible to obtain a precise and reliable calculation due to the fact that said internal structure serves as a reference anchor in relation to said point whose corresponding position is sought in the destination image .
  • the position of the point of the pointing device relative to the internal reference structure in the destination image can be determined more reliably than by using a complex deformation model of the entire breast.
  • the position of the point of the pointing device relative to the internal structure in the destination image of the breast (said breast in the destination image being in practice deformed relative to the breast of the source image due to its deformable nature), which corresponds to the point Ri in the source image can be determined more reliably than by applying a complex deformation model to the entire breast, because the internal reference structure and its local environment are less susceptible to deformation than the whole breast.
  • the method may also include one or more of the following characteristics taken in any technically admissible combination.
  • the method comprises, to establish said correlation function, the selection of one of the pairs of internal structures, as a pair of internal structures reference, depending on the type of internal structure of each pair, such as the mass type; and, when the pairs of internal structures include several pairs of internal structures of the same type, the selection of the pair of reference internal structures is carried out taking into account in the source image the distance of the point relative to the structure internal structure, preferably an edge of the internal structure, of each pair so as to select the internal structure whose distance between said internal structure, preferably an edge of said internal structure, and said point is the shortest.
  • the pairs of internal structures that are candidates for being the pair of reference internal structures are, in order of priority, pairs of structures of the mass type, of the calcification cluster type and together of fibers with architectural disorganization.
  • the internal structure selected as the structure of reference (to which is attached a mark in which the position of the point of the pointing device is determined) is the mass.
  • the first image acquisition configuration and/or the second image acquisition configuration includes a breast deformation parameter, such as a compressive force of the breast. breast applied by a device or the force of gravity experienced by the breast, so that the breast in the destination image presents a shape different from the shape presented by the breast in the source image; said correlation function being established as a function also of said breast deformation parameter(s) (resulting image acquisition conditions of the destination image and/or the destination image).
  • a breast deformation parameter such as a compressive force of the breast. breast applied by a device or the force of gravity experienced by the breast, so that the breast in the destination image presents a shape different from the shape presented by the breast in the source image
  • said correlation function being established as a function also of said breast deformation parameter(s) (resulting image acquisition conditions of the destination image and/or the destination image).
  • the method comprises determining the type of tissue in which said point of the source image is located, said correlation function also being established as a function of at least one physical property of said determined type of fabric.
  • said physical property of said type of fabric is a physical property characteristic of the deformability of the fabric.
  • the deformation of the fabric (of which said point is a part) subjected to a force such as gravity or a compressive force applied by a device can be estimated as a function of said deformation parameter resulting from the acquisition conditions of the destination image, and the type of tissue due to the fact that fatty tissue is more flexible and deformable than fibroglandular tissue.
  • the tissue is of the fatty tissue type, of the fibroglandular tissue type, muscular tissue or calcified tissue.
  • the corresponding deformation parameter can also be taken into account for the establishment of the correlation function, preferably in combination with the type of tissue in which the pointing device point of the source image is located.
  • said at least one physical property of said type of fabric in which the point is located and which is used to establish the correlation function is density or elasticity.
  • an internal structure of mass type has a density included in a range of predefined values, for example [1.01; 1.08] g/ml.
  • the mass can also be identified by its given closed geometric shape, for example round or oval, the shape making it possible to distinguish different subtypes of masses, such as a lymph node compared to a malignant mass.
  • the internal structures can be differentiated from each other by their density, possibly in combination with their geometric shape.
  • said external structure used to establish the correlation function comprises the skin of the breast which delimits the contour of the breast.
  • the first image acquisition configuration and the second image acquisition configuration differ from each other by at least one of the following parameters:
  • the first image acquisition configuration and the second image acquisition configuration comprise at least one of the following acquisition methods:
  • the first image acquisition configuration and the second image acquisition configuration comprise, one, an acquisition method by X-ray imaging or by Magnetic Resonance imaging, and the other, an ultrasound imaging acquisition method.
  • an internal reference structure as provided in the method according to the invention to establish the correlation function in order to determine in the destination image the point of the breast which corresponds to a point of the within the source image is particularly effective in the case of a source image acquired by MRI imaging or by X-ray imaging and a destination image acquired by ultrasound imaging, as opposed to solutions of global deformation models of the breast which are difficult to apply to determine the correspondences between elements of the breast in these images, because ultrasound imaging acquisition generally results in partial imaging of the breast.
  • the invention also relates to a non-transitory computer program product comprising program code instructions for executing the steps of a method according to any of the preceding embodiments, when said program is executed by a processor of a computer system.
  • the invention also relates to a computer system comprising a memory containing program code instructions for executing the steps of a method according to any of the preceding embodiments, and a processing unit comprising a processor making it possible to execute said program code instructions, said computer system also comprising:
  • -a pointing device such as a mouse, which can be manipulated by an operator, -a display screen, and
  • a graphical user interface configured for:
  • the invention also relates to an installation comprising:
  • said first imaging device comprises an X-ray device which comprises a transmitter device capable of emitting an X-ray beam and a receiver device capable of receiving the their passage through the breast, the x-ray apparatus being configured to transmit to the computer system image data, corresponding to the x-rays received by the receiving device after their passage through the breast.
  • said second imaging device comprises a magnetic resonance device which comprises a transmitter device capable of emitting magnetic radiation and a receiver device capable of receiving the magnetic radiation emitted by the transmitter device after their passage through the breast, the magnetic resonance apparatus being configured to transmit image data to the computer system, corresponding to the magnetic radiation received by the receiving device after its passage through the breast.
  • Figure 1 is a schematic view of an X-ray imaging device
  • Figure 2 is a schematic view of a magnetic resonance imaging device
  • Figure 3 is a schematic view of an ultrasound imaging device
  • FIG. 4 is a succession of schematic views of an image acquired of a breast to which different computer processing operations are applied so as to detect an internal structure of the vein type;
  • FIG. 5 is a succession of schematic views of an image acquired of a breast to which different computer treatments are applied, including a filter of fine and extended structures and a filter with smooth rendering, so as to detect a internal structure of mass type;
  • FIG. 6 is a succession of schematic views of an image acquired of a breast to which several treatments are applied, including shape recognition, so as to detect an internal mass-type structure;
  • Figure 7 is a schematic view of an image acquired of a breast to which shape recognition processing is applied to certain parts of the image to recognize different types of internal structures;
  • FIG. 8 is a schematic view of two images acquired of a breast using different acquisition methods, with matching of internal structures (such as mass, calcification cluster) identified in the two images and placement in correspondence with external structures (skin and rib cage) identified in the two images;
  • internal structures such as mass, calcification cluster
  • external structures skin and rib cage
  • FIG. 9 is a schematic view of two images acquired of a breast according to different acquisition methods, namely an acquisition by X-ray and an acquisition by MRI with sagittal projection view, with the generation of a system of reference or coordinates, called global, attached to the breast, the references in the two images being matched;
  • FIG. 9A is a schematic view of two images acquired of a breast according to different acquisition methods, namely an acquisition by X-ray and an acquisition by MRI with transverse projection view, with the generation of a system of reference or coordinates, called global, attached to the breast, the references in the two images being matched;
  • FIG. 10 is a schematic view of two images acquired of a breast using different acquisition methods, with the illustration of a correlation function T established between the structures identified in the two images;
  • FIG. 11 is a schematic view of two images acquired of a breast according to different acquisition methods, with, for each image, the generation of a reference system or coordinates attached to an internal structure of the breast identified in the image, said internal structure being coupled to an internal structure identified in the other image, and with the establishment of a correlation function between points of the two images as a function of the reference systems attached to the identified internal structures breast;
  • - Figure 11 A is a detailed view of a pair of associated internal structures identified in the images of Figure 11, with their associated markers, and the synchronization of the position of a marker pointer for the two internal structures using the position of the pointer in the internal structure reference frame;
  • FIG. 12 is a schematic view of two images acquired of a breast according to different acquisition methods, a first location pointer being positioned by the operator between a mass (internal structure) and the skin (structure external) of the breast of the first image (source image), and a second locator pointer being positioned in correspondence between the mass and the skin of the breast of the second image (destination image) in a manner synchronized with the first pointer;
  • FIG. 13 is a schematic view of two images acquired of a breast according to different acquisition methods, a first location pointer being positioned by the operator between a mass (internal structure) and a cluster of calcifications (other internal structure) of the breast of the first image (source image), and a second registration pointer being positioned in correspondence between the mass and the corresponding cluster of calcifications of the breast of the second image (destination image) in a synchronized manner with the first pointer;
  • FIG. 13A is a detailed view illustrating the distance between the first location pointer and the mass and the distance between the first location pointer and the cluster of calcifications of the breast of the first image (source image) of Figure 13, an additional mass being further added to illustrate the fact that for two internal structures of the same type identified in the image, the internal structure which is selected to serve as the reference internal structure is determined as a function of the distance between pointer point and internal structure;
  • FIG. 14 is a schematic view showing an installation according to one embodiment of the invention comprising a computer processing system and imaging devices configured to acquire and provide different images of a breast to the processing system computer science.
  • a method and a computer system are proposed for the synchronized positioning of pointers (also called cursors) for locating within several images acquired of a breast.
  • the images are computer images.
  • the deformable object studied is a breast.
  • the breast is an elastic and deformable object, capable of reacting to natural and artificial external forces applied, such as gravity or a compressive force.
  • the breast can be characterized by its physical properties, such as its dimensions, its elasticity, its density, its mass.
  • the breast can be studied with different imaging techniques, also called imaging modalities.
  • the acquisitions generated by these methods can be carried out under different conditions or settings.
  • the same acquisition method can be used according to different settings or at different times resulting in different acquisition conditions.
  • the conditions may include different temporal moments, different spatial positions, different states of the breast (linked for example to temperature variations between acquisitions), etc.
  • An object being characterized by its own physical properties can have a different behavior depending on the conditions of acquisition.
  • each type of imaging modalities i.e. each image acquisition technique or method, is based on different physical principles resulting in different breast behaviors.
  • the set of imaging devices generates a series of acquisitions which can present the breast in different aspects. It is thus possible to visualize structures of the same type differently, for example breast tissue.
  • the method described makes it possible to establish a link (correspondence) between the acquired images to allow navigation in the images, in a synchronized manner, so that when a pointer is located on a point of a first image, a corresponding pointer is displayed on a point (obtained precisely and reliably as explained below) of the other or each other image which corresponds to the selected point of said first image (i.e. the point on which is located the pointer of the pointing device movable by the operator).
  • An acquired image can be a 2D or 3D image.
  • the image displayed on the screen is a projection of the image in a given plane.
  • the image is acquired with an imaging device which makes it possible to acquire and visualize an image of a breast studied subjected to waves or radiation emitted, and possibly to an effort (such as a compression force) which deforms the breast.
  • the device allows you to visualize the external and internal aspects (structures) of the breast studied.
  • An image is defined on the computational level as a set of points in space. Said set is characterized by dimensions W x H x D, where W is the width, H is the height, and D is the depth of the image.
  • Each point in the image is assigned a value V which can be scalar (i.e. a single digital value), vector or matrix (group of digital values).
  • the numerical values can belong, for example, to a subset of the space of natural numbers N or real numbers R.
  • An image can be associated with a set of acquisition parameters, such as parameters of forces exerted or radiation emitted on the breast, or the physical properties of the breast studied measured at the time of acquisition.
  • the methods for acquiring an image may include all or part of all of the following methods.
  • an image of the breast can be acquired by an X-ray imaging method using an X-ray imaging device 2.
  • the X-ray imaging device comprises a breast compression system which comprises a compression plate 211 and a support plate 221 between which a breast S1 is compressed with a force F2, an emission system 210 of X-ray to emit X-rays through the breast and a receiving system 220 to receive the X-rays which have passed through the breast.
  • the acquisition can be carried out at variable angles of incidence relative to the axis of the breast studied.
  • an image of the breast S1 of a person lying on their stomach on a bed LP3 can be acquired by an imaging method using Magnetic Resonance (MRI) using a magnetic resonance imaging device 3.
  • MRI Magnetic Resonance
  • an image of the breast of a person lying on their back on an LP4 bed can be acquired by an ultrasound imaging method (i.e. ultrasound imaging), 2D or 3D, using an ultrasound imaging device 4 which comprises a probe S4 configured to emit ultrasound R4 in the breast S1.
  • ultrasound imaging method i.e. ultrasound imaging
  • 2D or 3D an ultrasound imaging device 4 which comprises a probe S4 configured to emit ultrasound R4 in the breast S1.
  • the breast studied may be subject to external forces, such as gravity, resulting in a deformation such as stretching or compression.
  • the acquisition parameters used to carry out said acquisition eg, compression force, radiation intensity, contrast product used, etc.
  • the acquisition parameters used to carry out said acquisition are stored. in a memory of a computer system.
  • the images acquired by the different devices 2, 3 are transmitted to a computer system 1 (illustrated in Figure 14).
  • the computer system 1 comprises a memory 101 containing program code instructions for executing the steps of a method presented below, and a processing unit 102 making it possible to execute said program code instructions.
  • Said computer system also includes a memory 103 making it possible to store image data, a pointing device 105, such as a mouse, which can be manipulated by an operator and a display screen 104.
  • a memory 103 making it possible to store image data
  • a pointing device 105 such as a mouse
  • the memories 101 and 103 may be common in whole or in part or distinct.
  • the computer system 1 also includes a graphical user interface making it possible, as detailed below, to display simultaneously and distinctly a first and a second images acquired of the same breast, and making it possible to display on the first image a pointer according to the position of the pointing device manipulated by the operator, while displaying on the second acquired image, another pointer at a point of said second image which corresponds to the point in the first image on which the pointer of the pointing device manipulated by the operator is positioned.
  • the memory for computer storage of acquired images also preferably allows the corresponding acquisition parameters to be stored.
  • the imaging device(s) make it possible to generate a series of acquisitions presenting the breast in different aspects, and thus making it possible to visualize the same structures differently, such as structures of the tissue type, vessels, masses, etc.
  • the memory used for saving the acquired images allows the writing of the set of acquired images, independently of the number of dimensions of the image, such as 2D, 3D, or 4D, as well as the recording of all the acquisition parameters associated with the image acquisitions carried out.
  • Reading an image from the memory makes it possible to read the image with its acquisition parameters.
  • image acquisition methods can also be used, such as image acquisition by computed tomography or positron emission tomography (PET).
  • PET positron emission tomography
  • X-ray imaging makes it possible to illustrate the response of breast tissues to X-ray emission, reflecting the density of the tissues.
  • Ultrasound imaging illustrates the response to ultrasound emitted by a probe, thus reflecting the state of the tissues, such as liquid, soft, solid.
  • the structures of a breast which may be useful to detect and classify may include all or part of the following structures:
  • the structures to be classified include:
  • anatomical structures e.g., nipple, skin
  • physiological structures e.g., vessels
  • pathological structures e.g., masses
  • the method may comprise the following steps described in connection with an example illustrated in Figure 11. We understand that the steps are applicable to the other examples.
  • a first IM_irm image of the breast S1 is acquired according to a first image acquisition configuration.
  • the first configuration includes a given acquisition method, for example by MRI, with a given setting.
  • the IM_irm image illustrated in Figure 11 is the sagittal projection view of the MRI image of the breast which is acquired in 3D.
  • a second image IM_rx of the breast S1 (destination image) is acquired according to a second image acquisition configuration, distinct from the first configuration.
  • the second configuration comprises another acquisition method, for example by X-ray.
  • the second acquisition configuration may comprise the same first acquisition method but with a parameterization or different acquisition conditions (temporal moment, spatial position, temperature, deformation).
  • the IM_rx image illustrated in Figure 11 is an image of the breast acquired by X-ray.
  • one or more treatments are applied to each image acquired to make it possible to segment (detect) and classify (determine the type) different breast structures identifiable on the images.
  • the structures can be of the following type:
  • anatomical structure for example the nipple, the skin
  • - physiological structure for example a vessel
  • - pathological structure for example a mass.
  • the computer processing applied makes it possible to segment (delineate) the breast or an element studied on the image, which makes it possible to detect one or more external structures to determine the limits (contour) of the breast.
  • one or more external structures of the breast makes it possible to apply a constraint for determining the position of the pointer and verify that a pointer positioned inside the breast for an acquired image following a given configuration is not positioned outside the breast for another image acquired according to another configuration.
  • An external structure for example the skin of the breast, forms at least part of the contour of the breast.
  • Computer processing also makes it possible to segment regions within the breast studied to make it possible to classify (assign a category or type, that is to say identify) the regions.
  • a variable number of treatments can be applied to an image to assign to each point of the image one or more characteristics relating to the type of structure associated with said point.
  • the processing applied to the image may include filtering applications, such as, for example, noise attenuation or contrast enhancement. [0117] Each processing can be applied to all or part of the image. Acquisition parameters can also be used to define the processing to be applied.
  • pathological structures such as masses can be highlighted, as illustrated in Figure 5 with a series of treatments comprising a function f(.) corresponding to a filter of fine and extended structures, a function g(.) corresponding to a filter of smooth-rendered structures, a function h(.) corresponding to an intensity thresholding function and a function d(.) corresponding to a coordinate and object size extraction function from a thresholded image.
  • the result of the processing sequence allows the identification of the points associated with the desired structure and consequently the coordinates (xm, ym) and dimensions (hm, wm) of said structure.
  • the processing can be based on shape recognition functions for the detection of structures.
  • a suite of processing operations is illustrated in Figure 6 with a suite of processing operations comprising a function f(.) corresponding to a shape recognition function, a function g(.) corresponding to a thresholding function by intensity on the result of the function f(.) and a function d(.) corresponding to a function for extracting coordinates and object size from the thresholded result pattern recognition function.
  • the result of the series of processing operations allows the identification of the points associated with the desired structure and consequently the coordinates (xm, ym) and the dimensions (hm, wm) of said structure.
  • the recognition function f(.) for the shapes 71 B, 72B.73B can be based on a combination of mathematical operations applied to corresponding portions 71 A, 72A, 73A of the 'picture.
  • the objective of said mathematical operations is to detect the shapes characterizing the structures sought, such as masses.
  • the type of a structure can be defined by different means, combined or not.
  • these means may include one or more image processing operations as explained above, the comparison of a property of the structure, such as its density and/or its shape, with reference data of stored structures. in a database and accessible by a computer system.
  • the density of a structure can result in particular in different pixel intensity values in the image. Depending on a type of imaging, denser structures may have lower or higher intensity values.
  • the different images acquired of the breast allow visualization of the breast studied under different aspects. However, there are a certain number of properties shared between the images generated by the different breast image acquisition configurations. [0128] Indeed, regarding the same breast whose image was acquired according to different configurations, at least part of the structures of the breast can be visualized on the different images.
  • an association is made between the different types of images acquired.
  • a second association can be made between a first image (source image) of the breast acquired by X-ray imaging and a second image (destination image) of the breast acquired by ultrasound imaging.
  • a third association can be made between a first image (source image) of the breast acquired by MRI imaging and a second image (destination image) of the breast acquired by ultrasound imaging.
  • each image is analyzed in order to select the structures present on the two images and which can be matched.
  • the structures present on the two images we can provide a matching of all or part of the following structures:
  • Sorting can be based on image properties (e.g. visual aspects), as well as on acquisition parameters, in particular the spatial characteristics of the breast (linked to the positioning of the person).
  • Identified structures such as the rib cage, the nipple, a mass, or a cluster of calcifications can thus be matched in different images.
  • the or one of the pairs of internal structures is defined or selected as a pair of internal reference structures for the definition of a reference frame (coordinate system) attached to the corresponding internal structure in order to reliably determine the position of the pointer in the destination image from the position of the pointer in the source image.
  • the coupled structures include coupled internal structures and coupled external structures.
  • the external structures may include in particular:
  • the internal structures may include in particular:
  • a pair of external structures can be retained to be used to define a coordinate system (global reference) in the corresponding images.
  • the origin Prx; Pirm of a coordinate system associated with an external structure can be the midpoint of the rib cage relative to the breast.
  • One or more external structures can be retained to serve as boundaries of the breast.
  • the boundaries of the breast may be defined by the skin surrounding the breast, nipple and/or rib cage.
  • the coordinate system for said imaging is defined in three dimensions.
  • the marker attached to the internal reference structure can be defined as a function of the global marker attached to an external structure (such as the rib cage) of the breast.
  • the method comprises, for each acquired image, a step of detecting an internal structure.
  • internal structure we mean an element contained in the envelope (or contour) of the breast.
  • the internal structure is therefore distinct from the breast envelope which forms an external structure.
  • the breast envelope comprises the outer part formed by the skin of the breast which is capable of being in contact with an external element used to apply a deformation to said breast.
  • part of the external structure of the breast is formed by part of the rib cage which delimits part of the breast envelope.
  • a classification step is carried out to define the internal structure.
  • the definition of the internal structure can be done by assigning a class (type) to each internal structure detected.
  • the classes attributable to an internal structure may include all or part of the following classes:
  • the classification of the structures visualized can be carried out by taking into account acquisition parameters.
  • the classification step can be carried out by applying a series of image processing operations to each acquired image and/or by comparison (correlation) with internal structural reference data stored in a database.
  • the identification of a pair of internal structures can be carried out by correlation by identifying an internal structure in one image which corresponds to an internal structure in another image.
  • the system includes a correlation computer module.
  • an operation of sorting and rejecting the candidates can be carried out according to acceptability or probability criteria.
  • each pair of identified internal structures comprises an internal structure Stl ntl irm in the first image IM_irm (source image), which corresponds to an internal structure Stlntrx of the second image IM_rx (destination image).
  • a coordinate system (reference) is attached to an internal structure for each image to serve as an internal reference structure. When several pairs of internal structures are identified, an operation to select a reference internal structure is carried out as detailed below.
  • the coordinate system includes an origin and orientation axes.
  • an Omirm origin is associated with the internal structure Stl ntl mri of mass type, on which the pointer of the pointing device manipulated by the operator is positioned at a Rirm point.
  • the origin of the reference mark associated with the internal structure Stlntl irm can be the barycenter or geometric center of the internal structure.
  • the axes Xmirm and Ymirm are axes of the coordinate system which can be established according to the axes of a global spatial reference (Le., associated with the person,) known and stored during acquisition of the image (or established according to the characteristic axes for example, longitudinal, transverse axis of the internal structure, or established according to the axes of the reference associated with an external structure - here Pirm, Cirm, Mirm, in particular an external structure of the breast such as the rib cage which delimits part of the breast, the skin and/or the nipple).
  • a global spatial reference Le., associated with the person,
  • the characteristic axes for example, longitudinal, transverse axis of the internal structure, or established according to the axes of the reference associated with an external structure - here Pirm, Cirm, Mirm, in particular an external structure of the breast such as the rib cage which delimits part of the breast, the skin and/or the nipple.
  • the mark can also be defined according to the type of internal structure.
  • the reference frame includes a main axis defined by the longitudinal axis of the vessel.
  • an Omrx origin is associated with the internal structure of mass type which corresponds to the internal Stlntl rx structure.
  • FIG. 11A The left and right images of Figure 11A are detailed views of the internal structure Stlntl irm identified in the left image of Figure 11 with the point Rirm for positioning the pointer of the pointing device, in the reference Omirm
  • a correlation function Tij (or correspondence function) is defined to correspond each point of an acquired image i, called source acquisition i, with a point of an acquired image j, called acquisition destination j.
  • said correlation function is a function by which, for a given position of the pointer of the pointing device within a source image, the corresponding position of the pointer to be displayed within the destination image is obtained.
  • the correlation function Tij is defined as a function of at least one pair of internal structures identified in the source and destination images, and in particular depending on a pair of internal structures selected as a pair of reference internal structures.
  • a marker is attached to each internal structure so that for the correlation function, the position of the pointer inside the source image is considered in the marker attached to the internal reference structure of the source image, and the position of the pointer in the destination image is defined in the mark attached to the internal reference structure of the destination image.
  • the correlation function Tij can also be established based on additional data comprising all or part of the following data:
  • the left image, denoted IMrx, of Figure 12 corresponds to an image of a breast acquired by 2D X-ray imaging (mammography), and the right image, denoted IMirm, corresponds to an image of the breast by MRI, in sagittal projection.
  • coordinate systems are defined in said image acquisitions along the axes PM (defined by the points P and M), PC (defined by the points P and C) and possibly PE (defined by the points P and E, E - not shown - being defined as a point on the minor axis which is orthogonal to the axes PM and PC) by being associated with one or external structures of the breast, such as the rib cage, skin and/or nipple.
  • the axis PM as passing through the nipple and having to be perpendicular to the pectoral plane of which the axis PC is a part.
  • the IMirm image acquired by MRI is a destination acquisition
  • the IMrx image acquired by mammography is a source acquisition.
  • An internal structure M1 rx is identified in the image IMrx.
  • the internal structure M1rx here a mass, can be identified by image processing and/or by comparison with reference data stored in a database.
  • a marker is attached to this internal structure M1 rx, the marker comprising a center of internal structure O_Mrx and the associated coordinate system X_Mrx and Y_Mrx.
  • the center O can be defined as the barycenter or the geometric center of mass, and the associated axes can be defined as being parallel to the PM and PC axes attached to an external structure of the breast, such as the rib cage and/or the skin.
  • An internal structure M1 mri is identified in the image IMirm, so that the internal structure M1 rx corresponds to the internal structure M1 mri.
  • a reference point Rrx (positioning point of the pointer) is placed by the operator, for example using a mouse, in the source image IMrx.
  • Said reference point Rrx of the pointer of the pointing device is also identified in the coordinate system of the internal structure M1 rx.
  • a correlation function (mathematical operation) is defined to allow the positioning of a point of the IMrx image towards a corresponding point of the IMirm image (in other words to determine the position of a point in the image Destination IMirm that corresponds to a given point in the source IMrx image).
  • the correlation function takes into account the pair of internal structures M1 rx, M1 irm and the marks attached to these internal structures as reference internal structures.
  • the correlation function takes into account in particular the position of the point of the IMrx image in the reference mark attached to the internal reference structure M1 rx of the source IMrx image.
  • the correlation function also takes into account the distance between the Rirm point and an external PSirm structure such as the skin (and/or the nipple and/or the rib cage), for example to verify that the determined Rirm point is indeed at the inside the breast and not outside.
  • the correlation function also takes into account the distance between the point Rrx and an external structure in the source image IMrx to be able, for example, to compare this distance to that of the Rirm point determined in relation to the corresponding external structure in the IMirm destination image.
  • the correlation function is also a function of the type of tissue TE1 rx, TE2rx (fatty or fibro-glandular) in which the point of the measurement device is located. pointing of the source image for which we seek to determine the corresponding position in the destination image.
  • the TE1 rx, TE2rx tissues in the source image correspond to the TE1 mri, TE2irm tissues in the destination image.
  • Said tissue can also be of the muscular tissue or calcified tissue type.
  • the point Rirm which corresponds in the image IMirm to the point Rrx in the image IMrx is obtained by applying the correlation function to the point Rrx.
  • FIG 11 illustrates the precise positioning of the pointer on the image of the destination IMrx at a point Rrx, corresponding in the source image IMirm to the point Rirm for positioning the pointer of the pointing device (such as a mouse), the point Rrx being obtained taking into account the internal structures Stlntl mri; Stlntlrx.
  • the coordinates of the source point are taken into account in the frame Omirm, Xmirm, Ymirm, associated with the internal structure Stlntl irm.
  • precise positioning of the pointer is obtained in the acquired destination image.
  • an internal structure of mass type takes priority over an internal structure of calcification cluster type.
  • an internal mass-type structure represents a more stable anchorage in the breast than a mass of calcification.
  • a calcification cluster type structure takes priority over a set of fibers with architectural disorganization.
  • a set of fibers with architectural disorganization has priority over a vessel type structure.
  • a fatty type tissue is excluded from the candidates for the selection of an internal reference structure.
  • the distance between the pointer and each internal structure is taken into account so as to select the structure internal which is closest to the point.
  • the pointer is located in the source image of the breast outside the internal structures.
  • a reference point associated with the mass M1 rx rather than the cluster of calcifications AC1 rx is chosen because the mass is considered more stable and less subject to deformation than the cluster of calcifications, which allows you to obtain a Rirm positioning of the pointer in the IMirm image corresponding to the Rrx positioning point of the pointer in the IMrx image, which is more reliable.
  • the tissue in which the Rrx point is located can be of the fatty or fibrous type and a fatty tissue is more deformable than a fibrous tissue so that taking into account the type of tissue (in particular the associated physical property of density and/or elasticity) and a deformation parameter (force of gravity or force applied to the breast by a device) that the breast underwent in the image acquisition configuration of destination, and/or a deformation parameter that the breast has undergone in the acquisition configuration of the source image (taking into account the two deformation parameters makes it possible to take into account a relative deformation), allows to more reliably determine the position of the Rirm point in the destination image.
  • the type of tissue in particular the associated physical property of density and/or elasticity
  • a deformation parameter force of gravity or force applied to the breast by a device
  • the movable pointer in the source image is for example a cursor of a pointing device, such as a mouse, a touchpad, or a stylus.
  • the processing unit implements the steps described below to identify on the destination image the point corresponding to the point using the correlation function shown above.
  • the correlation function determines said position of the point in the marker attached to the internal reference structure of the destination image, depending at least on the position of the point of the pointing device in the reference of the internal reference structure of the source image, of the distance of the point to be determined relative to the external structure in the destination image (in particular to constrain the sought point not to be located in the destination image outside the breast), and preferably depending on the type of tissue in which the point is located.
  • the processing unit displays the position of the pointer associated with the destination image on this point.
  • the pointing of the point of the source image causes the positioning of a pointer, such as a cursor, on the corresponding point of the destination image.
  • the method and the corresponding system thus make it possible, for each point of the breast on an acquired image, to reliably and precisely find the correspondence of this point for each of the other acquired images of this breast. We can thus establish the link between acquisitions to allow reliable and precise inter-acquisition spatial navigation.
  • the processing unit is for example in the form of a processor and a data memory in which computer instructions executable by said processor are stored, or even in the form of a microcontroller.
  • the functions and steps described can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (e.g. programmable gate arrays).
  • the functions and steps carried out by the processing unit can be carried out by instruction sets or computer modules implemented in a processor or controller or be carried out by dedicated electronic components or FPGA or ASIC type components. It is also possible to combine computer parts and electronic parts.
  • the processing unit is thus an electronic and/or computer unit.
  • said unit is configured to carry out a given operation, this means that the unit comprises computer instructions and the corresponding execution means which make it possible to carry out said operation and/or that the unit comprises electronic components correspondents.
  • the processing unit makes it possible to carry out all or part of the different treatments defined below: - filtering which is a treatment applied to an image intended to modify the values assigned to each point of the image in a reversible or irreversible manner with the aim of improving the interpretability of the image for processing later. Filtering may include, for example, noise attenuation or contrast enhancement;
  • - segmentation which is a processing applied to an image intended to define one or more groups of points (e.g. regions, or segments) responding to similar characteristics;
  • classification which is a processing applied to an image intended to assign classes or type (e.g. numerical or logical values), to an entire image or to a portion of an image;
  • Spatial location allows, when an operator selects or points to a zone (or a point) on an acquired image, to determine the corresponding zone(s) (or points) in the other acquired image(s) and to display a pointer, such as a corresponding cursor, on said corresponding area(s) (or points).
  • a pointer such as a corresponding cursor

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Abstract

L'invention concerne un procédé mis en œuvre à l'aide d'un système informatique pour le positionnement synchronisé d'un pointeur (Rrx, Rirm) de repérage dans différentes images (IMrx, IM_irm) acquises d'un même sein (S1) comprenant la détection d'au moins une structure externe (SPrx, SPirm) du sein (S1) dans chaque image, l'identification d'un couple de structures (M1rx, M1irm) interne de référence avec repères attachés, définition d'une fonction de corrélation en fonction du couple de structures internes, et de la structure externe, pour mettre en correspondance l'un (Rrx) desdits points de la première image (IMrx) avec un point (Rirm) de la deuxième image (IMirm). Pour un pointeur positionné sur un point (Rrx) de la première image (IMrx), le procédé détermine à l'aide de la fonction de corrélation le point correspondant (Rirm) de la deuxième image (IMirm) et affiche un pointeur sur ledit point correspondant (Rirm) de la deuxième image (IMirm). L'invention concerne aussi un système correspondant.

Description

Description
Titre de l'invention : SYSTEME ET PROCEDE POUR LE POSITIONNEMENT SYNCHRONISE D’UN POINTEUR DE REPERAGE DANS DIFFERENTES IMAGES D’UN MEME
SEIN
[0001] DOMAINE DE L’INVENTION
[0002] La présente invention concerne de manière générale la synchronisation de positionnement d’un pointeur de repérage spatial à l’intérieur de différentes images d’un même sein.
[0003] ART ANTERIEUR
[0004] Pour pouvoir identifier une structure particulière dans un sein, il est connu de réaliser des acquisitions d’images selon différentes méthodes, par exemple par imagerie à rayons X et par imagerie à résonnance magnétique (IRM), puis d’analyser les images du sein ainsi acquises.
[0005] Il est cependant compliqué et potentiellement source d’erreur pour le praticien de déterminer quel est le point d’une image acquise, par exemple par IRM, qui correspond à un point donné d’une autre image acquise, par exemple par imagerie à rayons X.
[0006] On connaît de l’état de la technique une méthode de corrélation de position multimodale qui est censée permettre de retrouver le point d’une deuxième image acquise d’un sein qui correspond à un point donné d’une première image acquise de ce sein. Cependant, cette méthode de corrélation de position connue se base principalement sur un modèle de déformation globale du sein qui est utilisé pour simuler la déformation du sein afin de déterminer la position du point dans la deuxième image.
[0007] Mais différents seins peuvent présenter de grandes différences de comportement en déformation, notamment selon la composition interne du sein, de sorte que l’utilisation d’un modèle de déformation du sein comme méthode principale pour retrouver la position d’un point dans le sein pour différentes images acquises de ce sein, peut ne pas être suffisamment fiable ou précise. En outre, certaines modalités d’acquisition, telles que l’imagerie d’ultrason peuvent générer une séquence d’images représentant le volume du sein partiellement rendant l’utilisation d’un modèle de déformation globale difficile.
[0008] Le document EP2454720B1 décrit un système et une méthode d’imagerie mammaire à modalités multiples. Le système estime un champ de déformation volumétrique définissant un mappage entre les images sur la base de modèles de forme et d'un modèle de déformation élastique du sein.
[0009] Le document US2015363080A1 décrit un système d’affichage d’une pluralité d'images enregistrées. Une unité d'indication de position permet à un utilisateur d'indiquer une position dans un premier ensemble de données affiché dans la première fenêtre d'affichage, afin d'obtenir une position indiquée par l'utilisateur. Une unité de détermination de position correspondante détermine une position dans un second ensemble de données d'image correspondant à la position indiquée par l'utilisateur, afin d'obtenir une position correspondante dans le second ensemble de données d'image, sur la base d'informations de correspondance associant des positions dans le premier ensemble de données d'image à des positions correspondantes dans le second ensemble de données d'image.
[0010] La présente invention a pour but de proposer un nouveau système et procédé permettant de pallier tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus.
[0011] RESUME DE L’INVENTION
[0012] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé mis en œuvre à l’aide d’un système informatique pour le positionnement synchronisé d’un pointeur de repérage dans différentes images acquises d’un même sein déformable, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- acquisition d’une première image, appelée image source, du sein selon une première configuration d’acquisition d’image ;
- acquisition d’une deuxième image, appelée image de destination, du sein selon une deuxième configuration d’acquisition d’image, distincte de la première configuration ;
- détection d’au moins une structure externe du sein dans l’image source et d’au moins une structure externe correspondante du sein dans l’image de destination, telle que la cage thoracique et la peau du sein ;
- détection et classification d’une structure interne du sein, telle qu’une masse à l’intérieur du sein, dans l’image source ;
- identification dans l’image de destination d’une structure interne qui correspond à la structure interne détectée dans l’image source, lesdites structures internes formant un couple de structures internes ;
- définition d’un repère attaché à ladite structure interne pour chaque image, ladite structure interne à laquelle est attaché le repère étant appelée structure interne de référence ;
- pour plusieurs points de l’image source, définition d’une fonction de corrélation pour mettre en correspondance l’un desdits points de l’image source avec un point de l’image de destination, la fonction de corrélation étant établie en fonction au moins des coordonnées dudit point de l’image source dans le repère attaché à la structure interne de référence de l’image source, et en fonction du repère attaché à la structure interne de référence de l’image de destination ; ladite fonction de corrélation étant établie en fonction aussi de la distance dudit point de l’image de destination par rapport à ladite au moins une structure externe de l’image de destination ; à l’aide d’une interface graphique utilisateur, affichage de l’image source et de l’image de destination ; pour un pointeur d’un dispositif de pointage, tel qu’une souris, positionné par un opérateur à l’aide de l’interface graphique utilisateur, sur un point de l’image source, détermination à l’aide de ladite fonction de corrélation du point correspondant de l’image de destination et affichage d’un pointeur sur ledit point correspondant de l’image de destination.
[0013] Le procédé permet ainsi grâce à la détermination d’une structure interne du sein en tant que structure interne de référence et d’au moins une structure externe du sein, de bénéficier d’un repérage spatial précis et fiable d’un point de du sein pour de multiples modalités d'acquisition qui permettent de visualiser le contenu du sein, tout en se passant d’une simulation de compression de l’ensemble du sein qui utiliserait un modèle de déformation complet du sein. [0014] Le procédé permet ainsi de synchroniser précisément et de manière fiable les positions des pointeurs entre les différentes images acquises en temps réel.
[0015] A l’inverse, dans l’état de la technique, le passage d’une position dans une image à une position correspondante dans une autre image, utilise principalement un modèle de déformation de l’ensemble du sein qui est source d’imprécision.
[0016] Avec le procédé selon l’invention, la position du point du dispositif de pointage dans l’image de destination est calculée dans un repère attaché à la structure interne de référence de l’image de destination qui correspond à une structure interne de référence de l’image source. Le calcul de position dans le repère de la structure interne de référence permet d’obtenir une calcul précis et fiable du fait que ladite structure interne sert d’ancrage de référence par rapport audit point dont la position correspondante est recherchée dans l’image de destination. En effet la position du point du dispositif de pointage par rapport à la structure interne de référence dans l’image de destination est déterminable de manière plus fiable que par utilisation d’un modèle de déformation complexe de l’ensemble du sein.
[0017] En effet, la position du point du dispositif de pointage par rapport à la structure interne dans l’image de destination du sein (ledit sein dans l’image de destination étant en pratique déformé par rapport au sein de l’image source du fait de sa nature déformable), qui correspond au point Ri dans l’image source est déterminable de manière plus fiable qu’en appliquant un modèle complexe de déformation à l’ensemble du sein, car la structure interne de référence et son environnement local sont moins susceptibles de déformation que l’ensemble du sein.
[0018] Dans l’état de la technique, la présence d’une structure interne n’est éventuellement prise en compte qu’en complément de l’application principale d’un modèle de déformation global, mais n’est pas utilisé comme élément principal de détermination de la position du pointeur, au sens où dans l’état de la technique la position du pointeur du dispositif de pointage dans l’image des destination n’est pas calculée dans un repère attaché à la structure interne et en utilisant la position du pointeur du dispositif de pointage dans l’image source dans le repère attaché à la structure interne correspondante.
[0019] Le procédé peut aussi comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible.
[0020] Selon un mode de réalisation de l’invention, plusieurs couples de structures internes étant identifiés, le procédé comprend, pour établir ladite fonction de corrélation, la sélection d’un des couples de structures internes, en tant que couple de structures internes de référence, en fonction du type de la structure interne de chaque couple, tel que le type masse ; et, lorsque les couples de structures internes comprennent plusieurs couples de structures internes d’un même type, la sélection du couple de structures internes de référence s’effectue en tenant compte dans l’image source de la distance du point par rapport à la structure interne, de préférence un bord de la structure interne, de chaque couple de manière à sélectionner la structure interne dont la distance entre ladite structure interne, de préférence un bord de ladite structure interne, et ledit point est la plus courte.
[0021] Selon un mode de réalisation de l’invention, les couples de structures internes candidats pour être le couple de structures internes de référence sont, par ordre de priorité, des couples de structures de type masse, de type amas de calcification et ensemble de fibres avec désorganisation architecturale.
[0022] Ainsi, selon un mode de réalisation de l’invention, en cas de détection d’un couple de masse et d’un couple d’amas de calcification dans les images source et de destination, la structure interne sélectionnée comme structure de référence (à laquelle est attachée un repère dans lequel la position du point du dispositif de pointage est déterminée) est la masse.
[0023] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première configuration d’acquisition d’image et/ou la deuxième configuration d’acquisition d’image inclue un paramètre de déformation du sein, telle qu’une force de compression du sein appliquée par un appareil ou la force de pesanteur subie par le sein, de sorte que le sein dans l’image de destination présente une forme différente de la forme que présente le sein dans l’image source ; ladite fonction de corrélation étant établie en fonction aussi dudit ou desdits paramètre(s) de déformation du sein (résultant des conditions d’acquisition d’image de l’image de destination et/ou de l’image de destination).
[0024] Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé comprend la détermination du type de tissu dans lequel se situe ledit point de l’image source, ladite fonction de corrélation étant établie en fonction aussi d’au moins une propriété physique dudit type de tissu déterminé. Selon un aspect particulier, ladite propriété physique dudit type de tissu est une propriété physique caractéristique de la déformabilité du tissu.
[0025] En particulier, la déformation du tissu (dont ledit point fait partie) soumis à une force telle que la pesanteur ou une force de compression appliquée par un appareil, peut être estimée en fonction dudit paramètre de déformation résultant des conditions d’acquisition de l’image de destination, et du type du tissu du fait qu’un tissu graisseux est plus souple et déformable qu’un tissu fibro-glandulaire.
[0026] Selon un mode de réalisation de l’invention, le tissu est de type tissu graisseux, de type tissu fibro-glandulaire, tissu musculaire ou tissu calcifié.
[0027] Lorsque le sein de l’image source a aussi subi une déformation résultant des conditions d’acquisition de l’image de destination, le paramètre de déformation correspondant peut aussi être pris en compte pour l’établissement de la fonction de corrélation, de préférence en combinaison avec le type de tissu dans lequel se situe le point du dispositif de pointage de l’image source.
[0028] Selon un mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une propriété physique dudit type de tissu dans lequel se situe le point et qui est utilisée pour établir la fonction de corrélation est la densité ou l’élasticité.
[0029] Selon un mode de réalisation de l’invention, une structure interne de type masse présente une densité comprise dans une plage de valeurs prédéfinies, par exemple [1 .01 ; 1 .08] g/ml.
[0030] La masse peut en outre être identifiée par sa forme géométrique donnée fermée, par exemple ronde ou ovale, la forme permettant de distinguer différents sous-types de masses, telle qu’un ganglion par rapport à une masse maligne. [0031] De manière générale, les structures internes peuvent se différencier les unes des autres par leur densité, et ce éventuellement en combinaison avec leur forme géométrique.
[0032] Selon un mode de réalisation de l’invention, ladite structure externe utilisée pour établir la fonction de corrélation comprend la peau du sein qui délimite le contour du sein.
[0033] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première configuration d’acquisition d’image et la deuxième configuration d’acquisition d’image diffèrent l’une de l’autre par au moins l’un des paramètres suivants :
- la technologie d’acquisition utilisée ;
- les paramètres ou conditions d’acquisition utilisées ;
- l’instant d’acquisition.
[0034] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première configuration d’acquisition d’image et la deuxième configuration d’acquisition d’image comprennent au moins l’une des méthodes d’acquisition suivantes :
- imagerie à Rayon X,
- imagerie à Résonnance Magnétique,
- imagerie ultrasonore.
[0035] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première configuration d’acquisition d’image et la deuxième configuration d’acquisition d’image comprennent, l’une, une méthode d’acquisition par imagerie à Rayon X ou par imagerie à Résonnance Magnétique, et, l’autre, une méthode d’acquisition par imagerie ultrasonore.
[0036] La définition ou la sélection d'une structure interne de référence telle que prévue dans le procédé selon l’invention pour établir la fonction de corrélation afin de déterminer dans l’image de destination le point du sein qui correspond à un point du sein de l’image source, est particulièrement efficace dans le cas d’une image source acquise par imagerie IRM ou par imagerie à Rayon X et d’une image de destination acquise par imagerie ultrasonore, par opposition à des solutions de modèles de déformation globale du sein qui sont difficilement applicables pour déterminer les correspondances entre des éléments du sein dans ces images, car l’acquisition par imagerie ultrasonore résulte généralement en une imagerie partielle du sein.
[0037] L’invention concerne aussi un produit de programme informatique non transitoire comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé conforme à l’un quelconque des modes de réalisation précédents, lorsque ledit programme est exécuté par un processeur d’un système informatique.
[0038] L’invention concerne aussi un système informatique comprenant une mémoire contenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé conforme à l’un quelconque des modes de réalisation précédents, et une unité de traitement comprenant un processeur permettant d’exécuter lesdites instructions de code de programme, ledit système informatique comprenant aussi :
- une mémoire permettant de mémoriser des données d’image,
-un dispositif de pointage, tel qu’une souris, manipulable par un opérateur, -un écran d’affichage, et
- une interface graphique utilisateur configurée pour :
- afficher simultanément et distinctement une première et une deuxième images acquises d’un même sein, la première image formant l’image source et la deuxième image formant l’image de destination,
- afficher sur un point de la première image un pointeur en fonction de la position du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur,
- suite à l’exécution desdites instructions de code de programme, afficher sur la deuxième image acquise, un autre pointeur en un point de ladite deuxième image qui correspond au point de la première image sur lequel est positionné le pointeur du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur.
[0039] L’invention concerne aussi une installation comprenant :
- un système informatique comme proposé ci-dessus,
- un premier appareil d’imagerie pour l’acquisition de la première image, et
- un deuxième appareil d’imagerie, différent du premier appareil d’imagerie, pour l’acquisition de la deuxième image. [0040] Selon un mode de réalisation, ledit premier appareil d’imagerie comprend un appareil à rayons X qui comprend un dispositif émetteur apte à émettre un faisceau de rayons X et un dispositif récepteur apte à recevoir les rayons X émis par le dispositif émetteur après leur passage à travers le sein, l’appareil à rayons X étant configuré pour transmettre au système informatique des données d’image, correspondant aux rayons X reçus par le dispositif récepteur après leur passage à travers le sein.
[0041] Selon un mode de réalisation, ledit deuxième appareil d’imagerie comprend un appareil à résonnance magnétique qui comprend un dispositif émetteur apte à émettre un rayonnement magnétique et un dispositif récepteur apte à recevoir les rayonnements magnétiques émis par le dispositif émetteur après leur passage à travers le sein, l’appareil à résonnance magnétique étant configuré pour transmettre au système informatique des données d’image, correspondant aux rayonnement magnétique reçus par le dispositif récepteur après leur passage à travers le sein.
[0042] BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0043] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
[0044] - la Figure 1 est une vue schématique d’un appareil d’imagerie à rayons X ;
[0045] - la Figure 2 est une vue schématique d’un appareil d’imagerie à résonnance magnétique ;
[0046] - la Figure 3 est une vue schématique d’un appareil d’imagerie ultrasonore ;
[0047] - la Figure 4 est une succession de vues schématiques d’une image acquise d’un sein à laquelle sont appliqués différents traitements informatiques de manière à détecter une structure interne de type veine ;
[0048] - la Figure 5 est une succession de vues schématiques d’une image acquise d’un sein à laquelle sont appliqués différents traitements informatiques, incluant un filtre de structures fines et prolongées et un filtre à rendu lisse, de manière à détecter une structure interne de type masse ; [0049] - la Figure 6 est une succession de vue schématique d’une image acquise d’un sein à laquelle sont appliqués plusieurs traitements, incluant une reconnaissance de forme, de manière à détecter une structure interne de type masse ;
[0050] - la Figure 7 est une vue schématique d’une image acquise d’un sein à laquelle est appliqué un traitement par reconnaissance de forme sur certaines parties de l’image pour reconnaître différents types de structures internes ;
[0051] - la Figure 8 est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, avec mise en correspondance de structures internes (telles que masse, amas de calcification) identifiées dans les deux images et mise en correspondance de structures externes (peau et cage thoracique) identifiées dans les deux images ;
[0052] - la Figure 9 est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, à savoir une acquisition par rayons X et une acquisition par IRM avec vue en projection sagittale, avec la génération d’un système de repère ou coordonnées, dit global, attaché au sein, les repères dans les deux images étant mis en correspondance ;
[0053] - la Figure 9A est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, à savoir une acquisition par rayons X et une acquisition par IRM avec vue en projection transversale, avec la génération d’un système de repère ou coordonnées, dit global, attaché au sein, les repères dans les deux images étant mis en correspondance ;
[0054] - la Figure 10 est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, avec l’illustration d’une fonction de corrélation T établie entre les structures identifiées dans les deux images ;
[0055] - la Figure 11 est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, avec, pour chaque image, la génération d’un système de repère ou coordonnées attaché à une structure interne du sein identifiée dans l’image, ladite structure interne étant couplée à une structure interne identifiée dans l’autre image, et avec l’établissement d’une fonction de corrélation entre des points des deux images en fonction des systèmes de repère attachés aux structures internes identifiées du sein ; [0056] - la Figure 11 A est une vue de détail d’un couple de structures internes associées identifiées dans les images de la Figure 11 , avec leurs repères associés, et la synchronisation de la position d’un pointeur de repérage pour les deux structures internes en se servant de la position du pointeur dans le repère de la structure interne ;
[0057] - la Figure 12 est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, un premier pointeur de repérage étant positionné par l’opérateur entre une masse (structure interne) et la peau (structure externe) du sein de la première image (image source), et un deuxième pointeur de repérage étant positionné en correspondance entre la masse et la peau du sein de la deuxième image (image de destination) de manière synchronisée avec le premier pointeur ;
[0058] - la Figure 13 est une vue schématique de deux images acquises d’un sein selon des modalités d’acquisition différentes, un premier pointeur de repérage étant positionné par l’opérateur entre une masse (structure interne) et un amas de calcifications (autre structure interne) du sein de la première image (image source), et un deuxième pointeur de repérage étant positionné en correspondance entre la masse et l’amas de calcifications correspondant du sein de la deuxième image (image de destination) de manière synchronisée avec le premier pointeur ;
[0059] - la Figure 13A est une vue de détail illustrant la distance entre le premier pointeur de repérage et la masse et la distance entre le premier pointeur de repérage et l’amas de calcifications du sein de la première image (image source) de la Figure 13, une masse supplémentaire étant en outre ajoutée pour illustrer le fait que pour deux structures internes de même type identifiées dans l’image, la structure interne qui est sélectionnée pour servir de structure interne de référence est déterminée en fonction de la distance entre le point du pointeur et la structure interne ;
[0060] - la Figure 14 est une vue schématique montrant une installation selon un mode de réalisation de l’invention comprenant un système de traitement informatique et des appareils d’imagerie configurés pour acquérir et fournir différentes images d’un sein au système de traitement informatique. [0061] DESCRIPTION DETAILLEE
[0062] L'invention est décrite plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation sont montrés. Sur les dessins, la taille et les tailles relatives des éléments peuvent être exagérées à des fins de clarté. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, l'invention peut être mise en œuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprété comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici.
[0063] Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation.
[0064] En référence aux figures, il est proposé un procédé et un système informatique pour le positionnement synchronisé de pointeurs (encore appelés curseurs) de repérage à l’intérieur de plusieurs images acquises d’un sein. Les images sont des images informatiques.
[0065] Le repérage spatial à l’intérieur de plusieurs images d’un même sein physique permet, sur une interface graphique utilisateur, de synchroniser l’emplacement d’un pointeur de repérage, déplaçable par un dispositif de pointage, tel qu’une souris, avec l’emplacement d’un autre pointeur de repérage sur un point correspondant d’une autre image. La suite de la description est réalisée dans le cas de deux images d’un même sein acquises selon des modalités différentes, mais peut s’appliquer à un plus grand nombre d’images acquises selon des modalités différentes, ainsi que à deux ou plus d’images d’un même sein acquises selon la même modalité et des temporalités différentes.
[0066] Objet déformable [0067] L’objet déformable étudié est un sein. Le sein est un objet élastique et déformable, pouvant réagir aux forces extérieures naturelles et artificielles appliquées, telles que la pesanteur ou une force de compression. Le sein peut être caractérisé par ses propriétés physiques, telles que ses dimensions, son élasticité, sa densité, sa masse.
[0068] Le sein peut être étudié avec différentes techniques d'imagerie, encore appelées modalités d’imagerie. Les acquisitions générées par ces modalités peuvent être réalisées dans des conditions ou paramétrages différents. Une même modalité d’acquisition peut être utilisée selon différents paramétrages ou à différents moments entraînant différentes conditions d’acquisition.
[0069] Les conditions peuvent inclure des moments temporels différents, des positions spatiales différentes, des états du sein différents (liés par exemple aux variations de température entre les acquisitions), etc. Un objet étant caractérisé par ses propres propriétés physiques peut avoir un comportement différent suivant les conditions d’acquisition. En outre, chaque type de modalités d'imagerie, c'est-à-dire chaque technique ou méthode d’acquisition d’image, se base sur des principes physiques différents entraînant des comportements différents du sein.
[0070] Ainsi, pour un sein étudié, l'ensemble d'appareils d'imagerie génère une série d'acquisitions qui peuvent présenter le sein sous des aspects différents. Il est ainsi possible de visualiser différemment des structures de même type, par exemple des tissus du sein.
[0071] Le procédé décrit permet d’établir un lien (correspondance) entre les images acquises pour permettre de naviguer dans les images, de manière synchronisée, de sorte que lorsqu’un pointeur est situé sur un point d’une première image, un pointeur correspondant est affiché sur un point (obtenu de manière précise et fiable comme expliqué ci-après) de l’autre ou de chaque autre image qui correspond au point sélectionné de ladite première image (c’est-à-dire le point sur lequel est situé le pointeur du dispositif de pointage déplaçable par l’opérateur).
[0072] Images [0073] Une image acquise peut être une image en 2D ou en 3D. Dans le cas d’une image en 3D, l’image affichée à l’écran est une projection de l’image dans un plan donné. L’image est acquise avec un appareil d’imagerie qui permet d’acquérir et de visualiser une image d‘un sein étudié soumis à des ondes ou rayonnements émis, et éventuellement à un effort (tel qu’un effort de compression) qui déforme le sein. L’appareil permet de visualiser les aspects (structures) externes et internes du sein étudié.
[0074] Une image est définie sur le plan informatique comme un ensemble de points dans l’espace. Ledit ensemble est caractérisé par des dimensions W x H x D, où W est la largeur, H est la hauteur, et D est la profondeur de l’image.
[0075] A chaque point de l’image est attribuée une valeur V qui peut être scalaire (i.e. une valeur numérique unique), vectorielle ou matricielle (groupe de valeurs numériques). Les valeurs numériques peuvent appartenir par exemple, à un sous-ensemble de l’espace des chiffres naturels N ou réels R.
[0076] A une image peut être associé un ensemble de paramètres d’acquisition, tels que des paramètres de forces exercées ou de rayonnements émis sur le sein, ou les propriétés physiques du sein étudié mesurées au moment de l’acquisition.
[0077] Méthode d’acquisition d’image
[0078] Les méthodes d’acquisition d’une image peuvent comprendre tout ou partie de l’ensemble des méthodes suivantes.
[0079] Comme illustré à la Figure 1 , une image du sein peut être acquise par une méthode d’imagerie à Rayon X à l’aide d’un appareil 2 d’imagerie à Rayons X.
[0080] L’appareil d’imagerie à Rayons X comprend un système de compression du sein qui comprend une plaque de compression 211 et une plaque support 221 entre lesquelles est compressé un sein S1 avec une force F2, un système d’émission 210 de rayon X pour émettre des rayons X à travers le sein et un système de réception 220 recevoir les rayons X qui ont traversé le sein.
L’acquisition peut être réalisée sur des angles d’incidence variables par rapport à l’axe du sein étudié.
[0081] Comme illustré à la Figure 2, une image du sein S1 d’une personne couchée sur le ventre sur un lit LP3, peut être acquise par une méthode d’imagerie à Résonnance Magnétique (IRM) à l’aide d’un appareil 3 d’imagerie à résonnance magnétique.
[0082] Comme illustré à la Figure 3, une image du sein d’une personne couchée sur le dos sur un lit LP4 peut être acquise par une méthode d’imagerie ultrasonore (i.e. imagerie échographique), 2D ou 3D, à l’aide d’un appareil 4 d’imagerie à ultrason qui comprend une sonde S4 configurée pour émettre des ultrason R4 dans le sein S1 .
[0083] Suivant la position spatiale, le sein étudié peut subir des forces extérieures, telles que la pesanteur, résultant en une déformation telle que l’étirement ou la compression.
[0084] Préférentiellement, pour chaque configuration d’acquisition d’image effectuée, les paramètres d’acquisition utilisés pour effectuer ladite acquisition (p. ex., force de compression, intensité de rayonnement, produit de contraste utilisé, etc.) sont mémorisés dans une mémoire d’un système informatique.
[0085] Les images acquises par les différents appareils 2, 3 sont transmises à un système informatique 1 (illustré en Figure 14).
[0086] Comme illustré à la Figure 14, le système informatique 1 comprend une mémoire 101 contenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé présenté ci-après, et une unité de traitement 102 permettant d’exécuter lesdites instructions de code de programme.
[0087] Ledit système informatique comprend aussi une mémoire 103 permettant de mémoriser des données d’image, un dispositif de pointage 105, tel qu’une souris, manipulable par un opérateur et un écran d’affichage 104. Selon un mode de réalisation les mémoires 101 et 103 peuvent être communes en tout ou partie ou distinctes.
[0088] Le système informatique 1 comprend aussi une interface graphique utilisateur permettant, comme détaillé ci-après, d’afficher simultanément et distinctement une première et une deuxième images acquises d’un même sein, et permettant d’afficher sur la première image un pointeur en fonction de la position du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur, tout en affichant sur la deuxième image acquise, un autre pointeur en un point de ladite deuxième image qui correspond au point de la première image sur lequel est positionné le pointeur du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur.
[0089] La mémoire pour le stockage informatique des images acquises permet aussi de préférence de stocker les paramètres d’acquisition correspondants.
[0090] Ainsi, le ou les appareils d'imagerie permettent de générer une série d'acquisitions présentant le sein sous des aspects différents, et permettant ainsi de visualiser différemment des mêmes structures, tels que des structures de type tissu, vaisseaux, masses, etc.
[0091] La mémoire utilisée pour la sauvegarde des images acquises permet l’écriture de l’ensemble d’images acquises, indépendamment du nombre de dimensions de l’image, telle que 2D, 3D, ou 4D, ainsi que l’enregistrement de l’ensemble des paramètres d’acquisition associés aux acquisitions d’image réalisées.
[0092] La lecture d’une image depuis la mémoire permet de lire l’image avec ses paramètres d’acquisition.
[0093] D’autres méthodes d’acquisition d’image sont aussi utilisables telles qu’une acquisition d’image par tomodensitométrie ou tomographie par émission de positons (TEP).
[0094] Intérêt des acquisitions selon différentes méthodes
[0095] Le fait d’acquérir des images du sein selon différentes méthodes permet d’obtenir différentes images et ainsi des rendus différents du sein, ce qui permet de faire ressortir des aspects (structures) particuliers du sein étudié.
[0096] Par exemple, une imagerie à rayons X permet d’illustrer la réponse des tissus du sein à l’émission des rayons X, reflétant la densité des tissus. Une imagerie échographique permet d’illustrer la réponse aux ultrasons émis par une sonde, reflétant ainsi l’état des tissus, tel que liquide, mou, solide.
[0097] Le sein
[0098] Les structures d’un sein qui peuvent être utiles à détecter et classifier peuvent comprendre tout ou partie des structures suivantes :
- la peau,
- le mamelon,
- le muscle pectoral, - le sillon sous-mammaire,
- les masses, et/ou
- les micro-calcifications et macro-calcifications.
[0099] D’une manière plus générale, les structures à classifier comprennent :
- une ou des structures anatomiques (ex., mamelon, peau) ;
- une ou des structures physiologiques (ex., vaisseaux) ; et/ou
- une ou des structures pathologiques (ex., masses).
[0100] Procédé de positionnement synchronisé des pointeurs de repérage
[0101] Le procédé de positionnement synchronisé des pointeurs de repérage sur différentes images est décrit ci-après pour deux images, mais s’applique bien entendu à un plus grand nombre d’images.
[0102] Le procédé peut comprendre les étapes suivantes décrites en lien avec un exemple illustré à la Figure 11 . On comprend que les étapes sont applicables aux autres exemples.
[0103] Une première image IM_irm du sein S1 (image source) est acquise selon une première configuration d’acquisition d’image. La première configuration comprend une méthode d’acquisition donnée, par exemple par IRM, avec un paramétrage donné.
[0104] L’image IM_irm illustrée en Figure 11 est la vue en projection sagittale de l’image IRM du sein qui est acquise en 3D.
[0105] Une deuxième image IM_rx du sein S1 (image de destination) est acquise selon une deuxième configuration d’acquisition d’image, distincte de la première configuration.
[0106] Selon un mode de réalisation, la deuxième configuration comprend une autre méthode d’acquisition, par exemple par rayon X. En variante, la deuxième configuration d’acquisition peut comprendre la même première méthode d’acquisition mais avec un paramétrage ou des conditions d’acquisition (moment temporel, position spatiale, température, déformation) différents.
[0107] L’image IM_rx illustrée en Figure 11 est une image du sein acquise par rayon X.
[0108] Les images sont enregistrées dans une mémoire informatique. [0109] Segmentation et classification
[0110] Selon un mode de réalisation, un ou des traitements sont appliqués à chaque image acquise pour permettre de segmenter (détecter) et classer (déterminer le type) différentes structures du sein identifiables sur les images.
[0111] Les structures peuvent être du type suivant :
- structure anatomique, par exemple le mamelon, la peau ;
- structure physiologique, par exemple un vaisseau ;
- structure pathologique, par exemple une masse.
[0112] Les traitements de segmentation et de classification sont appliqués sur chaque image afin de pouvoir :
- isoler les points relatifs à une structure identifiable ;
- associer une catégorie (type) à chacune des structures identifiées.
[0113] Les traitements informatiques appliqués permettent de segmenter (délimiter) le sein ou un élément étudié sur l’image, ce qui permet de détecter une ou des structures externes pour déterminer les limites (contour) du sein. Comme expliqué ci-après, la prise en compte d’une ou des structures externes du sein permet d’appliquer une contrainte pour la détermination de la position du pointeur et vérifier qu’un pointeur positionné à l’intérieur du sein pour une image acquise suivant une configuration donnée ne se retrouve pas positionné à l’extérieur du sein pour une autre image acquise suivant une autre configuration. Une structure externe, par exemple la peau du sein, forme au moins une partie du contour de du sein.
[0114] Les traitements informatiques permettent aussi de segmenter des régions à l’intérieur du sein étudié pour permettre de classifier (affecter une catégorie ou type, c'est-à-dire identifier) les régions.
[0115] Un nombre variable de traitements peut être appliqué sur une image pour attribuer à chaque point de l’image une ou plusieurs caractéristiques relatives au type de structure associé audit point.
[0116] Les traitements appliqués à l’image peuvent comprendre des applications de filtrages, telles que, par exemple, l’atténuation de bruit ou le rehaussement de contraste. [0117] Chaque traitement peut être appliqué sur tout ou partie de l’image. Les paramètres d’acquisition peuvent également être utilisés pour définir le traitement à appliquer.
[0118] Selon les objectifs, par exemple selon le type de structures à identifier, différentes séries de traitements peuvent être implémentées.
[0119] Pour une détection de structure de vaisseau et comme illustré à la Figure 4, la série de traitements suivante peut être appliquée sur l’image entière :
- application d’une fonction mathématique f(.) sur les valeurs d’intensité de l’ensemble de points de l’image permettant la mise en évidence des structures prolongées et fines, par exemple par rehaussement d’intensités de points associés auxdites structures prolongées et fines ; application d’une autre fonction mathématique g(.) sur les valeurs d’intensité de l’ensemble de points de l’image permettant le masquage des structures lisses et volumineuses, par exemple par l’abaissement d’intensités de points associés auxdites structures lisses et volumineuses ;
- application d’une fonction de seuillage h(.) sur les valeurs d’intensité permettant l’isolation des structures prolongées et fines, pour faire ressortir des structures de type vaisseaux.
[0120] De manière similaire, les structures pathologiques telles que des masses peuvent être mises en évidence, comme illustré à la Figure 5 avec une suite de traitements comprenant une fonction f(.) correspondant à un filtre des structures fines et prolongées, une fonction g(.) correspondant à un filtre des structures à rendu lisse, une fonction h(.) correspondant à une fonction de seuillage par intensité et une fonction d(.) correspondant à une fonction d’extraction de coordonnées et de taille d’objet à partir d’une image seuillée. Le résultat de la suite de traitements permet l’identification des points associés à la structure recherchée et par conséquent les coordonnées (xm, ym) et les dimensions (hm, wm) de ladite structure.
[0121] De manière alternative, les traitements peuvent être basés sur les fonctions de reconnaissance de formes pour la détection des structures. Une telle suite de traitements est illustrée à la Figure 6 avec une suite de traitements comprenant une fonction f(.) correspondant à une fonction de reconnaissance de formes, une fonction g(.) correspondant à une fonction de seuillage par intensité sur le résultat de la fonction f(.) et une fonction d(.) correspondant à une fonction d’extraction de coordonnées et de taille d’objet à partir du résultat seuillé de fonction de reconnaissance de formes. De manière similaire le résultat de la suite de traitements permet l’identification des points associés à la structure recherchée et par conséquent les coordonnées (xm, ym) et les dimensions (hm, wm) de ladite structure.
[0122] Comme illustré à la Figure 7, la fonction de reconnaissance f(.) pour les formes 71 B, 72B.73B peut être basée sur une combinaison d’opérations mathématiques appliquées sur des portions 71 A, 72A, 73A correspondantes de l’image. L’objectif desdites opérations mathématiques est de détecter les formes caractérisant les structures recherchées, telles que les masses.
[0123] Ainsi, comme illustré à la Figure 7, le repérage d’une forme connue peut se traduire par le rehaussement des valeurs d’intensité des points associés à ladite forme, tandis qu’en cas d’une forme non-identifiée les valeurs d’intensité seront abaissées.
[0124] Le type d’une structure peut être défini par différents moyens combinés ou non. A titre d’exemple ces moyens peuvent comprendre un ou plusieurs traitements d’image comme expliqué ci-dessus, la comparaison d’une propriété de la structure, telle que sa densité et /ou sa forme, avec des données de référence de structures mémorisées dans une base de données et accessible par un système informatique.
[0125] La densité d’une structure peut se traduire notamment par des valeurs d'intensité de pixels différentes dans l’image. Selon un type d'imagerie, les structures plus denses peuvent avoir de plus faibles ou plus hautes valeurs d'intensité.
[0126] Association d’image et mise en correspondance de structures
[0127] Les différentes images acquises du sein permettent une visualisation du sein étudié sous des aspects différents. Pour autant, il existe un certain nombre de propriétés partagées entre les images générées par les différentes configurations d’acquisition d’image du sein. [0128] En effet, s’agissant du même sein dont l’image a été acquise selon différentes configurations, au moins une partie des structures du sein peut être visualisée sur les différentes images.
[0129] Des analyses de couples de structures présents dans deux images d’acquisition différentes sont réalisées afin de mettre en correspondance les structures identifiées.
[0130] Selon un mode de réalisation, une association est réalisée entre les différentes types d’images acquises.
[0131] On peut ainsi définir une première association entre une première image du sein (image source) acquise par imagerie à rayons X et une deuxième image (image de destination) dudit sein acquise par imagerie IRM.
[0132] Une deuxième association peut être effectuée entre une première image (image source) du sein acquise par imagerie à rayons X et une deuxième image (image de destination) du sein acquise par imagerie échographique.
[0133] Une troisième association peut être effectuée entre une première image (image source) du sein acquise par imagerie IRM et une deuxième image (image de destination) du sein acquise par imagerie échographique.
[0134] Pour chaque association d’images, chaque image est analysée afin de sélectionner les structures présentes sur les deux images et pouvant être mises en correspondance. Dans le cas du sein, on peut prévoir une mise en correspondance de tout ou partie des structures suivantes :
- la peau,
- le mamelon,
- le muscle pectoral,
- le sillon sous-mammaire,
- les masses,
- les amas de calcification, les micro- et macro-calcifications ;
- les vaisseaux
[0135] Préférentiellement, une étape de tri est réalisée pour éliminer les correspondances les moins probables entre plusieurs candidats. Le tri peut être basé sur les propriétés des images (ex. aspects visuels), ainsi que sur les paramètres d’acquisition, notamment les caractéristiques spatiales du sein (liées au positionnement de la personne).
[0136] Le résultat de l’analyse réalisée pour une image radiologique et une image à résonance magnétique est illustré à la Figure 8. Chaque flèche relie une structure identifiée dans une image qui correspond à une structure identifiée dans l’autre image.
[0137] Des structures identifiées, telles que la cage thoracique, le mamelon, une masse, ou un amas de calcifications peut ainsi être mises en correspondances dans différentes images.
[0138] Ainsi, à la suite de l’étape de mise en correspondance de structures identifiables inter-acquisition, des couples uniques de structures sont identifiés. Comme expliqué ci-après, pour la synchronisation de position d’un pointeur entre l’image source (sur laquelle l’utilisateur positionne un pointeur de réparage à l’aide d’un dispositif de pointage tel qu’une souris), et l’image de destination (pour laquelle la position correspondante du pointeur doit être déterminée), le ou l’un des couples de structures internes est défini ou sélectionné comme couple de structures internes de référence pour la définition d’un repère (système de coordonnées) attaché à la structure interne correspondante afin de déterminer de manière fiable la position du pointeur dans l’image de destination à partir de la position du pointeur dans l’image source.
[0139] Les structures couplées comprennent des structures internes couplées et des structures externes couplées.
[0140] Comme rappelé ci-dessus, les structures externes peuvent comprendre notamment :
- le mamelon ;
- la peau ;
- la cage thoracique / muscle pectoral ;
- le sillon sous-mammaire ;
- le creux auxiliaire.
[0141] Les structures internes peuvent inclure notamment :
- une masse ; - un amas de calcifications (les calcifications pouvant être des microcalcification).
[0142] Système de coordonnées attaché à une structure externe
[0143] Selon un mode de réalisation, parmi les structures externes couplées, un couple de structures externes peut être retenu pour servir à définir un système de coordonnées (repère global) dans les images correspondantes.
[0144] Le résultat de définition d’un système de coordonnées appliqué à une structure externe pour un sein pour des modalités d’imagerie telles qu’une imagerie radiologique et une imagerie à résonance magnétique est illustré à la Figure 9 et à la Figure 9A.
[0145] A titre d’exemple en lien avec la Figure 9, pour un sein, l’origine Prx ; Pirm d’un système de coordonnées associé à une structure externe peut être le point médian de la cage thoracique par rapport au sein.
[0146] D’autres structures externes couplées peuvent être employées pour définir les axes d’orientation orthogonaux Crx, Mrx, Erx ; Mirm, Eirm du repère correspondant. Pour un sein, les axes peuvent être définis entre l’origine et le mamelon, et entre l’origine et le creux auxiliaire.
[0147] Une ou des structures externes peuvent être retenues pour servir de limites du sein. Les limites du sein peuvent être définies par la peau entourant le sein, le mamelon et/ou la cage thoracique.
[0148] Les flèches qui relient les deux images indiquent les correspondances entre :
- l’origine Prx et l’origine Pirm ;
- le grand axe Mrx et le grand axe Mirm ;
- la limite correspondant au contour du sein dans chacune des images ;
- le petit axe Erx et le petit axe Eirm.
En cas d’une imagerie tridimensionnelle, telle que l’IRM, le système de coordonnées pour ladite imagerie est défini en trois dimensions.
[0149] Comme expliqué ci-après le repère attaché à la structure interne de référence peut être défini en fonction du repère global attaché à une structure externe (telle que la cage thoracique) du sein.
[0150] Détection de structure interne [0151] Le procédé comprend pour chaque image acquise, une étape de détection d’une structure interne.
[0152] On entend par structure interne, un élément contenu dans l’enveloppe (ou contour) du sein. La structure interne est donc distincte de l’enveloppe du sein qui forme une structure externe. L’enveloppe du sein comprend la partie extérieure formée par la peau du sein qui est apte à être en contact avec un élément extérieur utilisé pour appliquer une déformation audit sein. On peut aussi considérer qu’une partie de structure externe du sein est formée par une partie de la cage thoracique qui délimite une partie de l’enveloppe du sein.
[0153] La détection d’une structure interne ou externe peut s’effectuer par un traitement ou une suite de traitements de l’image comme expliqué ci-avant.
[0154] Après la détection de structure interne, une étape de classification est effectuée pour définir la structure interne. La définition de la structure interne peut s’effectuer en attribuant une classe (type) à chaque structure interne détectée.
[0155] Pour un sein, les classes attribuables à une structure interne peuvent comprendre tout ou partie des classes suivantes :
- masse (masse maligne, ganglion) ;
- amas de calcification, micro-calcification ; macro-calcification ;
- ensemble de fibres avec désorganisation architecturale (structurelle).
[0156] La classification des structures visualisées peut s’effectuer avec la prise en compte de paramètres d'acquisition. L’étape de classification peut être réalisée par application d’une suite de traitements d’image sur chaque image acquis et/ou par comparaison (corrélation) avec des données de référence de structure internes mémorisées dans une base de données.
[0157] Une fois la classification des structures internes effectuée, au moins un couple de structures internes Stlntl irm ; Stlntl rx est identifié dans les deux images (illustré sur la Figure 11 ).
[0158] Comme pour les structures externes, l’identification d’un couple de structures internes peut s’effectuer par corrélation en identifiant une structure interne dans une image qui correspond à une structure interne dans une autre image. Le système comprend à cet effet un module informatique de corrélation. [0159] Dans le cas où dans une image il existe plusieurs candidats pour la structure susceptible de former le couple de structures internes, une opération de tri et rejet des candidats peut être effectuée suivant des critères d’acceptabilité ou de probabilité.
[0160] Ainsi, comme schématisé dans l’exemple de la Figure 11 , chaque couple de structures internes identifié comprend une structure interne Stl ntl irm dans la première image IM_irm (image source), qui correspond à une structure interne Stlntrx de la deuxième image IM_rx (image de destination).
[0161] Avantageusement, des structures internes correspondantes peuvent présenter tout ou partie des données suivantes en commun :
- le type (classe) de la structure ;
- la taille ;
- la position par rapport à l’enveloppe du sein (structure externe).
[0162] Système de coordonnées attaché à une structure interne
[0163] Un système de coordonnées (repère) est attaché à une structure interne pour chaque image pour servir de structure interne de référence. Lorsque plusieurs couples de structures internes sont identifiés, une opération de sélection d’un structure interne de référence est réalisée comme détaillé ci-après. Le système de coordonnées comprend une origine et des axes d’orientation.
[0164] Dans l’exemple illustré à la Figure 11 et applicable aux autres exemples, pour l’image à résonnance magnétique (IRM) en projection sagittale (image de gauche sur la Figure 11 ), une origine Omirm est associée à la structure interne Stl ntl irm de type masse, sur laquelle est positionné le pointeur du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur en un point Rirm.
[0165] L’origine du repère associé à la structure interne Stlntl irm peut être le barycentre ou centre géométrique de la structure interne.
[0166] Les axes Xmirm et Ymirm sont des axes du système de coordonnées qui peuvent être établis en fonction des axes d’un repère spatial global (Le., associé à la personne,) connus et mémorisés lors de l’acquisition de l’image (ou établis en fonction des axes caractéristiques par exemple, axe longitudinal, transversal de la structure interne, ou établis en fonction des axes du repère associé à une structure externe - ici Pirm, Cirm, Mirm, en particulier une structure externe du sein telle que la cage thoracique qui délimite une partie du sein, la peau et/ou le mamelon).
[0167] Le repère peut aussi être défini en fonction du type de la structure interne. Ainsi pour une structure interne de type vaisseau, on peut prévoir que le repère comprend un axe principal défini par l’axe longitudinal du vaisseau.
[0168] Pour l’image radiologique en vue médio-latérale oblique de la Figure 11 (image de droite), une origine Omrx est associée à la structure interne de type masse qui correspond à la structure interne Stlntl rx.
[0169] Les axes Xmrx et Ymrx sont des axes du système de coordonnées qui peuvent être établis en fonction des axes d’un repère associé à la personne connus et mémorisés lors de l’acquisition de l’image (ou établis en fonction des axes caractéristiques par exemple longitudinal, transversal de la structure interne, ou établis en fonction des axes du repère associé à la structure externe, ici Prx, Crx, Mrx).
[0170] Les images gauche et droite de la Figure 11A sont des vues de détail de la structure interne Stlntl irm identifiée dans l’image de gauche de la Figure 11 avec le point Rirm de positionnement du pointeur du dispositif de pointage, dans le repère Omirm Xmirm et Ymirm associé à la structure interne Stlntl irm, et respectivement de la structure interne Stlntl rx correspondante identifiée dans l’image de droite de la Figure 11 avec le point Rrx correspondant du pointeur dans le repère Omrx Xmrx et Ymrx.
[0171] Fonction de corrélation
[0172] Pour chaque association d’image acquise (i, j), une fonction de corrélation Tij (ou fonction de correspondance) est définie pour mettre en correspondance chaque point d’une image acquise i, appelée acquisition source i, avec un point d’une image acquise j, appelée acquisition destination j. Autrement dit, ladite fonction de corrélation est une fonction par laquelle, pour une position donnée du pointeur du dispositif de pointage dans le sein d’une image source, on obtient la position correspondante du pointeur à afficher dans le sein de l’image de destination.
[0173] La fonction de corrélation Tij est définie en fonction d’au moins un couple de structures internes identifié dans les images source et de destination, et en particulier en fonction d’un couple de structures internes sélectionné comme couple de structures internes de référence. Un repère est attaché à chaque structure interne de sorte que pour la fonction de corrélation, la position du pointeur à l’intérieur du sein de l’image source est considérée dans le repère attaché à la structure interne de référence de l’image source, et la position du pointeur dans l’image de destination est définie dans le repère attaché à la structure interne de référence de l’image de destination.
[0174] Le résultat d’application d’une fonction de corrélation T(Xrx) ; T(Yrx), T(Orx) pour des points Xrx ; Yrx, Orx de structures externes d’un sein, de l’image de gauche de la Figure 10 (image source obtenue par imagerie à résonance magnétique (IRM) est illustré sur cette Figure 10 avec les points obtenus Xirm ; Yirm, Oirm dans l’image de droite (image de destination obtenue par imagerie radiologique).
[0175] La fonction de corrélation Tij peut être établie aussi en fonction de données supplémentaires comprenant tout ou partie des données suivantes :
- des données de structure interne ou externe ayant servi pour la définition d’un repère ;
- d’autre(s) structure(s) ayant été analysée(s) ;
- un ou des paramètres d’acquisition ainsi qu’une ou des propriétés physiques des modalités d’imagerie.
[0176] Prise en compte de structure interne
[0177] La prise en compte d’un couple de structures internes de référence identifiées sur l’acquisition source et l’acquisition de destination, pour la corrélation spatiale du pointeur, permet un positionnement plus précis et fiable du pointeur dans une deuxième image acquise du sein (l’image de destination) en correspondance avec la position du pointeur du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur dans une première image acquise du sein (l’image de destination), comme expliqué ci-après.
[0178] Un exemple est présenté ci-dessous en lien avec la Figure 12 qui fait ressortir l’intérêt de la prise en compte d’un couple de structures internes de référence pour déterminer de manière précise et fiable les coordonnées (position) du curseur (pointeur de repérage) dans l’image de destination qui correspondent aux coordonnées (position) du curseur (pointeur de repérage) dans l’image de base.
[0179] L’image de gauche, notée IMrx, de la Figure 12 correspond à une image d’un sein acquise par imagerie à rayons X 2D (mammographie), et l’image de droite, notée IMirm, correspond à une image du sein par IRM, en projection sagittale.
[0180] Comme illustré dans les exemples et applicable à tout mode de réalisation de l’invention, des systèmes de coordonnées (repères) sont définis dans lesdites acquisitions d’image selon les axes PM (défini par les points P et M), PC (défini par les points P et C) et éventuellement PE (défini par les points P et E, E - non représenté- étant défini comme un point sur le petit axe qui est orthogonal aux axes PM et PC ) en étant associé à une ou des structures externes du sein, telles que la cage thoracique, la peau et/ou le mamelon.
[0181] Quel que soit le mode de réalisation de l’invention, on peut prévoir de définir l’axe PM comme passant par le mamelon et devant être perpendiculaire au plan pectoral dont fait partie l’axe PC.
[0182] Dans l’exemple illustré à la Figure 12, les dimensions des visualisations selon les acquisitions sont :
[0183] - PM = 10cm ; PC = 5cm ; en IRM
[0184] - PM = 8cm ; PC = 6cm ; en mammographie
[0185] L'image IMirm acquise par IRM est une acquisition de destination, et l'image IMrx acquise par mammographie est une acquisition de source.
[0186] Une structure interne M1 rx est identifiée dans l’image IMrx. Comme expliqué précédemment la structure interne M1rx, ici une masse, peut être identifiée par traitement d’image et/ou par comparaison avec des données de référence mémorisées dans une base de données. Un repère est attaché à cette structure interne M1 rx, le repère comprenant un centre de structure interne O_Mrx et le système de coordonnées associé X_Mrx et Y_Mrx. Le centre O_Mrx est défini à O_Mrx_x = 18mm selon l’axe PM et à O_Mrx_y = 28mm selon l’axe PC.
[0187] Comme illustré dans les exemples et applicable à tout mode de réalisation de l’invention, le centre O peut être défini comme le barycentre ou le centre géométrique de la masse, et les axes associés peuvent être définis comme étant parallèles aux axes PM et PC attachés à une structure externe du sein, tel que la cage thoracique et/ou la peau.
[0188] Une structure interne M1 irm est identifiée dans l’image IMirm, de sorte que la structure interne M1 rx correspond à la structure interne M1 irm. Un repère est attaché à cette structure interne M1 irm, le repère comprenant le centre de ladite structure interne OMirm et le système de coordonnées associé XMirm, YMirm, sont définis de sorte que le centre OMirm est défini à OMirm_x = 10mm selon l’axe PM et à OMirm_y = 25mm selon l’axe PC.
[0189] Un point de repère Rrx (point de positionnement du pointeur) est placé par l’opérateur, par exemple à l’aide d’une souris, dans l’image source IMrx. A titre d’exemple, le point de repère Rrx a les coordonnées R_S1_rx_x = 25mm selon l’axe PM et à R_S1_rx_y = 30mm selon l’axe PC (repère du sein S1 ).
[0190] Ledit point de repère Rrx du pointeur du dispositif de pointage est aussi identifié dans le système de coordonnées de la structure interne M1 rx. A titre d’exemple, le point de repère Rrx a les coordonnées R_Mrx_x = 10mm selon l’axe XMrx et R_Mrx_y = 5mm selon l’axe YMrx de la structure interne M1 rx de référence.
[0191] Une fonction de corrélation (opération mathématique) est définie pour permettre le positionnement d’un point de l’image IMrx vers un point correspondant de l’image IMirm (autrement dit pour déterminer la position d’un point dans l’image IMirm de destination qui correspond à un point donné dans l’image IMrx source). La fonction de corrélation prend en compte le couple de structures internes M1 rx, M1 irm et les repères attachés à ces structures internes en tant que structures internes de référence. La fonction de corrélation prend en particulier en compte la position du point de l’image IMrx dans le repère attaché à la structure interne de référence M1 rx de l’image IMrx source. La fonction de corrélation prend en compte aussi la distance entre le point Rirm et une structure externe PSirm telle que la peau (et/ou le mamelon et/ou la cage thoracique) par exemple pour vérifier que le point Rirm déterminé est bien à l’intérieur du sein et non pas à l’extérieur. On peut aussi prévoir que la fonction de corrélation prend en compte aussi la distance entre le point Rrx et une structure externe dans l’image source IMrx pour pouvoir par exemple comparer cette distance à celle du point Rirm déterminé par rapport à la structure externe correspondante dans l’image de destination IMirm.
[0192] Préférentiellement, comme illustré dans l’exemple des Figures 12 et 13 et 13A, la fonction de corrélation est aussi fonction du type de tissu TE1 rx, TE2rx (graisseux ou fibro-glandulaire) dans lequel se situe le point du dispositif de pointage de l’image source dont on cherche à déterminer la position correspondante dans l’image de destination. Les tissus TE1 rx, TE2rx dans l’image source correspondent aux tissus TE1 irm, TE2irm dans l’image de destination. Ledit tissu peut aussi être de type tissu musculaire ou tissu calcifié.
[0193] Le point Rirm qui correspond dans l’image IMirm au point Rrx dans l’image IMrx est obtenu par l’application de la fonction de corrélation au point Rrx.
[0194] Dans le système de coordonnées associé à la structure interne Mirm, les coordonnées obtenues de Rirm sont R_Mirm_x = 10mm selon l’axe XMirm, et R_M_irm_y = 5mm selon l’axe YMirm.
[0195] Le système permet en outre d’obtenir les coordonnées de Rirm dans le système de coordonnées associé au sein dans l’image IM_irm qui, dans l’exemple, sont les coordonnées R_S1_irm_x= 20mm selon l’axe PM, et R_S1_irm_y= 30mm selon l’axe PC.
[0196] Dans le cas, qui ne fait pas partie de l’invention, où la détermination de la position du point Rirm dans l’image IM_irm qui correspond au point Rrx dans l’image IM_rx serait réalisée non pas avec la fonction de corrélation prenant en compte le couple de structures internes de référence, mais en appliquant un modèle de déformation global du sein, au sein S1 de l’image IMrx pour arriver au sein de l’image IMirm, on constate que la détermination des coordonnées du point Rirm’ qui serait alors obtenu serait erronée par rapport aux coordonnées du point Rirm obtenu avec la fonction de corrélation prenant en compte le couple de structures internes de référence. A titre d’exemple, le point obtenu Rirm’ aurait les coordonnées R_S1_irm’_x = 30mm selon l’axe PM, et R’_S1_irm’_y = 30mm selon l’axe PC (repère du sein S1 ).
[0197] Lorsque l’acquisition source est réalisée avec une résolution inférieure à celle de l’acquisition de destination, la prise en compte d’un couple de structures internes de référence permet d’augmenter le niveau de précision pour le positionnement du pointeur de repérage sur l’image acquise de destination. La Figure 11 illustre le positionnement précis du pointeur sur l’image de la destination IMrx en un point Rrx, correspondant dans l’image source IMirm au point Rirm de positionnement du pointeur du dispositif de pointage (tel qu’une souris), le point Rrx étant obtenu en tenant compte des structures internes Stlntl irm ; Stlntlrx. En particulier, il est tenu compte des coordonnées du point source dans le repère Omirm, Xmirm, Ymirm, associé à la structure interne Stlntl irm. Ainsi dans l'exemple illustré à la Figure 11 , un positionnement précis du pointeur est obtenu dans l’image acquise de destination.
[0198] Lorsque plusieurs structures internes sont identifiées dans l’image source du sein en correspondance avec des structures internes de l’image de destination (i.e. plusieurs couples de structures internes sont détectés), il est tenu compte du type de structure interne pour sélectionner la structure interne de référence à laquelle est associé un repère. On peut prévoir que certains types de structures internes déterminés soient prioritaires sur d’autres types de structures internes déterminé pour le choix de la structure interne de référence.
[0199] Selon un mode de réalisation de l’invention, pour la sélection en tant que structure interne de référence, une structure interne de type masse est prioritaire sur une structure interne de type amas de calcification. En effet une structure interne de type masse représente un ancrage de repérage plus stable dans le sein qu’un amas de calcification. Préférentiellement, une structure de type amas de calcification est prioritaire sur un ensemble de fibres avec désorganisation architecturale. Avantageusement, un ensemble de fibres avec désorganisation architecturale est prioritaire sur une structure de type vaisseaux.
[0200] Selon un mode de réalisation de l’invention, un tissu de type graisseux est exclu des candidats pour la sélection d’une structure interne de référence.
[0201] Dans le cas où plusieurs couples de structures internes d’un même type sont identifiés, en particulier plusieurs masses, la distance entre le pointeur et chaque structure interne (par exemple chaque masse) est prise en compte de manière à sélectionner la structure interne qui est la plus proche du point. En particulier, on peut prévoir de considérer la distance entre le point et un bord de structure interne pour déterminer ladite distance. Selon un aspect particulier, le pointeur est situé dans l’image source du sein hors des structures internes.
[0202] Ainsi, lorsque le pointeur est positionné entre plusieurs structures internes identifiées, la prise en compte du type de structure, et éventuellement de la distance entre le point et les structures internes identifiées d’un même type, permet le positionnement plus précis du pointeur sur l’image de destination. Un exemple d’un tel cas est illustré à la Figure 13 (une vue de détail des structures internes étant présentée en Figure 13A sur laquelle est en outre schématisée l’éventuelle présence d’une masse supplémentaire), avec une acquisition source à rayon X pour laquelle des structures internes de type masse et amas de calcifications ont été identifiées. Dans cet exemple, il est choisi un repère associé à la masse M1 rx plutôt qu’à l’amas de calcifications AC1 rx du fait que la masse est considérée comme plus stable et moins soumis à déformation que l’amas de calcifications, ce qui permet d’obtenir un positionnement Rirm du pointeur dans l’image IMirm correspondant au point Rrx de positionnement du pointeur dans l’image IMrx, qui est plus fiable.
[0203] Dans l’hypothèse où plusieurs structures internes de même type seraient présentes, par exemple des masses comme illustré schématiquement à la figure 13A avec la représentation ajoutée dans cette figure d’une masse M2rx, la sélection entre les deux structures (masses) est réalisée en fonction de la distance de sorte que la masse qui est sélectionnée en tant que structure de référence est la masse M2rx qui est plus proche du point Rrx que ne l’est la masse M2rx.
[0204] Comme rappelé précédemment, pour l’établissement de la fonction de corrélation qui permet de déterminer la position du point Rirm dans l’image de destination qui correspond au point Rrx dans l’image source, on peut prévoir de tenir compte en outre du type de tissu TE1 rx dans lequel se situe le point Rrx (et le point Rirm dans l’image de destination). En effet le tissu dans lequel se situe le point Rrx peut être de type graisseux ou fibreux et un tissu graisseux est plus déformable qu’un tissu fibreux de sorte que la prise en compte du type de tissu (en particulier de la propriété physique associée de densité et/ou d’élasticité) et d’un paramètre de déformation (force de pesanteur ou force appliquée au sein par un appareil) qu’a subi le sein dans la configuration d’acquisition de l’image de destination, et/ou d’un paramètre de déformation qu’a subi le sein dans la configuration d’acquisition de l’image source (la prise en compte des deux paramètres de déformation permet de tenir compte d’une déformation relative), permet de déterminer de manière plus fiable la position du point Rirm dans l’image de destination.
[0205] Lorsque plusieurs structures internes se retrouvent en superposition sur l’acquisition source, on peut prévoir que la position du pointeur sur la superposition de structure est analysée pour déterminer la structure qui a le plus de probabilité d’être visée par le pointeur, c'est-à-dire la structure que l’opérateur est susceptible de pointer (ou sélectionner) en positionnant son pointeur sur la superposition de structure. La détermination de la structure visée et donc à sélectionner peut alors être effectuée en fonction du type de structure et de la position du pointeur par rapport à la structure.
[0206] Synchronisation de pointeurs
[0207] Comme rappelé ci-dessus, le pointeur déplaçable dans l’image source est par exemple un curseur d’un dispositif de pointage, tel qu’une souris, un pavé tactile, ou un stylet.
[0208] Lorsque qu’un point de l’image source est pointé par le pointeur du dispositif de pointage, l’unité de traitement met en œuvre les étapes décrites ci-dessous pour identifier sur l’image de destination le point correspondant à l’aide de la fonction de corrélation présentée ci-dessus. Comme expliqué précédemment, une fois la structure interne de référence définie ou sélectionné, la fonction de corrélation détermine ladite position du point dans le repère attaché à la structure interne de référence de l’image de destination, en fonction au moins de la position du point du dispositif de pointage dans le repère de la structure interne de référence de l’image source, de la distance du point à déterminer par rapport à la structure externe dans l’image de destination (en particulier pour contraindre le point recherché à ne pas être situé dans l’image de destination hors du sein), et de préférence en fonction du type de tissu dans lequel se situe le point. L’unité de traitement affiche alors la position du pointeur associée à l’image de destination sur ce point. Autrement dit, le pointage du point de l’image source, entraine le positionnement d’un pointeur, tel qu’un curseur, sur le point correspondant de l’image de destination.
[0209] Le procédé et le système correspondant permettent ainsi pour chaque point du sein sur une image acquise, de retrouver de manière fiable et précise la correspondance de ce point pour chacune des autres images acquises de ce sein. On peut ainsi établir le lien entre les acquisitions pour permettre une navigation spatiale inter-acquisition fiable et précise.
[0210] Unité de traitement
[0211] Les étapes d’analyse ou traitement des images et de synchronisation des pointeurs de repérages sur les images sont réalisées par une unité de traitement.
[0212] L’unité de traitement se présente par exemple sous la forme d’un processeur et d’une mémoire de données dans laquelle sont stockées des instructions informatiques exécutables par ledit processeur, ou encore sous la forme d’un microcontrôleur.
[0213] Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mise en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité de traitement peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.
[0214] L’unité de traitement est ainsi une unité électronique et/ou informatique. Lorsqu’il est précisé que ladite unité est configurée pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité comprend des composants électroniques correspondants.
[0215] Selon un mode de réalisation et comme détaillé ci-avant, l’unité de traitement permet d’effectuer tout ou partie des différents traitements définis ci-dessous : - un filtrage qui est un traitement appliqué à une image destiné à modifier les valeurs attribuées à chaque point de l’image de manière réversible ou irréversible dans l’objectif d’améliorer l’interprétabilité de l’image pour les traitements ultérieurs. Les filtrages peuvent comprendre, par exemple, l’atténuation du bruit ou le rehaussement de contraste ;
- une segmentation qui est un traitement appliqué à une image destiné à définir un ou plusieurs groupes de points (ex. régions, ou segments) répondant à des caractéristiques similaires ;
- une classification qui est un traitement appliqué à une image destiné à attribuer les classes ou type (ex. valeurs numériques ou logiques), à une image entière ou à une portion d’image ;
- une corrélation qui est un traitement appliqué à des points de plusieurs images pour établir des relations spatiales entre les points des différentes images ;
- un repérage spatial qui est un traitement destiné à visualiser les résultats de corrélation sur l’ensemble des acquisitions.
[0216] Le repérage spatial permet, lorsqu’un opérateur sélectionne ou pointe une zone (ou un point) sur une image acquise, de déterminer la ou les zones (ou points) correspondantes dans la ou les autres images acquises et d’afficher un pointeur, tel qu’un curseur correspondant, sur ladite ou lesdites zones (ou points) correspondantes.
[0217] L'invention n’est pas limitée aux modes de réalisation illustrés dans les dessins. En conséquence, il doit être entendu que, lorsque les caractéristiques mentionnées dans les revendications annexées sont suivies par des signes de référence, ces signes sont inclus uniquement dans le but d'améliorer l'intelligibilité des revendications et ne sont nullement limitatifs de la portée des revendications.
[0218] De plus, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l’un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres modes de réalisation exposés ci-dessus.

Claims

Revendications
1 . Procédé mis en œuvre à l’aide d’un système informatique pour le positionnement synchronisé d’un pointeur (Rrx, Rirm) de repérage dans différentes images (IMrx, IMirm) acquises d’un même sein (S1 ) déformable, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- acquisition d’une première image (IMrx), appelée image source, du sein (S1 ) selon une première configuration d’acquisition d’image ;
- acquisition d’une deuxième image (IMirm), appelée image de destination, du sein (S1 ) selon une deuxième configuration d’acquisition d’image, distincte de la première configuration, ;
- détection d’au moins une structure externe (PSrx) du sein (S1 ) dans l’image source et d’au moins une structure externe (PSirm) correspondante du sein (S1 ) dans l’image de destination, telle que la cage thoracique et la peau du sein ;
- détection et classification d’une structure interne (M1 rx) du sein (S1 ), telle qu’une masse à l’intérieur du sein, dans l’image source (IMrx) ;
- identification dans l’image de destination (IMirm) d’une structure interne (M1 irm) qui correspond à la structure interne (M1 rx) détectée dans l’image source (IMrx), lesdites structures internes (M1rx, M1 irm) formant un couple de structures internes (M1 rx ; M1 irm) ;
- définition d’un repère ( Omrx, Xmrx, Ymrx ; Omirm, Xmirm, Ymirm) attaché à ladite structure interne (M1rx, M1 irm ) pour chaque image (IMrx, IMirm), ladite structure interne à laquelle est attaché le repère étant appelée structure interne de référence ;
- pour plusieurs points de l’image source (IMrx), définition d’une fonction de corrélation (Tij) pour mettre en correspondance l’un (Rrx) desdits points de l’image source (IMrx) avec un point (Rirm) de l’image de destination (IMirm), la fonction de corrélation (Tij) étant établie en fonction au moins des coordonnées dudit point (Rrx) de l’image source (IMrx) dans le repère (Omrx, Xmrx, Ymrx ) attaché à la structure interne (M1rx) de référence de l’image source (IMrx), et en fonction du repère (Omirm, Xmirm, Ymirm ) attaché à la structure interne (IMirm) de référence de l’image de destination (IMirm) ; ladite fonction de corrélation (Tij) étant établie en fonction aussi de la distance dudit point (Rirm) de l’image de destination (IMirm) par rapport à ladite au moins une structure externe (PSirm) de l’image de destination (IMirm) ; à l’aide d’une interface graphique utilisateur, affichage de l’image source (IMrx) et de l’image de destination (IMirm) ; pour un pointeur d’un dispositif de pointage, tel qu’une souris, positionné par un opérateur à l’aide de l’interface graphique utilisateur, sur un point (Rrx) de l’image source (IMrx), détermination à l’aide de ladite fonction de corrélation (Tij) du point correspondant (Rirm) de l’image de destination (IMirm) et affichage d’un pointeur sur ledit point correspondant (Rirm) de l’image de destination (IMirm).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, plusieurs couples de structures internes étant identifiés, le procédé comprend, pour établir ladite fonction de corrélation (Tij), la sélection d’un des couples de structures internes, en tant que couple de structures internes de référence, en fonction du type de la structure interne de chaque couple, tel que le type masse ; et, lorsque les couples de structures internes comprennent plusieurs couples de structures internes d’un même type, la sélection du couple de structures internes de référence s’effectue en tenant compte dans l’image source (IMrx) de la distance du point (Rrx) par rapport à la structure interne (M1 rx, M2rx), de préférence un bord de la structure interne, de chaque couple de manière à sélectionner la structure interne (M1 rx) dont la distance entre ladite structure interne (M1 rx), de préférence un bord de ladite structure interne, et ledit point (Rrx) est la plus courte.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première configuration d’acquisition d’image et/ou la deuxième configuration d’acquisition d’image inclue un paramètre de déformation du sein, telle qu’une force de compression du sein appliquée par un appareil ou la force de pesanteur subie par le sein, de sorte que le sein dans l’image de destination présente une forme différente de la forme que présente le sein dans l’image source ; ladite fonction de corrélation (Tij) étant établie en fonction aussi dudit ou desdits paramètre(s) de déformation du sein.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, le procédé comprend la détermination du type de tissu dans lequel se situe ledit point (Rrx) de l’image source (IMrx), ladite fonction de corrélation (Tij) étant établie en fonction aussi d’au moins une propriété physique dudit type de tissu déterminé.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ledit tissu est de type tissu graisseux (TE1 rx), de type tissu fibro-glandulaire (TE2rx), tissu musculaire ou tissu calcifié.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel ladite au moins une propriété physique dudit type de tissu dans lequel se situe le point (Rrx) et qui est utilisée pour établir la fonction de corrélation est la densité ou l’élasticité.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel une structure interne de type masse (M1 rx, M1 irm) présente une densité comprise dans une plage de valeurs prédéfinies, par exemple [1 .01 ; 1 .08] g/ml.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite structure externe utilisée pour établir la fonction de corrélation comprend la peau du sein qui délimite le contour du sein.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, la première configuration d’acquisition d’image et la deuxième configuration d’acquisition d’image diffèrent l’une de l’autre par au moins l’un des paramètres suivants :
- la technologie d’acquisition utilisée ;
- les paramètres ou conditions d’acquisition utilisées ;
- l’instant d’acquisition.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première configuration d’acquisition d’image et la deuxième configuration d’acquisition d’image comprennent au moins l’une des méthodes d’acquisition suivantes :
- imagerie à Rayon X,
- imagerie à Résonnance Magnétique,
- imagerie ultrasonore.
11 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première configuration d’acquisition d’image et la deuxième configuration d’acquisition d’image comprennent, l’une, une méthode d’acquisition par imagerie à Rayon X ou par imagerie à Résonnance Magnétique, et, l’autre, une méthode d’acquisition par imagerie ultrasonore.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les structures internes à classifier comprennent :
- une ou des structures anatomiques, telles qu’un sillon sous-mammaire ;
- une ou des structures physiologiques, telles qu’un vaisseau ; et/ou
- une ou des structures pathologiques, telle qu’une masse, des microcalcifications ou macro-calcifications.
13. Produit de programme informatique non transitoire comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, lorsque ledit programme est exécuté par un processeur (102) d’un système informatique (1 )-
14. Système informatique (1 ) comprenant une mémoire (101 ) contenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 12, et une unité de traitement comprenant un processeur (102) permettant d’exécuter lesdites instructions de code de programme, ledit système informatique comprenant aussi : une mémoire (103) permettant de mémoriser des données d’image, un dispositif de pointage, tel qu’une souris, manipulable par un opérateur, un écran d’affichage (104), et une interface graphique utilisateur configurée pour :
- afficher simultanément et distinctement une première image, appelée image source, et une deuxième image, appelée image de destination, acquises d’un sein (S1 ),
- afficher sur un point (Rirm) de l’image source (IMirm) un pointeur en fonction de la position du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur,
- suite à l’exécution desdites instructions de code de programme, afficher sur l’image de destination (IMrx) acquise, un autre pointeur en un point (Rrx) de ladite image de destination qui correspond au point (Rirm) de l’image source (IMirm) sur lequel est positionné le pointeur du dispositif de pointage manipulé par l’opérateur.
15. Installation comprenant :
- un système informatique (1 ) selon la revendication 14,
- un premier appareil (2) d’imagerie pour l’acquisition de l’image source, et
- un deuxième appareil (3) d’imagerie, différent du premier appareil (2) d’imagerie, pour l’acquisition de l’image de destination.
16. Installation selon la revendication 15, dans lequel ledit premier appareil (2) d’imagerie comprend un appareil (2) à rayons X qui comprend un dispositif émetteur (210) apte à émettre un faisceau de rayons X et un dispositif récepteur (220) apte à recevoir les rayons X émis par le dispositif émetteur (210) après leur passage à travers le sein (S1), l’appareil (2) à rayons X étant configuré pour transmettre au système informatique (1 ) des données d’image, correspondant aux rayons X reçus par le dispositif récepteur (220) après leur passage à travers le sein (S1 ).
17. Installation selon la revendication 15 ou 16, dans lequel ledit deuxième appareil d’imagerie comprend un appareil (3) à résonnance magnétique qui comprend un dispositif émetteur apte à émettre un rayonnement magnétique et un dispositif récepteur apte à recevoir les rayonnements magnétiques émis par le dispositif émetteur après leur passage à travers le sein (S1 ), l’appareil (3) à résonnance magnétique étant configuré pour transmettre au système informatique (1 ) des données d’image, correspondant aux rayonnement magnétiques reçus par le dispositif récepteur après leur passage à travers le sein (S1 ).
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