Brevet FR2936334A1 — publié le 20100326

i La présente invention concerne le domaine général de l'aide au diagnostic au moyen de représentations 3D d'un organe ou d'un groupe d'organes du corps humain générées à partir d'images obtenues par des dispositifs d'imagerie médicale, et plus particulièrement un procédé et un dispositif de traitement de ces représentations 3D. Dans le domaine de l'imagerie médicale, il est bien connu et reconnu d'utiliser des images pour effectuer un diagnostic et/ou un traitement thérapeutique sur le patient, tel qu'une opération chirurgicale par exemple. Ces images médicales sont usuellement obtenues à partir d'un dispositif d'imagerie médicale tel qu'un système d'acquisition d'images par ultrason, un système d'acquisition d'images par résonnance magnétique (IAM), un système d'acquisition d'images par tomographie, par émission de photons uniques (TEPU), un système d'acquisition d'images par tomodensitométrie (TDM) ou un système d'acquisition d'images par tomographie par émission de positron (TEP). Il existe un grand nombre de moyens permettant de générer des représentations 3D d'un corps entier à partir des dispositifs précédemment cités, ces derniers comportant des systèmes de CAD, selon l'acronyme anglo-saxon � Computer Aided Design �. Un tel système CAD est décrit par exemple dans la demande de brevet américain US 2007/0081706. Ce système comprend une base de données d'images médicales et des modules qui construisent des modèles d'apparence distribuée et des modèles de relation spatiale des organes ou des structures en utilisant les images de la base de données d'images médicales, un atlas statistique du corps entier qui comporte un ou plusieurs modèles d'apparence distribuée et de modèle de relation spatiale des organes ou des structures et des seconds modules qui génèrent des moyens de classification de classes ou multi classes pour procurer une détection d'au moins un organe, structure ou de lésion. Bien que cette représentation en trois dimensions soit désormais répandue pour interpréter les images médicales, le traitement de ces représentations nécessite des ressources machines particulièrement importantes de sorte que les temps de traitement sont particulièrement longs. De plus, les traitements effectués sont parfois imprécis rendant ces informations inutilisables. De plus, dans la plupart des cas, les informations des examens ne contiennent pas la liste exhaustive de tous les organes ou des groupes d'organe présents dans chaque série d'images. Il existe donc un besoin pour un procédé et un dispositif de traitement d'au moins une séquence d'images d'un organe ou d'un groupe d'organes acquise par un dispositif d'imagerie médicale permettant à un utilisateur de consulter le résultat d'un examen de son choix sans attendre le chargement du résultat. L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau procédé et un nouveau dispositif de traitement d'au moins une séquence d'images d'un organe ou d'un groupe d'organes acquise par un dispositif d'imagerie médicale comportant une étape de transmission de ladite séquence à un ordinateur de traitement et une étape de traitement de ladite séquence d'images pour identifier un ou plusieurs organes et/ou une partie d'un corps dans la séquence, A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé un procédé de traitement d'au moins une séquence d'images d'un organe ou d'un groupe d'organes acquise par un dispositif d'imagerie médicale comportant une étape de transmission de ladite séquence à un ordinateur de traitement et une étape de traitement de ladite séquence d'images pour identifier un ou plusieurs organes et/ou une partie d'un corps dans la séquence. Ledit procédé est remarquable en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de : - post-traitement automatique de la séquence d'images traitées lors des temps morts de l'ordinateur de traitement, - enregistrement des résultats du post-traitement, - chargement automatique des résultats de post-traitement dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement. De manière avantageuse, une étape de post-traitement est assignée à chaque organe et/ou partie d'organe déterminé par l'étape de traitement de la séquence d'images. Cette étape de post-traitement comporte une étape de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composant d'un organe. Par ailleurs, cette étape de post-traitement comporte une étape de centrage automatique des résultats. De plus, ladite étape de post-traitement comporte une étape de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes. Les résultats du post-traitement sont enregistrés dans une base de données de l'ordinateur de traitement sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. Ledit fichier de résultat est enregistré dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement et est accessible à travers une session générée dans le système d'exploitation de l'ordinateur. De manière avantageuse, une pluralité de sessions sont ouvertes dans l'ordinateur de traitement, chaque session recevant un unique fichier de résultat. La session est mise en état de veille, c'est-à-dire inaccessible pour un utilisateur, lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé. Un autre objet de l'invention concerne un dispositif d'aide au diagnostic comprenant un dispositif d'imagerie médicale et un ordinateur de traitement d'au moins une séquence d'images acquises par ledit dispositif d'imagerie médicale, ledit ordinateur de traitement comportant un algorithme de ladite séquence d'images pour identifier un ou plusieurs organes et/ou une partie d'un corps dans la séquence. Ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte au moins un algorithme de post-traitement automatique de la séquence d'images traitées lors des temps morts de l'ordinateur de traitement, un algorithme d'enregistrement des résultats du post-traitement, et un algorithme de chargement automatique des résultats de post-traitement dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement. Ledit algorithme de post-traitement comporte un algorithme de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composant d'un organe. Par ailleurs, ledit algorithme de post-traitement comporte un algorithme de centrage automatique des résultats. De plus, ledit algorithme de post-traitement comporte un algorithme de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes. De manière particulièrement avantageuse, un algorithme de post-traitement est assignée à chaque organe et/ou partie d'organe déterminé par l'étape de traitement de la séquence d'images. Par ailleurs, le dispositif comporte une base de données dans laquelle les résultats du post-traitement sont enregistrés sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. Accessoirement, le dispositif comporte un algorithme apte à générer au moins une session dans laquelle le fichier de résultat enregistré dans la mémoire RAM de l'ordinateur est mis à disposition d'un utilisateur. Ledit dispositif comporte, par ailleurs, un algorithme apte à mettre la ou les sessions ouvertes en état de veille, c'est-à-dire dans un état dans lequel la ou les sessions sont inaccessibles pour un utilisateur, lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé. Un autre objet de l'invention concerne un programme d'ordinateur enregistré sur un support physique et comportant des instructions aptes à être lues et transmises à un processeur pour qu'il exécute les instructions suivantes de : - post-traitement automatique de la séquence d'images traitées lors des temps morts de l'ordinateur de traitement, - enregistrement des résultats du post-traitement, - chargement automatique des résultats de post-traitement dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement. Une instruction de post-traitement est avantageusement assignée à chaque organe et/ou partie d'organe déterminé par l'étape de traitement de la séquence d'images. Ladite instruction de post-traitement comporte une instruction de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composants d'un organe. Par ailleurs, l'instruction de post-traitement comporte une instruction de centrage automatique des résultats. De plus, l'instruction de post-traitement comporte une instruction de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes.. Le programme comporte, par ailleurs, une instruction d'enregistrement des résultats du post-traitement dans une base de données de l'ordinateur de traitement sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. Il comporte également une instruction d'enregistrement du fichier de résultat dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement et est accessible à travers une session générée dans le système d'exploitation de l'ordinateur. De manière avantageuse, le programme comporte une instruction d'ouverture d'une pluralité de sessions dans l'ordinateur de traitement, chaque session recevant un unique fichier de résultat. Accessoirement, le programme comporte une instruction de mise en état de veille de la session lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé. Enfin, un dernier objet de l'invention concerne un support physique amovible ou non apte à être lu par une machine et sur lequel sont enregistrées tout ou partie des instructions dudit programme d'ordinateur. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, de la variante d'exécution donnée à titre d'exemple non limitatif du procédé et du dispositif de post-traitement d'au moins une séquence d'images d'un organe ou d'un groupe d'organes conforme à l'invention, à partir des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un système d'acquisition d'images par tomodensitométrie, - la figure 2 est un schéma de principe d'un système d'acquisition de traitement d'images utilisant le système d'acquisition par tomodensitométrie de la figure 1, - la figure 3 un organigramme du procédé de post-traitement conforme à l'invention, - la figure 4 est une représentation graphique d'une fenêtre du programme d'ordinateur mettant en oeuvre le procédé suivant l'invention. On décrira ci après le procédé de traitement d'au moins une séquence d'images d'un organe ou d'un groupe d'organes acquise au moyen d'un système d'acquisition d'images par tomodensitométrie (TDM) ; néanmoins, le système d'acquisition d'images par tomodensitométrie pourrait être substitué par tout type de dispositifs d'imagerie médicale tel qu'un système d'acquisition d'images par ultrason, un système d'acquisition d'images par résonnance magnétique (IRM), un système d'acquisition d'images par tomographie par émission de photons uniques (TEPU) ou un système d'acquisition d'images par tomographie par émission de positrons (TEP). En référence à la figure 1, le système d'acquisition d'images 1 comporte un portique 2 consistant en un module de balayage par TDM de � troisième génération � qui comporte une source 3 de rayons X et une rangée 4 de détecteurs de rayonnement situés du côté opposé à la source de rayons X 3. Ce type de scanner de troisième génération permet de couvrir la largeur d'un patient 5 sur une épaisseur de 1 à 10 mm (50 cm pour un abdomen) avec une seule émission de rayon X. Ledit patient 5 est installé sur une table motorisée 6 afin de permettre le déplacement dudit patient 5 à travers l'ouverture 7 du portique 2. En référence à la figure 2, la source de rayons X 3 projette un faisceau 8 de rayons X vers la rangée 4 de détecteurs de rayonnement, ladite rangée 4 de détecteurs étant constituée d'éléments détecteurs 9 qui détectent l'ensemble des rayons X projetés qui passent à travers le patient. La rangée 4 de détecteurs peut présenter une configuration simple couche, c'est-à-dire une barrette de détecteurs, ou une configuration multicouches, c'est-à-dire une matrice de détecteurs. Chaque élément détecteur 9 produit un signal électrique qui représente l'intensité d'un faisceau de rayons X d'empiètement sur cet élément détecteurs 9 et par conséquent l'atténuation du faisceau pendant qu'il traverse le patient 5 à un angle correspondant. Lors du balayage d'acquisition des données de projection de rayons X, le portique 2 et les éléments solidaires dudit portique 2, c'est-à-dire la source de rayons X 3 et la rangée 4 des détecteurs de rayonnement, sont entrainés en rotation autour d'un axe 10. Lors de cette rotation, environ 180 à 360 émissions sont faites et détectées en 2 à 7 secondes. La rotation du portique 2 et le fonctionnement de la source 3 de rayons X sont pilotés par un dispositif de contrôle 11 qui inclut un contrôleur de rayons X 12, un contrôleur de moteur de portique 13, et un système d'acquisition de données dit SAD 14. De manière bien connue, le contrôleur de rayon X 12 fournit la puissance et les signaux de synchronisation à la source de rayons X 3. Le contrôleur de moteur de portique 13 commande la vitesse et la position de rotation du portique 2. Le SAD 14 échantillonne les données analogiques des éléments détecteurs 9 et convertit les données en signe numérique pour le traitement suivant. Le système d'acquisition 1 comporte, par ailleurs, un reconstructeur d'images 15 qui reçoit les données échantillonnées et numérisées de rayons X du SAD 14 et exécute la reconstruction de l'image à grande vitesse. L'image reconstruite est appliquée comme entrée à un ordinateur de traitement 16 qui stocke l'image dans un dispositif 17 de mémoire de masse. Il est bien évident que l'ordinateur de traitement 16 consiste dans un ordinateur de type PC ou dans tout autre moyen de traitement tel que des processeurs, des micro-contrôleurs, des micro-ordinateurs, des automates programmables, des circuits intégrés spécifiques d'application ou similaire ou d'autres dispositifs qui incluent un ordinateur tel qu'une station de travail. On notera que l'ordinateur de traitement 16 reçoit également des commandes et des paramètres de balayage d'un utilisateur par intermédiaire d'une console 18 qui comporte des moyens de saisie tels qu'un clavier et/ou une souris ou similaire. Par ailleurs, le système d'acquisition 1 comporte également des moyens d'affichage 19 associés au moyen de traitement afin de permettre à l'utilisateur d'observer l'image reconstruite ainsi que d'autres données. Accessoirement, le système d'acquisition comporte un contrôleur de moteur 20 de table qui commande la table motorisée 6 sur laquelle est positionné le patient 5 pour déplacer ce dernier à travers l'ouverture du portique. L'ordinateur de traitement 16 est programmé ou est apte à exécuter un programme enregistré sur un support physique amovible 21 ou non pour exécuter le procédé d'étiquetage d'une arborescence vasculaire décrit ci-après. En référence à la figure 3, le procédé comporte une première étape 100 de transmission à l'ordinateur de traitement 16 d'une nouvelle séquence d'images d'un organe et/ou d'un groupe d'organes acquise par le système d'acquisition d'images décrit précédemment et une étape 110 de traitement de ladite séquence d'images pour identifier un ou plusieurs organes et/ou une partie d'un corps dans la séquence. Cette étape 110 d'identification est bien connue de l'homme du métier et utilise des marqueurs DICOM, selon l'acronyme anglo-saxon � Digital Imaging and Communications in Medicine �. Le procédé suivant l'invention comporte une étape 120 d'assignation d'un post-traitement à chaque organe et/ou groupe d'organes préalablement identifié dans l'étape 110, puis une étape 130 de calcul informatisé automatique, lors des temps morts de l'ordinateur de traitement, du ou des post-traitements assignés à chaque organe et/ou groupe d'organe. On entend par calcul lors des temps morts de l'ordinateur, un calcul informatique effectué en temps caché lorsque les ressources du système de l'ordinateur sont importantes. Ainsi, tous les calculs de ces post-traitements sont effectués sans affecter les autres taches en cours d'exécution sur l'ordinateur. Cette étape de post-traitement comporte par exemple une étape de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composant d'un organe, telle que décrite dans le brevet américain US 7177453 par exemple, et/ou une étape de centrage automatique des résultats et/ou une étape de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes et/ou toute autre étape de traitement des images telles qu'une étape d'orientation du grand axe et du petit axe des plans d'un coeur par exemple. Dans une étape 140, les résultats du post-traitement sont enregistrés. De préférence, les résultats du post-traitement sont enregistrés dans une base de données de l'ordinateur de traitement sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. Ledit fichier de résultat est enregistré dans la mémoire vive RAM, selon l'acronyme anglo-saxon � Random Access Memory �, de l'ordinateur de traitement et est accessible à travers une session d'un programme d'ordinateur générée dans le système d'exploitation de l'ordinateur. Cette session s'affiche sur les moyens d'affichage du système d'acquisition sous la forme d'une fenêtre telle que représentée sur la figure 4 par exemple. Pour faciliter la lecture des résultats et l'utilisation du système d'acquisition d'images qui peut être utilisé par plusieurs personnes simultanément, une pluralité de sessions peuvent être ouvertes dans l'ordinateur de traitement, chaque session recevant alors un unique fichier de résultat. Afin de ne pas affecter les capacités de traitement de l'ordinateur pour les autres tâches qu'il exécute, la session est mise en état de veille, c'est-à-dire inaccessible pour un utilisateur, lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé. Dans une dernière étape 150, les résultats du ou des post-traitements sont chargés automatiquement dans la mémoire vive RAM de l'ordinateur de traitement et une notification de pré-chargement est affichée dans la fenêtre de la session. Enfin, il va de soi que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention. REVENDICATIONS1 û Procédé de traitement d'au moins une séquence d'images d'un organe ou d'un groupe d'organes acquise par un dispositif d'imagerie médicale comportant une étape de transmission de ladite séquence à un ordinateur de traitement et une étape de traitement de ladite séquence d'images pour identifier un ou plusieurs organes et/ou une partie d'un corps dans la séquence, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes de : post-traitement automatique de la séquence d'images traitées lors des temps 10 morts de l'ordinateur de traitement, - enregistrement des résultats du post-traitement, - chargement automatique des résultats de post-traitement dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement. 15 2 û Procédé suivant la revendication précédente caractérisé en ce que une étape de post-traitement est assignée à chaque organe et/ou partie d'organe déterminé par l'étape de traitement de la séquence d'images. 3 û Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en 20 ce que l'étape de post-traitement comporte une étape de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composant d'un organe. 4 û Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en que l'étape de post-traitement comporte une étape de centrage automatique des 25 résultats. 5 ù Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'étape de post-traitement comporte une étape de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes.. 30 56 û Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les résultats du post-traitement sont enregistrés dans une base de données de l'ordinateur de traitement sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. 7 û Procédé suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le fichier de résultat est enregistré dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement et est accessible à travers une session générée dans le système d'exploitation de l'ordinateur. 10 8 û Procédé suivant la revendication 7 caractérisé en ce qu'une pluralité de sessions sont ouvertes dans l'ordinateur de traitement, chaque session recevant un unique fichier de résultat. 15 9 û Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que la session est mise en état de veille, c'est-à-dire inaccessible pour un utilisateur, lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé. 20 10 û Dispositif d'aide au diagnostic comprenant un dispositif d'imagerie médicale et un ordinateur de traitement d'au moins une séquence d'images acquises par ledit dispositif d'imagerie médicale, ledit ordinateur de traitement comportant un algorithme de ladite séquence d'images pour identifier un ou plusieurs organes et/ou une partie d'un corps dans la séquence, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un 25 algorithme de post-traitement automatique de la séquence d'images traitées lors des temps morts de l'ordinateur de traitement, un algorithme d'enregistrement des résultats du post-traitement, et un algorithme de chargement automatique des résultats de post-traitement dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement.11 û Dispositif suivant la revendication 10 caractérisé en ce que l'algorithme de post-traitement comporte un algorithme de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composants d'un organe. 12 û Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 ou 11 caractérisé en que l'algorithme de post-traitement comporte un algorithme de centrage automatique des résultats. 13 û Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12 caractérisé en ce que l'algorithme de post-traitement comporte un algorithme de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes.. 14 û Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13 caractérisé en ce que un algorithme de post-traitement est assignée à chaque organe et/ou partie d'organe déterminé par l'étape de traitement de la séquence d'images. 15 û Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 10 à 14 caractérisé en ce qu'il comporte une base de données dans laquelle les résultats du post-traitement sont enregistrés sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. 16 û Dispositif suivant la revendication 15 caractérisé en ce qu'il comporte un algorithme apte à générer au moins une session dans laquelle le fichier de résultat enregistré dans la mémoire RAM de l'ordinateur est mis à disposition d'un utilisateur. 17 û Dispositif suivant la revendication 16 caractérisé en ce qu'il comporte un algorithme apte à mettre la ou les sessions ouvertes en état de veille, c'est-à-dire dans un état dans lequel la ou les sessions sont inaccessibles pour un utilisateur, lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé.18 û Programme d'ordinateur enregistré sur un support physique et comportant des instructions aptes à être lues et transmises à un processeur pour qu'il exécute les instructions suivantes de : post-traitement automatique de la séquence d'images traitées lors des temps morts de l'ordinateur de traitement, enregistrement des résultats du post-traitement, chargement automatique des résultats de post-traitement dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement. 19 û Programme d'ordinateur suivant la revendication 18 caractérisé en ce que une instruction de post-traitement est assignée à chaque organe et/ou partie d'organe déterminé par l'étape de traitement de la séquence d'images. 20 û Programme d'ordinateur suivant l'une quelconque des revendications 18 ou 19 caractérisé en ce que l'instruction de post-traitement comporte une instruction de segmentation 3D d'un organe ou d'un ou plusieurs sous-composants d'un organe. 21 û Programme d'ordinateur suivant l'une quelconque des revendications 18 à caractérisé en que l'instruction de post-traitement comporte une instruction de 20 centrage automatique des résultats. 22 û Programme d'ordinateur suivant l'une quelconque des revendications 18 à 21 caractérisé en ce que l'instruction de post-traitement comporte une instruction de détermination d'images CAD pertinentes pour l'organe ou le groupe d'organes.. 23 û Programme d'ordinateur suivant l'une quelconque des revendications 18 à 22 caractérisé en ce qu'il comporte une instruction d'enregistrement des résultats du post-traitement dans une base de données de l'ordinateur de traitement sous la forme d'un unique fichier dit de résultat apte à être visualisé par un logiciel de visualisation. 524 ù Programme d'ordinateur suivant la revendication 23 caractérisé en ce qu'il comporte une instruction d'enregistrement du fichier de résultat dans la mémoire RAM de l'ordinateur de traitement et est accessible à travers une session générée dans le système d'exploitation de l'ordinateur. 25 ù Programme d'ordinateur suivant la revendication 24 caractérisé en ce qu'il comporte une instruction d'ouverture d'une pluralité de sessions dans l'ordinateur de traitement, chaque session recevant un unique fichier de résultat. 10 26 ù Programme d'ordinateur suivant l'une quelconque des revendications 24 ou 25 caractérisé en ce qu'il comporte une instruction de mise en état de veille de la session lorsque la mémoire libre de la RAM de l'ordinateur de traitement est inférieure à un seuil prédéterminé. 15 27 ù Support physique apte à être lu par une machine et sur lequel sont enregistrées des instructions d'un programme d'ordinateur suivant l'une quelconque des revendications 18 à 26.