Brevet FR2790123A1 — publié le 20000825

Procédé de traitement d'une séquence d'images fluoroscopiques d'un corps, de façon à améliorer la qualité des images visualisées. L'invention concerne la fluoroscopie, et plus particulièrement le traitement d'une séquence d'images fluoroscopiques d'un corps, en particulier un corps humain. L'invention s'applique par ailleurs plus particulièrement à la fluoroscopie cardiaque. Par rapport à la radiographie en mode acquisition o les doses de rayons X sont plus importantes dans le but d'obtenir des images enregistrées de meilleure qualité à des fins de diagnostics, la fluoroscopie s'effectue avec des doses de rayons X plus faibles et est plus particulièrement utilisée dans le domaine interventionnel pour positionner par exemple des endoprothèses coronaires ("stent" en langue anglaise) à l'aide de cathéters. En fluoroscopie, le mouvement des objets d'intérêt, comme par exemple des endoprothèses coronaires, ainsi que, notamment en fluoroscopie cardiaque, le mouvement du fond lié par exemple à la respiration du patient, ainsi qu'aux mouvements de la table sur laquelle est placé le patient, provoquent des perturbations dans les images auxquelles s'ajoute le bruit en particulier d'origine électrique. Ce bruit est d'autant plus gênant que l'examen fluoroscopique dure longtemps, typiquement de l'ordre de 5 minutes pour positionner correctement une prothèse intravasculaire, et occasionne par conséquent une gêne visuelle pour le médecin. Si l'on était en présence d'images immobiles, on saurait aisément éliminer le bruit par un simple filtrage temporel. Cependant, en fluoroscopie, on est en présence d'images mobiles qui se traduisent, si l'on effectue simplement un filtrage des images (par exemple un filtrage par une moyenne temporelle) par un mouvement flou ou bien une perte de contraste des objets mobiles (selon la taille des objets). En d'autres termes, on ne fait alors pas la différence entre l'arrivée et le départ d'un objet d'intérêt et un pic de bruit. Actuellement, les algorithmes classiques de traitement d'images en fluoroscopie font appel à un critère de distinction entre une variation due au bruit et une variation due au mouvement. On stoppe ou diminue alors le traitement de filtrage en présence d'un mouvement. Cependant, l'arrêt du filtrage provoque la réapparition du bruit, ce qui se traduit sur les images par des traînées de bruits derrière les objets mobiles. L'invention vise à apporter une solution plus satisfaisante à ces problèmes. L'invention propose donc un procédé de traitement d'une séquence d'images fluoroscopiques d'un corps, comprenant l'acquisition d'une séquence d'images, l'élaboration, pour chaque image courante acquise, d'une image filtrée courante à partir de l'image courante acquise et de l'image filtrée précédente, et la visualisation de la séquence d'images filtrées. Selon une caractéristique générale de l'invention, pour chaque image courante acquise, on détermine le déplacement de ladite image courante par rapport à l'image précédente acquise dans le plan d'acquisition des images, on élabore une image filtrée précédente dite "décalée", en décalant spatialement l'image filtrée précédente compte tenu dudit déplacement, et on élabore l'image filtrée courante par la moyenne pondérée entre l'image courante acquise et l'image filtrée précédente décalée, de façon à améliorer la qualité des images visualisées. Lorsque le corps est disposé sur une table déplaçable, on détermine avantageusement le déplacement de ladite image courante dans le plan d'acquisition des images à partir de la valeur du déplacement de la table, de l'orientation spatiale du plan d'acquisition par rapport à la table et de la distance de ce plan d'acquisition par rapport à la table. On peut également en variante, déterminer le déplacement de ladite image courante dans le plan d'acquisition des images à partir du contenu de ces images acquises. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre, nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement un dispositif permettant une mise en oeuvre du procédé selon l'invention; et - la figure 2 illustre schématiquement deux images successives acquises. Sur la figure 1, la référence TB désigne une table déplaçable en translation selon deux directions orthogonales Fx et Fy, à l'aide par exemple d'une manivelle non représentée ici à des fins de simplification. Des capteurs de déplacement CDx et CDy, de réalisation connue en soi, permettent de déterminer les valeurs des déplacements selon les directions Fx et Fy, respectivement, et délivrent ces informations à des moyens de traitement MT comportant un microprocesseur. Sur la table TB, un patient CP est allongé et subit un examen de fluoroscopie. A cet égard, l'appareillage de fluoroscopie comporte une source S de rayons X émettant des rayons X selon un axe Ax en direction d'un détecteur DC de réalisation classique et connue en soi, relié également aux moyens de traitement MT. Le détecteur DC est un détecteur plan, formant le plan d'acquisition des images. Ce plan est orthogonal à l'axe Ax. Le détecteur DC et la source S font partie d'un appareillage comportant un bras mobile dans l'espace autour du patient CP. L'orientation de l'axe Ax est parfaitement connue à chaque instant, de même que la distance entre la table TB et le détecteur DC. Les déplacements selon les directions Fx et Fy de la table TB peuvent donc aisément être convertis de façon classique et connue en soi en des déplacements u et v dans le plan du détecteur DC, c'est-à-dire dans le plan d'acquisition des images. On se réfèere maintenant plus particulièrement à la figure 2. On voit que lors de l'examen de fluoroscopie, une séquence d'images Xn sont acquises, typiquement au rythme de 30 images par seconde. Les valeurs des pixels de chaque image sont stockées, au fur et à mesure de leur acquisition dans une mémoire des moyens de traitement MT, afin de permettre le traitement des images, et en particulier leur filtrage. Ceci étant, lorsque, au cours de l'examen de fluoroscopie, le médecin déplace la table TB et/ou l'endoprothèse coronaire de façon à maintenir la région considérée du corps dans le champ du rayonnement X, l'objet d'intérêt (par exemple l'endoprothèse coronaire) que l'on a représenté très schématiquement sous la référence A dans l'image Xn, s'est déplacé du vecteur déplacement D dans l'image suivante Xn+1 (POet POD représentent respectivement les centres de la prothèse dans les deux images). Le vecteur déplacement D a des coordonnées u et v dans le plan d'acquisition des images, qui correspondent au déplacement de la table dans les directions Fx et Fy (on suppose ici que seule la table a bougé). L'invention prévoit ici d'effectuer un traitement de filtrage en utilisant d'une part l'image acquise courante Xn+l et d'autre part, non pas l'image filtrée précédente correspondant directement à l'image acquise précédente, mais une image filtrée décalée YD. Plus précisément, on implémente dans le microprocesseur la loi récursive (1): Yn+l = (1-a) Xn+l1 + a YDn (1) dans laquelle Yn+l représente l'image filtrée courante, Xn+l l'image acquise courante, YDn l'image filtrée précédente décalée par rapport à l'image filtrée précédente Yn, et "a" un coefficient de pondération, typiquement égal à 0,2 (et éventuellement fonction de Xn+1 et de YDn). Cette loi (1) se traduit pour chaque pixel de coordonnées i,j dans le plan d'acquisition des images, par la loi (2): Yn+l (ij) = (1-a) xn+ l1 (i,j) + a Yn (i-u, j-v) (2) En d'autres termes, pour chaque pixel de coordonnées i,j de l'image courante acquise, on calcule dans l'image filtrée précédente les coordonnées I,J du pixel décalé compte tenu du mouvement de la table (I = i-u, J = hj-v) et on applique la loi (2). Les images filtrées successives Yn+l sont successivement affichées sur les moyens de visualisation MV du dispositif de fluoroscopie. Lorsque les coordonnées I et J sont négatives, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a pas d'équivalent dans l'image précédente pour une portion de l'image de sortie Yn+l, cette portion d'image est noircie. En d'autres termes, on fixe alors les valeurs Yn+l (i,j) à zéro. Ce noircissement n'est pas visible compte tenu de la fréquence d'acquisition des images et des mouvements habituellement rapides de déplacement de la table. En pratique, il a été observé que ce noircissement n'est pas visible lorsqu'il n'excède pas 10% de l'image pour le mouvement de déplacement le plus rapide. Dans le mode de mise en oeuvre qui vient d'être décrit, les coordonnées u et v sont déterminées à partir du mouvement de la table. Ceci étant, il est également possible en variante de calculer les coordonnées u et v du vecteur déplacement directement entre deux images successives acquises, par des algorithmes classiques de détection de mouvement en utilisant par exemple le critère de maximum de corrélation entre deux environnements de deux pixels homologues. Matériellement, le décalage des images filtrées s'effectue très simplement en utilisant des éléments de retard reliés aux lignes et aux colonnes de la mémoire de stockage des images. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'une séquence d'images fluoroscopiques d'un corps, comprenant l'acquisition d'une séquence d'images, l'élaboration, pour chaque image courante acquise (Xn+l), d'une image filtrée courante (Yn+l) à partir de l'image courante acquise (Xn+l) et de l'image filtrée précédente, et la visualisation de la séquence d'images filtrées, caractérisé par le fait que pour chaque image courante acquise (Xn+l) on détermine le déplacement (t) de ladite image courante par rapport à l'image précédente acquise dans le plan d'acquisition des images, on élabore une image filtrée précédente décalée (YDn) en décalant spatialement l'image filtrée précédente (Yn) compte tenu dudit déplacement, et on élabore l'image filtrée courante (Yn+l) par la moyenne pondérée entre l'image courante acquise (Xn+l) et l'image filtrée précédente décalée (YDn), de façon à améliorer la qualité des images visualisées. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le corps est disposé sur une table déplaçable (TB), caractérisé par le fait qu'on détermine le déplacement de ladite image courante dans le plan d'acquisition des images (DC) à partir de la valeur du déplacement de la table (TB) et de l'orientation spatiale et de la distance du plan d'acquisition par rapport à la table. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on détermine le déplacement (D) de ladite image courante dans le plan d'acquisition des images à partir du contenu des images acquises.