Brevet FR2828752A1 — publié le 20030221

de formation d' image (24) comporte un moteur d' imprimante. L' invention concerne le traitement de la densité du contraste d' images radiographiques à rayon X. Dans de nombreuses applications l'imagerie à rayon X ou l'objet dont on réalise des images présente un très bas contraste, un agent de contraste est injecté dans le but d'améliorer le contraste dudit objet. Par exemple, on utilise un tel agent de contraste pour des examens en cardiologie ou bien des mammographies ou encore des examens de DSA (Digital Substraction Angiography ou Angiagraphie Numérique Soustraite). Dans de nombreux cas, la visibilité de l'objet est encore améliorée en réalisant l' acquisition d'une image dite image de marque avant l'injection de l' agent de contraste. Cette image de masque est ensuite soustraite de l' image réalisée une fois que l' agent de contraste est injecté pour obtenir une image finale qui sera utilisée. L'état de l'art dans ce cas renseigne de réaliser une soustraction dite logarithmique qui consiste à prendre le logarithme de l' image de masque ainsi que le logarithme de l' image réalisée avec le produit contrastant et de soustraire le logarithme de l' image de masque du logarithme de l' image réalisoe avec le produit contrastant. L' image résultante donne une bonne idée de la distribution de la concentration de l' agent de contraste mais présente des inconvénients. Du fait du durcissement de faisceau dû au rayonnement X, le contraste d'une image réalisée avec une densité donnée d' agents contrastants dépend de la quantité de tissus qui est superposée. Dans le cas des examens DSA qui nécessitent des hautes concentrations d' agents de contraste, le durcissement de faisceau dû au rayonnement X peut être aussi dû à l' agent de contraste lui-même. Cet inconvénient est gênant lorsque l'on essaie d'interpréter les images résultant de la soustract ion et conduit généralement à de s arte fact s lors de l'utilisation de méthode de construction tridimensionnelle se basant sur ces images calaulées. Un but de l' invention est de fournir un procédé de correction de la densité d' images radiographiques à rayonnement X permettant une bonne interprétation ou réduisant l' apparition d'artefacts lors de calculs ultérieurs pour la reconstruction tridimensionnelle. Pour cela, on prévoie, selon l' invention, un procédé de correction de la densité d'une image dans un dispositif de radiographie du type comportant une source de rayon X, des moyens d'enregistrement disposés en regard de la source, et un support sur lequel un objet ainsi qu'un environnement à radiagraphier sont destinés à être positionnés, le procédé comportant des étapes: - acquisition d'une image dite de masque, - acquisition d' au moins une image dite injectée, après injection d'un agent de contraste dans l'objet à radiagraphier et, - détermination des images corrigées de l' image de masque et de l' image ingectée respectivement à partir des paramètres d'acquisition du dispositif de radiagraphie, de la composition de l'environnement de l'objet radiagraphié et de la composition de l' agent de contraste injecté. Avantageusement, le procédé de correction de la densité d'une image précente au moins une des caractéristiques suivantes: - la composition de l'environnement de l'objet est estimoe par une composition typique, - lors de l'étape de détermination des images corrigées, on détermine un spectre de rayon X pour chacune des images devant être corrigées. - le spectre du rayon X est déterminé pour chacun des pixels composant l' image, - lors de la détermination des images corrigées, on détermine des valeurs de niveau de gris pour chacune des images à corriger, - lors de la détermination des images corrigées, on détermine une épaisseur de tissus dtiSsus traversée par les rayons X et une épaisseur de produit de contraste dContrast traversé par les rayons X, - dti55U5 et dcontrast sont approximés par des fonctions polynomiales, - on caloule toutes les valeurs possibles de dtiSsus et de dcontrast et on stocke la valeur de dcontrast-dtissus dans un tableau à deux dimension pour chacun des couples (image de masque, image injectée) possibles, la détermination des images corrigées de l' image de masque et de l'image injectée s'effectuant avec la valeur de dcontrast-dtissus correspondante lue dans le tableau à deux dimensionslors de l'acquisition d'une image, on associe à l' image les paramètres d' acquisition du dispositif utilisé pour cette image, - lors de l 'acquisition d'une image, on associe à l' image les paramètres d'acquisition du dispositif utilisé pour acquérir cette image. On prévoit aussi, selon l' invention, un dispositif de radiographie du type comportant une source de rayon X, des moyens d'enregistrement disposés en regard de la source, et un support sur lequel un objet et un environnement à radiagraphier sont destinés à être positionnés, comportant des moyens de mise en _uvre du procédé présentant l'une au moins des caractéristiques précitées. D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront lors de la description d'un mode préféré de réalisation. Aux dessins annexés: - la figure 1 est une vue schématique d'un portique d' un dispositif d' acquisition d' images radiographiques à rayon X. En référence à la figure 1, un dispositif de radiographie à rayon X1 comprend des moyens de prise de clichés radiagraphiques 2 et des moyens d'émission de rayon X 3 sous la forme d'une source de rayon X. Des moyens de pri se de cl ichés radiographiques 2 s ont ici une caméra numérique. La source de rayon X 3 et la caméra numérique 2 sont fixées à chaque extrémité d'un bras porteur faisant office de portique, ici ressemblant à un demi-cercle. Le bras en demicercle 7 est lié à coulissement à un second bras 8. Le second bras 8 est lui-même lié à coulissement et à rotation au socle 9 du dispositif de radiographie. Le bras 8 est apte essentiellement à effectuer des mouvements de rotation 6 autour de son axe propre. Le bras en demi-cercle 7 est apte, quant à lui à coulisser par rapport au bras 8, de manière à ce que le bras en demi-cercle 7 fasse un mouvement de rotation 5 par rapport au centre du demi- cercle formant le bras 7. En utilisation, le corps du patient est positionné entre la source de rayon X 3 et la caméra numérique 2, de manière à ce que l'organe à radiographier 4 se trouve dans un champ 10 de l'appareil. Pour pouvoir fournir des images d'une qualité optimale d'objets radiographiés présentant lors de la radiographie un contraste bas, il est pratiqué de manière courante une injection d'un produit contrastant au sein de l'objet à radiagraphier. Cet agent contrastant se diffuse au sein de l'objet à radiographier permettant d' augmenter de ce fait ce contraste sur les images radiographiques prises par le dispositif. Pour augmenter la qualité des résultats, l'opérateur procède à la prise d'une image avant avoir injecté l' agent contrastant. Cette image est appelée image de masque. Les images prises après l'ingection de l' agent contrastant, seront dénommées ci-après images injectées. Pour optimiser la qualité des images qui seront utilisées ensuite pour soit le diagnostic par vi sual i sat ion soit pour une reconstruct ion tridimensionnelle de l'objet radiographié ou bien encore pour améliorer la soustraction des images injectées corrigées de l' image de masque corrigée ce qui permet d' isoler totalement de son environnement l 'objet radiographié, le dispositif va déterminer le spectre de rayon X à chaque point de l' image prise. Pour cela, le dispositif va utiliser les paramètres d' acquisition qu'il a utilisé pour prendre les images radiographiques. De plus, le dispositif a connaissance de la constitution ou de la composition de l'objet ainsi que de son environnement qu'il a radiographié. De préférence, la composition de l'objet et/ou de son environnement radiographié est généralement estimée et approximée par une composition typique simple. Par exemple, dans le cas d'examen ayant pour cible la région abdominale d'un corps humain, la composition typique correspondant à l'eau peut être sélectionnée comme estimation de l'environnement de l'objet à radiographier dans une région abdominale. Dans le cadre d'un examen neurologique ayant pour cible le cerveau, une composition typique de l'environnement de l'objet à radiagraphier sera le tissu osseux. En effet, dans le cadre de cet examen, la majorité de l'atténuation provient de l'os constituant la boîte crânienne. Ces différentes compositions typiques sont de préférence préenregistrées directement au sein du dispositif permettant à l'opérateur de sélectionner de manière rapide une tel le compos it ion typique en fonct i on de la région du corps d'un patient dont il réalise des images radiagraphiques. D'autre part, dans le cadre du calcul du spectre de rayon X pour des images injectées, le dispositif utilise pour le caloul la composition de l' agent contrastant qui a été injecté au sein de l'objet à radiographier. Généralement, l' agent contrastant utilisé dans de tels examens est l'iode, mais le dispositif connaît de préférence une multitude d'agents contrastants pouvant être utilisés dans le cadre de radiographie à rayon X. Le choix de l' agent contrastant, et donc de la connaissance de sa composition, s'effectue comme précédemment pour le choix d'une composition typique, c'est-à-dire en fonction de ce que l'opérateur utilise pour réaliser son injection. Ayant déterminé le spectre de rayon X de chacune des images réalisées ou de chacun des points ou pixels des images réalisées (cela dépend du degré de précision qui est exigé lors de l'utilisation ultérieure des images corrigées), le dispositif peut calculer le coefficient d'atténnation effectif de l' agent de contraste ou bien de l'objet radiographié. Le coefficient d'atténuation peut varier dans toute l' image du fait, d'une part, du durcissement de faisceau du rayonnement X, et, d'autre part, de la quantité de tissus qui entoure l'objet radiographié qu'est obligé de traverser les rayons X pour atteindre la caméra réalisant les clichés. A partir de ces hypothèses qui ont permis de calauler le spectre de rayon X de chacune des images réalisoes, on peut écrire les équations reliant le spectre de rayon X aux valeurs de niveau de gris de chacune des images réalisées: iImque = Jo J(E).N(E).e-utimE)dim dE lIinjeced=|O M(E).N(E). etitE)dime-untaE'dnadE Dans lesquelles: - Imasque représente les valeurs de niveau de gris dans l' image de masque, et - IinjeCted représente les valeurs de niveau de gris de l' image injectée considérée, - (E) représente le coefficient de conversion du capteur de la caméra numérique, - N (E) représente le nombre de photons pour une énergie E. Ceci représente en fait le spectre de rayon X, - dtiSsus représente l'épaisseur de tissus traversce par le faisceau incident de rayons X, - dContrast représente l'épaisseur de produit de contraste traversce par le faisccau incident de rayons X, - tissus représente la composition typique estimoe des tissus environnants et/ou de l'ob jet radiographié, - contrast représente la composition de l' agent de contraste utilisée pour réaliser les images inj ectées. A partir de ces deux équations, il est possible de calculer de manière aisée les deux inconnues dtiSsus et dcontrast en résolvant le système que forme les deux équations précitées. La connaissance de dtissus et dcontrast va permettre d' obtenir les images corrigées de l ' image de masque ainsi que de l ' image inj ectée. La connaissance de dtissus et dContrast amène les avantages suivants: - la même quantité d' agent de contraste crce le même contraste sur une image, et ce indépendamment de la structure et de la quantité de ces structures entourant l ' obj et à radiographier, - lorsque l' image de masque corrigée sera soustraite de l' image in jectée corrigée, le contraste des vaisseaux n' est pas dégradé lorsqu' il se trouve derrière l 'os par exemple, - lors de reconstruction tridimensionnelle à partir des images corrigées, cette reconstruction tridimensionnelle présente beaucoup moins d'artefacts dû au durcissement de faisceau du rayonnement X. La résolution du système d'équation précitée, fournit une première fonction permettant d' obtenir dtis5us et une seconde fonction permettant d' obtenir dcontrast. Ces deux fonctions sont implémentées au sein du dispositif pour lui permettre de calculer les images corrigées. Pour cela on peut utiliser une approximation polynomiale qui est simplement programmable. Une autre implémentation de la méthode consisterait à calculer un tableau à deux dimensions contenant toutes les combinaisons possibles de Imasque et IinjeCted utilisant le spectre de rayon X calculé à partir des paramètres d' acquisition d'une image donnée. Pour un spectre donné, le tableau à deux dimensions est construit de la manière préférentielle suivante: - pour une valeur de Imasque donnée (parmi toutes les valeurs possibles qui sont en nombre fini), dti5Su5 est calculé comme décrit précédemment, en utilisant la première équation du système d'équations précédent, - pour une valeur de Iin:'eCted donnce (parmi toutes les valeurs possibles qui en sont en nombre fini), dcontrast est calaulé comme décrit précédemment, en utilisant la seconde équation du système d'équations précédent, et ce pour chacune des valeurs de dti5Sus calculées à l'étape précédente, on stocke dans le tableau à deux dimensions, à l' emplacement (Imasque,Iiniected) la valeur dcontrast- dtiSsus correspondant aux images Imasque et Iinjected considérées. Dans ce cas, le dispositif venant de prendre une image radiographique, pour en déterminer l' image corrigée, se placerait à l' intersection (ImaSque'Iiniected) du tableau à deux dimensions correspondant au Imasque du masque effectivement pris et au IinjeCted de l' image ingectée effectivement prise. En utilisant un tel procédé de correction d' images radiographiques dans un dispositif de radiographie, les images corrigées obtenues sont indépendantes de la composition et de la quantité de tissus entourant l ' objet radiographié. D' autre part, les images corrigées obtenues sont quantitatives et peuvent être comparées entre différents examens d'une part et entre différents angles de vues d'autre part et ainsi qu'indépendants des paramètres d'acquisition utilisés entre chacune des vues ou des examens. Lors de la soustraction de l' image et masque et de l' image ingectée ou bien de la reconstruction tridimensionnelle à partir des images corrigées, le résultat présente beaucoup moins d'artefacts introduisant des erreurs préjudiciables dans ce type de calaul. Bien entendu, on pourra apporter à l' invention de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de correction de la densité d'une image dans un dispositif de radiographie (1) du type comportant une source de rayon X (3) des moyens d'enregistrement de disposer en regard de la source (3), et un support sur lequel un objet (4) et un environnement à radiographier sont destinés à être positionnés, le procédé comportant des étapes de: - acquisition d'une image dite image de masque, - acquisition d' au moins une image dite image injectée, après injection d'un agent de contraste dans l'objet à radiographier (4) et, - détermination des images corrigées de l' image de masque et de l' image ingoctée à partir des paramètres d'acquisition du dispositif, d'une composition de l'environnement et de l'objet radiographié et d'une composition de l' agent de contraste injecté. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition de l'environnement et de l'objet est estimée et approximée par une composition typique, notamment de l'eau ou du tissu osseux. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lors de la détermination des images corrigées, on détermine un spectre de rayon X pour chacune des images acquises. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le spectre de rayon X est déterminé pour chacun des pixcls de chacune des images acquises. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors de la détermination des images corrigées, on détermine des valeurs de niveau de gris pour chacune des images acquises. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lors de la détermination des images corrigées, on détermine une épaisseur de tissus dtiSsus traversoe par les rayons X et une épaisseur de produit de contraste dContrast traversé par les rayons X. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dtissus et dcontrast sont approximés par des fonctions polynomiales. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que on calcule toutes les valeurs possibles de dtissus et de dContrast et on stocke la valeur de dcontrast-dtissus dans un tableau à deux dimension pour chacun des couples (image de masque, image injectée) possibles, la détermination des images corrigées de l'image de masque et de l'image ingectée s'effectuant avec la valeur de dContrast-dtissus correspondante lue dans le tableau à deux dimensions 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lors de l ' acquisition d' une image, on associe à l' image les paramètres d'acquisition du dispositif utilisé pour acquérir cette image. 10. Dispositif de radiographic (1) du type comportant une source de rayon X (3), des moyens d'enregistrement de disposer en regard de la source (3), et un support sur lequel un objet (4) et un environnement radiographié sont destinés à être positionnés, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en _uvre du procédé selon l'une des revendications précédentes.