Brevet FR2853827A1 — publié le 20041022

PROCEDE DE DETERMINATION DE FACTEURS D'ECHELLE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé de détermination de facteurs d'échelle. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans l'imagerie d'organes de patient, il peut être important de connaître la véritable taille des organes imagés, afin de pouvoir traiter une pathologie. Par 10 exemple, le traitement de la sténose, qui se traduit par un rétrécissement du diamètre d'artères, est fréquemment effectué par introduction d'un ballon vasculaire dans l'artère malade. Le ballon extenseur vasculaire est ensuite dilaté à la taille de l'artère saine. La taille de l'artère saine est déterminée en la mesurant à la partie proximale de la lésion. Cette mesure est utilisée pour sélectionner le 15 ballon extenseur approprié pour le traitement. L'utilisation de l'imagerie par rayons X produit des prises de vue par projection. En conséquence, un facteur d'échelle est nécessaire pour obtenir la taille effective des artères à partir de la taille sur l'image. Plusieurs approches ont été proposées pour générer le facteur d'échelle. Une approche courante est basée sur la présence d'un cathéter (ou un objet de calibrage d'une taille connue) dans la prise de vue et de déterminer sa taille sur la prise de vue. A partir de la taille connue de l'objet, le facteur d'échelle est généré. En supposant que la distance du centre de projection est similaire pour l'objet et pour l'artère, le même facteur d'échelle est utilisé pour l'artère. Cette approche a les inconvénients suivants. Elle requière que le praticien fournisse une information qui n'est pas directement relative à la pathologie: la taille de l'objet de calibrage utilisé. En cas d'erreur sur la taille de l'objet, une détermination fausse est faite du facteur d'échelle. De plus, l'algorithme suppose que l'objet de calibrage et l'artère dont la taille est à déterminer sont proches. Ceci est également 30 une source d'erreur car ce n'est jamais complètement le cas. Par ailleurs, dans certains cas, alors que le praticien souhaite utiliser un cathéter en tant qu'objet de calibrage, le cathéter n'apparaît pas forcément sur la prise de vue sélectionnée pour la mesure de l'artère. Il y a donc un problème pour la détermination de la taille réelle d'un organe. BREF RESUME DE L'INVENTION Selon un mode de réalisation de la présente invention, un procédé de détermination de facteurs d'échelle comprend une étape de fourniture d'un appareil d'imagerie Rayons X, comportant une source de rayons et un récepteur, adapté à recevoir les rayons provenant de la source ainsi qu'une étape d'installation d'un patient entre la source et le récepteur. Le procédé comprend par ailleurs une étape de détermination d'un premier et d'un deuxième facteur d'échelle à la surface du patient, de part et d'autre du patient, le long du parcours des rayons à travers le patient. Le procédé permet de déterminer un intervalle pour le facteur d'échelle d'un organe figurant dans le patient le long du parcours des 15 rayons et apparaissant sur une prise de vue. Le procédé permet d'éviter de faire appel à un objet de calibrage, source d'erreurs. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 montre une vue schématique d'un appareil de prise de vue. La figure 2 montre les principes géométriques mis en oeuvre dans l'appareil de la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, est représenté un appareil 10 de prise de vue. L'appareil 10 de prise de vue comporte une source 12 de rayons et un récepteur 14 adapté à recevoir les rayons provenant de la source 12. La source 12 est par exemple émettrice de rayons X. Par ailleurs est également représenté un patient 9 dont est effectuée une prise de vue. Le patient 9 est pour cela installé entre la source 12 et le récepteur 14 de sorte à être traversé par les rayons. Le patient 9 est 30 couché sur un plateau 16. Le plateau 16 est réglable en hauteur, ainsi que dans le sens transversal et le sens longitudinal par rapport au patient, et des capteurs de position, non représentés, permettent de connaître la position du plateau 16 dans l'appareil 10. Une prise de vue se forme sur le récepteur. La prise de vue est une image en projection de l'épaisseur du patient sur le récepteur 14. Outre les étapes de fourniture d'un tel appareil et d'installation du patient entre la source 12 et le récepteur 14, le procédé comprend une étape de détermination d'un premier fmin et d'un deuxième fmax facteurs d'échelle de part et d'autre du patient, le long du parcours des rayons à travers le patient. Le procédé permet ainsi d'obtenir des valeurs supérieure et inférieure d'un facteur d'échelle d'un organe du patient. L'organe étant situé, le long des rayons 10 18, entre les éléments de surface du patient sur lesquelles les facteurs fmin et fmax sont déterminés, le facteur f d'échelle de cet organe a alors une valeur comprise entre fmin et fmax. L'encadrement du facteur f d'échelle permet ensuite d'encadrer la taille réelle de l'organe. Ainsi, une pathologie, telle qu'une sténose d'une artère, peut être traitée en choisissant un ballon extenseur vasculaire 15 permettant de donner à nouveau à l'artère la taille de l'artère saine. Par la suite, on considère que l'appareil est organisé selon la figure 1, selon laquelle la source est placée sous le patient, lui-même placé sous le récepteur. Bien entendu, ce positionnement est donné à titre d'exemple et peut être autre. La figure 2 montre les aspects géométriques mis en oeuvre dans l'appareil 20 10 de la figure 1. La figure 2 montre la source 12, le patient 9 et le récepteur 14. Le patient 9 est traversé par des rayons 18. Les rayons 18 traversent de part en part le patient 9. Le procédé comprend d'une part la détermination du premier facteur d'échelle fmin, facteur déterminé à la limite du patient 9 touché par les rayons 18 provenant de la source 12. D'autre part, le procédé comprend la détermination du second facteur d'échelle fmax, facteur déterminé à la limite du patient 9 que quittent les rayons 18 en direction du récepteur 14. Sur la figure 2, X représente la taille de l'organe projeté sur le récepteur 14 xmin représente la taille correspondante à la limite inférieure du patient (du coté de la source 12) ; xmax représente la taille correspondante à la limite supérieure 30 du patient 9 (du coté du récepteur 14). Les limites supérieure et inférieure peuvent être autre si la source 12 est située au-dessus du patient. Sont également représentées des distances. La distance SID représente la distance séparant la source 12 du récepteur 14. La distance Dmin représente la distance séparant le patient 9 de la source 12. La distance Dmin est la distance entre la source 12 et la limite inférieure du patient 9. La distance Drange est la distance entre la limite supérieure du patient 9 et le récepteur 14. Par ailleurs, la distance Dmax est la distance séparant la limite supérieure du patient 9 et la source 12. La distance SID représente la distance entre deux éléments de l'appareil 10 et peut être connue par des données de constructeurs. La distance Dmin est obtenue en notant que le patient 9 repose sur le plateau 16. La surface inférieure du patient (par exemple son dos) peut être confondue avec la face supérieure du plateau 16. La position de la face supérieure du plateau peut être déterminée par le capteur de position du plateau 16 dans l'appareil 10. Lors de réglages de l'appareil avant la prise de vue, le plateau 16 peut être translaté le long du parcours des 15 rayons; les capteurs de position fournissent la distance entre la source 12 et la face supérieure du plateau 16 et donc la distance Dmin. La distance Drange peut être obtenue à l'aide d'un capteur de distance déterminant la distance entre la surface supérieure du patient 9 et le récepteur 14. Le capteur de distance peut être sur le récepteur 14. Il peut s'agir d'un rayon laser, d'un capteur à ultrasons ou 20 d'un capteur capacitif. La distance Dmax peut être obtenue par soustraction de Drange à SID. De plus, il est possible de connaître l'épaisseur du patient par soustraction à la distance SID des distances Drange et Dmin. Le capteur de distance utilisé peut être un capteur de collision. Ce capteur de collision permet d'éviter la collision entre le patient 9 et le récepteur 14, lorsque le plateau 16 est translaté le long du parcours des rayons 18 pour effectuer les réglages. La détermination du facteur fmin est la suivante. Le procédé comprend l'étape de détermination, le long du parcours des rayons 18, de la distance SID séparant la source du récepteur 14 et de la distance Dmin séparant le patient 9 de 30 la source 12. Le premier facteur fmin est alors proportionnel au ratio entre lesdites distances SID et Dmin. La détermination du facteur frnax est la suivante. Le procédé comprend l'étape de détermination, le long du parcours des rayons 18, de la distance SID séparant la source du récepteur 14 (si cela n'est pas encore effectué) et de la distance Drange séparant le patient 9 de la source 12. Le deuxième facteur fmax est alors proportionnel au ratio entre lesdites distances SID et Drange. Les premier et deuxième facteurs sont déterminés par application du théorème de Thalès. Le théorème est appliqué dans le triangle comportant au sommet la source 12 et à la base, la longueur X de l'organe sur le récepteur 14. Ainsi on obtient: X SID (1) x min D min X SID = (2) x max D max avec Dmax = SID - Drange (3) et X = t.I (4), I étant le nombre de pixels de la projection de l'organe sur le récepteur et t étant la taille d'un pixel sur la prise de vue. Cette taille t est 15 donnée. I peut être déterminé de manière connue par un algorithme. A partir des équations (1) et (2), et en les combinant avec l'équation (4) , on obtient: t.D min I ()fi t.D min xmi -min in. (5) avec f min =tDmn (7) SID SID et x maaSID avec f t.D max (8) SID SID Ainsi le premier facteur fmin d'échelle est proportionnel au ratio entre les distances Dmin et SID. La distance Dmax étant dépendante de la distance Drange, le deuxième facteur fmax est proportionnel au ratio entre les distances SID et 25 Drange. Ce procédé permet d'établir la proportionnalité entre la taille d'un pixel de la prise de vue et la taille de ce pixel à la surface de part et d'autre du patient, le long des rayons 18. La valeur t du pixel de la prise de vue est connue; fmin et fmax correspondent à des taux d'amplitude de la taille d'un pixel de la prise de vue. L'appareil peut comporter une interface, non représentée, telle qu'un ordinateur pour gérer tous les paramètres précités (distances, taille de pixels,...). L'interface permet de générer automatiquement les résultats. Par ailleurs, le procédé permet d'obtenir un encadrement de la taille réelle de l'organe. L'organe étant situé entre les éléments de surface du patient sur lesquelles fmin et fmax sont déterminés, on peut encadrer la taille réelle de l'organe. Pour cela, on mesure, par des méthodes algorithmiques connues, la taille de l'organe sur la prise de vue en fonction du nombre I de pixel sur la prise de vue, le long de la dimension X sur la figure 2. A l'aide des équations (7) et (8), on multiplie fmin et fmax par le nombre de pixel I et on obtient un encadrement de la taille réelle de l'organe. Dans le cas d'une sténose, un tel encadrement permet de 15 choisir un extenseur vasculaire pour donner à nouveau à l'artère une taille proche de sa taille initiale. Le procédé permet aussi d'obtenir une valeur de la taille réelle de l'organe à traiter. Il est en effet possible de connaître la hauteur de l'organe le long des rayons 18, entre les deux éléments de surfaces sur lesquelles sont déterminées fmin et fmax. Par exemple, dans le cas du traitement d'une artère coronaire, il est possible de déterminer la position le long des rayons 18. La position du coeur peut être déterminée à l'aide d'un grand nombre de mesures physiologiques; ainsi, à partir d'un modèle standard de coeur, d'un modèle décrivant la position du coeur dans l'organisme, et en connaissant laquelle des artères doit être traitée (artère gauche ou droite, antérieure ou postérieure), il est possible de définir la hauteur de ladite artère coronaire dans le patient. Grâce à ce procédé, plusieurs scenarii sont envisageables. Selon un premier scénario, Le protocole clinique suivi par le praticien est connu par le système et ainsi, la position relative de l'organe à traiter est connue. Pour chaque position de 30 organes, il est possible d'associer automatiquement une estimation du facteur d'échelle. Ce procédé permet alors de faciliter le développement de l'estimation in situ. Il suffit au praticien d'indiquer grâce à l'interface la position de l'organe sujet à examen. Selon un autre scénario, le système ne connaît pas le protocole clinique réalisé pendant l'examen en cours. Il peut alors déterminer des intervalles de positions possibles afin de déterminer lui-même des encadrements du facteur d'échelle de l'organe ou de la taille réelle de l'organe. Toutes les mesures effectuées précédemment peuvent être assorties d'un intervalle d'erreur. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits à titre d'exemple. Ainsi, les premier et deuxième facteurs d'échelle peuvent être déterminés en des endroits autres qu'à la surface du patient. Ils peuvent être déterminés plus en profondeur dans le patient afin d'obtenir un encadrement plus précis du facteur d'échelle de l'organe dès l'origine. Par ailleurs, il est envisageable de ne déterminer qu'un facteur d'échelle de référence, et, en déterminant l'épaisseur du patient et la position relative de l'organe, de 15 déterminer un encadrement plus précis du facteur d'échelle de l'organe. Par ailleurs, la détermination des distances, et en particulier la distance entre le récepteur 14 et le patient 9, peut être mise en oeuvre indépendamment de la détermination des facteurs d'échelle. REVENDICATIONS 1. Un procédé de détermination de facteurs d'échelle, comprenant les étapes de - fourniture d'un appareil (10) de prise de vue, comportant une source (12) de rayons et un récepteur (14), adapté à recevoir les rayons provenant de la source (12), - installation d'un patient (9) entre la source (12) et le récepteur (14), - détermination d'un premier et d'un deuxième facteurs d'échelle à la surface du 10 patient, de part et d'autre du patient, le long du parcours des rayons à travers le patient. 2. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre l'étape de - détermination, le long du parcours des rayons (18), de - la distance (SID) séparant la source (12) du récepteur (14), - la distance (Dmin) séparant le patient (9) de la source (12), le premier facteur d'échelle étant proportionnel au ratio entre lesdites distances (SID, Dmin) 3. Le procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil 20 (10) comprend en outre un plateau (16) réglable en position le long du parcours des rayons, le patient étant installé sur le plateau au cours de l'étape d'installation. 4. Le procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appareil (10) comprend en outre un capteur de position fournissant en sortie la position du plateau (16) dans l'appareil. 5. Le procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la détermination de la distance (Dmin) séparant le patient de la source est effectuée à partir de la position fournie par le capteur de position. 6. Le procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre l'étape de - détermination, le long du parcours des rayons (18), de - la distance (SID) séparant la source (12) du récepteur (14), - la distance (Drange) séparant le patient (9) du récepteur (14), le deuxième facteur d'échelle étant proportionnel au ratio entre lesdites distances (SID, Drange). 7. Le procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la détermination de la distance (Drange) séparant le patient (9) du récepteur (14) est 10 déterminée par un capteur de distance. 8. Le procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur de distance est porté par le récepteur (14). 9. Le procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le capteur de distance est un rayon laser, un capteur à ultrasons ou un capteur 15 capacitif. 10. Le procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le capteur de distance est un capteur de collision entre le patient (9) et le récepteur (14). 11. Le procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il 20 comprend en outre les étapes de - mesure sur la prise de vue de la taille d'un organe du patient en fonction du nombre de pixels sur la prise de vue, et - encadrement de la taille réelle de l'organe par multiplication des premier et deuxième facteurs d'amplitude, par la mesure obtenue à l'étape précédente.