Brevet FR2825909A1 — publié le 20021220

44DO PROCEDE D'ETALONNAGE D'UNE IMAGE RADIOGRAPHIQUE NOTAMMENT VASCULAIRE DOMAINE GENERAL ET ETAT DE LA TECHNIQUE L' invention concerne un procédé d'étalonnage d' images radiographiques obtenues au moyen d'un dispositif de radiographie à rayons X. Les clichés obtenus en radiographie à rayons X sont les projections sur un plan (le plan des moyens d'enregistrement) de volumes en trois dimensions. Du fait de la perte d'une dimension, il n'est pas possible d'effectuer des mesures directes sur les images acquises si aucun traitement d'étalonnage n'est prévu. C' est ce qui est illustré schématiquement sur la figure 1 sur laquelle on a représenté une source S de rayon X et un plan de projection 2. Comme on peut le voir sur cette figure, un même objet 3 correspondra à des projections 5 et 6 sur le plan 2 de dimensions différentes, suivant sa position entre la source S de rayons X et le plan de projection 2. De même, deux objets 3 et 4 présentant des dimensions différentes peuvent correspondre à une même projection 5 sur le plan 2. Le traitement d'étalonnage est destiné à permettre à un utilisateur radiologue d'évaluer sur les images qu'il acquiert les dimensions d'éléments qui apparaissent sur celle-ci. Généralement, un tel traitement d'étalonnage consiste pour l'utilisateur radiologue à identifier un objet dont il connaît les dimensions, situé à proximité immédiate de la zone à mesurer. Un tel objet peut être un cathéter, une sphère ou bien une grille. Connaissant les dimensions de cet objet, il est possible de déterminer les dimensions des éléments qui apparaissent sur les clichés que l'on acquiert et qui se trouvent sensiblement dans le même plan que l'objet dont on se sert comme étalon. Cette opération d'étalonnage est toutefois relativement lourde pour l'utilisateur radiologue, dans la mesure o cela exige de sa part à chaque fois: - de positionner à une bonne place un objet dont il connaît les dimensions; - de saisir les dimensions de cet objet étalon au niveau du dispositif de radiographie; - le cas échéant de prendre des clichés radiographiques de cet objet. On comprend que ceci pénalise la productivité de l'utilisateur radiologue et est en outre préjudiciable pour le patient, puisque celui-ci va subir pour l'étalonnage plusieurs doses de rayons X, qui ne seront pas directement utiles à la recherche du diagnostic. PRESENTATION DE L' INVENTION Un but de l' invention est de fournir un traitement d'étalonnage qui ne présente pas ces inconvénients. Plus précisément, l' invention propose un procédé d'étalonnage dans lequel les opérations qui doivent être mises en _uvre par l'utilisateur radiologue sont limitées et dans lequel l' irradiation que subit le patient lors de l'étalonnage est rébuite au strict mlnimum. Notamment, l' invention propose un procédé d'étalonnage d' images acquises par un dispositif de radiographie du type comportant une source de rayons X, des moyens d'enregistrement disposés en regard de la source, et un support disposé entre la source et les moyens d'enregistrement, sur lequel un objet à radiographier est destiné à être positionné, o on détermine entre le support et les moyens d'enregistrement une zone d'intérêt dans laquelle l'objet est susceptible de se trouver, on détermine le barycentre de cette zone et on détermine au moins un facteur d'étalonnage de la ou des images en fonction de la position ainsi déterminée. Le facteur d'étalonnage correspond à un facteur de grandissement ou à tout autre facteur équivalent. Ainsi, on détermine directement la position relative de l'objet par rapport à la source de rayons X, de là, connaissant la position relative de la source à rayons X et des moyens d'enregistrement du fait de sa construction, on détermine le facteur de grandissement de l' image de l'objet donc l'étalonnage. L'utilisateur du procédé n'a aucune action à effectuer pour l'évaluation de l'étalonnage de l'image et le patient n'a subi qu'une irradiation de rayons X strictement nécessaire à la réalisation de l' image demandée pour le diagnostic. Avantageusement, le procédé présente l'une au moins des caractéristiques supplémentaires suivantes: - le procédé présente des étapes préliminaires de: acquisition d'une image de l'objet à radiographier; - sélection d'un point, d'un segment ou d'une surface sur cette image; et, - détermination d'un segment, d'une surface ou d'un volume projeté correspondant, ce segment, cette surface ou ce volume constituant la zone d'intérêt dont on détermine le barycentre. - la zone d'intérêt est déterminée comme correspondant à l' ensemble des points qui, entre le support et les moyens d'enregistrement, se projette sur l'ensemble de l' image. - le procédé présente en outre une étape d'analyse d' images supplémentaires de l' objet à radiographier acquise pendant le même examen pour lesquelles on détermine des zones d'intérêt supplémentaires respectives dans lesquelles l' objet est susceptible de se trouver. - le procédé présente en outre des étapes de: - détermination d'une intersection entre les zones d'intérêt ainsi définies pour les différentes images; - calcul du barycentre de cette intersection; et, - détermination du facteur d'étalonnage des images en fonction de la position ainsi détermince. - la ou les zones d'intérêt sont des segments s'étendant entre le support et les moyens d'enregistrement. - on translate une position des centres du support lors de l' acquisition des images supplémentaires, vers une position d'un centre du support de manière à les faire coïncider, puis on détermine l' intersection des segments d'intérêt ainsi translatés. On prévoit aussi, selon l' invention, un dispositif de radiographie du type comportant une source de rayons X, des moyens d'enregistrement disposés en regard de la source de rayons X, et un support disposé entre la source de rayons X et les moyens d'enregistrement, sur lequel un objet à radiographier est destiné à être positionné, le dispositif comprenant des moyens aptes à traiter au moins une image acquise en mettant en _uvre le procédé présentant au moins l'une des caractéristiques précitées. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront lors de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation et d'une variante. Aux dessins annexés: - la figure 1 est une vue schématique de différentes configurations de radiographie; la figure 2 est une vue schématique de la définition générale du volume d'intérêt selon l' invention; - la figure 3 est une vue schématique de l'affinement de la définition du volume d'intérêt de la figure 2; - la figure 4 est une vue schématique de la définition du volume d'intérêt selon l' invention dans le cas de plusieurs clichés radiographiques i - la figure 5 est une vue schématique de la détermination de l'étalonnage d'une image dans le cas o le volume d'intérêt se réduit à un segment d'intérêt selon une variante de l' invention; et, - la figure 6 est une vue schématique de la détermination de l'étalonnage d'une image dans le cas o le volume d'intérêt se réduit à un segment d'intérêt selon la variante de l' invention de la figure 5, le dispositif étant dans la configuration d'une prise d'une image supplémentaire. DESCRIPTION DE MODES DE MISE EN _UVRE ET DE REALISATION Rappels sur les structures des dispositifs de radiographie à rayons X Le dispositif de radiographie à rayons X représenté sur les figures 2 à 5 comporte une source S de rayons X, des moyens d'enregistrement 20 ainsi qu'un support 30 destiné à recevoir l'élément 40 dont une portion (l ' objet référencé par 45) est à radiographier. La source S est apte à émettre à travers un orifice d'un collecteur 12 un faisceau 10 de rayons X dirigé vers les moyens d'enregistrement 20. Le support 30 positionne l' objet 45 à radiographier dans le champs du faisceau de rayons X issu de la source S et du collecteur 12, entre la source S et les moyens d'enregistrement 20. L'élément est par exemple le corps d'un patient, l'objet 45 étant un vaisseau sanguin dont on désire réaliser un diagnostic à l'aide d'un ou plusieurs clichés radiographiques. Les moyens d'enregistrement 20 sont préférentiellement de type numérique. Le dispositif de radiagraphie comporte en outre des moyens de traitement 100, qui reçoivent les images acquises par les moyens d'enregistrement 20, ainsi que des moyens d' interface 101 (écran, clavier, stylet, etc.) qui permettent à l'utilisateur de dialoguer avec les moyens de traitement, et notamment de sélectionner sur les images des points ou des zones dont il veut connaître les .. almensions. Exemples de mise en _uvre de l'étalonnage proposé Les figures 2 et 3 illustrent un premier exemple de mise en _uvre. Lors de l' acquisition d' une image radiographique 21, le dispositif, du fait de sa construction, connalt les positions relatives de la source S. des moyens d'enregistrement 20 et du support 30. L'opérateur définit sur l' image 21 qui lui est présentée sur l'écran des moyens d' interface 101, une zone ou surface 22 dans laquelle se trouve la projection de l'objet 45. Une fois cette zone 22 délimitée, l'unité de traitement convertit cette zone 22 en un volume 15,16 dont elle détermine la position du barycentre. La position de ce barycentre donne une estimation de la distance z entre la source S et l'objet 45 que l'on va radiographier. Cette estimation est utilisoe par l'unité de traitement 100 pour étalonner les images qui seront faites sur l'objet 45 et calauler notamment le facteur de grandissement f entre l'objet 45 et les images, ce facteur f étant égal au rapport Z/z, o Z est la distance entre la source S et les moyens d'enregistrement 20. On notera que la zone délimitée sur l'image 21 peut être considérée, par défaut, comme correspondant à la surface totale de l' image, ce qui évite alors l'opération de délimitation par le radiologue et méme l' acquisition d'une première image destince à l'étalonnage. Mais ceci suppose que l'objet 45 est situé au centre de cette image. Si ce n'est pas le cas, le facteur de grandissement n'est calculé que de façon très imprécise. On comprend par ailleurs aisément, ainsi que l'illustre la figure 3, que plus la surface 22 délimitée par l'opérateur sur l' image est réduite, plus le facteur de grandissement f est déterminé avec précision. On notera que la délimitation de la surface 22 peut être réalisée automatiquement par l'unité de traitement 100, l'utilisateur n'ayant qu'à pointer sur l'objet qu'il veut radiographier. L'unité de traitement met à cet effet en _uvre des techniques de suivi de contour d'objet classiquement connues en elles-mêmes. Par ailleurs, dans certains cas, le diagnostic de l'organe 45 du patient 40 ne peut être parfaitement réalisé sur la base d'un seul cliché radiographique. L'opérateur est alors amené à prendre des clichés radiographiques supplémentaires 210 de l'organe à radiographier 45. A chacun de ces clichés supplémentaires 210 correspondent des positions relatives distinctes de la source S de rayons X, des moyens d'enregistrement 20, ainsi que du support 30. Une première façon de faire consiste, pour chacun des clichés supplémentaires 210 ainsi obtenus à appliquer un étalonnage du type de ceux présentés ci-dessus, c'est à dire à déterminer pour chaque cliché la position du barycentre d'un volume d'intérêt entre le plan des moyens d'enregistrement 20 et le support 30. Un autre traitement possible consiste à calculer une seule estimation de la position de l'objet 45 pour l'ensemble des acquisitions. Par exemple, lors d'un second cliché illustré à la figure 4, la source de rayons X se situe en S' et les moyens d'enregistrement en 200. La surface de l' image 210 permet de définir un faisceau 14 issu de la source de rayon X en S' et de section au niveau des moyens d'enregistrement la surface totale de l'image 210. L' intersection entre ce faisceau 14 et le volume d'intérêt 16 précédemment défini pour le premier cliché définit un volume d' intersection 17 au barycentre duquel l'objet 45 radiographié est supposé être localisé. L'unité de traitement 100 détermine la position du barycentre de ce nouveau volume 17 et calcule les facteurs de grandissement respectifs des projections de l'objet 45 dans les clichés 21 et 210. Etant donné que ce volume d' intersection 17 est plus petit que le volume d'intérêt du premier cliché, on augmente de ce fait la précision de l'étalonnage. Si l'on dispose de plusieurs clichés radiographiques supplémentaires, le volume d' intersection est le résultat de l' intersection de tous les faisccaux 14 avec le volume d'intérêt 16 du premier cliché. Cependant, si l'un des faisceaux 14 ne présente pas d' intersection commune avec les autres faisceaux et/ou le volume d'intérêt 16, celui-ci ainsi que le cliché supplémentaire 210 associé ne sont pas pris en compte dans le calcul de l'étalonnage, car cela signifie qu'il intéresse une autre région de l'ensemble 40 dont on réalise les radiographies. Les figures 5 et 6 illustrent un autre exemple de mise en muvre de l'invention. Il se peut que, dans certains cas (comme celui de l'angiographie), il soit difficile de déterminer une surface 22 sur l' image 21, ou bien que celle-ci soit si petite qu'elle puisse être assimilable à un point B. A partir de ce point B. l'unité de traitement définit un segment [SB] 50, dont l'autre extrémité est la source S de rayon X. Le segment [SB] 50 comprend un point C de l'objet 45. Le point B est la projection du point C sur les moyens d'enregistrement. Le segment 50 intersectant le support 30 en A, l'unité de traitement définit un segment d'intérêt [AB] 51 comprenant le point C. L'unité de traitement 100 détermine la position du point C de l'objet 45 comme le barycentre du segment d'intérêt 51. La position du barycentre C donne une estimation de la distance SC entre la source S et l'objet 45. L'unité de traitement utilise cette estimation pour étalonner les images prises et calcule, pour cela, le facteur de grandissement: f=$ avec une précision de + 2 sur le segment [SC]. Mais l'objet 45 ne peut être en contact direct avec le support 30, c'està-dire que l'objet 45 ne peut être situé au point A. L'unité de traitement 100 peut alors déplacer le point A en un point A' situé à une distance d2 de A sur le segment [SB] en direction du point B. Le point C est alors le barycentre du segment d'intérêt [A'B]. La précision devient alors pour le calcul de f de 'B + - sur le segment [SC]. De méme, l'objet 45 n'est pas en contact direct avec les moyens d'enregistrement 20, c'est-à-dire que l'objet 45 ne peut être au point B. L'unité de traitement peut alors déplacer le point B en un point B' situé à une distance d1 de B sur le segment [SB] en direction du point S. Le point C est alors le barycentre d'un nouveau segment d'intérét [A'B']. La précision devient alors pour le calcul de f de + 2 sur le segment [SC]. Dans le cas de clichés supplémentaires comme précédemment, il est possible d'utiliser un procédé d'étalonnage du type de celui qui vient d'étre décrit, c'est-à-dire, de déterminer pour chacun des clichés supplémentaires la position du barycentre d'un segment d'intérét entre le plan des moyens d'enregistrement 20 et le support 30. Un autre traitement possible est de calculer une seule estimation de la position de l'objet 45 pour tous les clichés supplémentaires. Pour cela, pour chacun des clichés supplémentaires, l'unité de traitement détermine similairement au segment [A' B'] un segment d'intérét supplémentaire [D'E'] sur un segment 55 ayant pour première extrémité la source de rayons X positionnée en S' et pour seconde extrémité le point E' analogue du point B'. Il est à noter que les segments 50 et 55 ne peuvent pas présenter de points d' intersection du fait du déplacement possible du support 30, de l' objet 40 comme cela est illustré en figure 6. Pour palier cet inconvAnient, l'unit de traitement 100 opAre une translation du centre T' du support 30' pour l'amener en coincidence avec le centre T su support 30, ce qui a pour effet de fournir la configuration correspondant la figure 5, dans laquelle les axes 50 et 55 s'intersectent en un point C. Si des segments d'int4@t ne prsentent pas de recouvrement ou d' intersection avec les autres, ils ne sont pas alors considrds dans le calcul de l'Atalonnage ainsi que les clichAs qui leur sont associAs: ilB sont supposs correspondre un autre objet. Revendications 1. Procédé d'étalonnage d' images acquises par un dispositif de radiographie du type comportant une source de rayons X (S), des moyens d'enregistrement (20) disposés en regard de la source (S), et un support (30) disposé entre la source (S) et les moyens d'enregistrement (20), sur lequel un objet (45) à radiographier est destiné à être positionné, caractérisé en ce qu'on détermine entre le support et les moyens d'enregistrement une zone d'intérêt (15) dans laquelle l'objet (45) est susceptible de se trouver, on détermine le barycentre de cette zone et on détermine au moins un facteur d'étalonnage de la ou des images en fonction de la position ainsi détermince. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente des étapes préliminaires de: - acquisition d'une image (21;210) de l'objet (45) à radiographier; - sélection d'un point, d'un segment ou d'une surface (21;22) sur cette image; et, - détermination d'un segment (50) ou d'une surface ou d'un volume projeté correspondant (15;16il7), ce volume constituant la zone d'intérêt dont on détermine le barycentre. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone d'intérêt est déterminée comme correspondant à l' ensemble du volume qui, entre le support et les moyens d'enregistrement, se projette sur l'ensemble de l' image (21). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente en outre une étape d'analyse d' images supplémentaires de l' objet à radiographier pour lesquels on détermine des zones d'intérêt supplémentaires respectives dans lesquelles l'objet (45) est susceptible de se trouver. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il présente en outre des étapes de: - détermination d'une intersection (17) entre les zones d'intérêt ainsi définies pour les différentes images i - calcul du barycentre de cette intersection (17) i et, - détermination du facteur d'étalonnage des images en fonction de la position ainsi déterminée. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la ou les zones d'intérêt sont des segnents (51) s'étendant entre le support et les moyens d'enregistrement. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on translate une position des centres (T') du support (30') lors de l' acquisition des images supplémentaires, vers une position d'un centre (T) du support (30) de manière à les faire coïncider, puis on détermine l' intersection (C) des segments d'intérêt (51,55) ainsi translatés. 8. Dispositif de radiographie du type comportant une source de rayons X (S), des moyens d'enregistrement (20) disposés en regard de la source de rayons X (S), et un support (30) disposé entre la source de rayons X (S) et les moyens d'enregistrement (20), sur lequel un objet (45) à radiographier est destiné à être positionné, caractérisé en ce qu'il comprenne des moyens aptes à traiter au moins une image acquise en mettant en _uvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 7.