Brevet FR3123198A1 — publié le 20221202

DISPOSITIF POUR L’ACQUISITION D’UNE SEQUENCE D’IMAGES ECHOGRAPHIQUE S DU CŒUR ET PROCEDE ASSOCIE L’invention concerne un dispositif (1) d’assistance à la création d’une séquence d’images échographiques du cœur, configuré pour recevoir en temps réel des images échographiques du cœur (11) acquises par une sonde échographique connectée audit dispositif (1). L’invention concerne en outre un procédé associé. Figure pour l’abrégé : Fig.1 DISPOSITIF POUR L’ACQUISITION D’UNE SEQUENCE D’IMAGES ECHOGRAPHIQUES DU CŒUR ET PROCEDE ASSOCIE Domaine de l’invention La présente invention concerne un dispositif et un procédé permettant d’automatiser et d’assister à un opérateur à la prise de vues échographiques. La présente invention permet avantageusement d’enregistrer automatiquement des prises de vues spécifiques du cœur permettant ultérieurement à un clinicien d’analyser ces dernières. État de la technique L’imagerie échographique, aussi connue sous le terme d’imagerie à ultrason, est une technique d’imagerie médicale utilisant des ondes hautes-fréquences pour visualiser une structure en deux dimensions à l’intérieur du corps d’un sujet vivant. Puisque les images échographiques sont prises en temps réel, ces images échographiques montrent le mouvement des organes internes dans le corps comme les mouvements du cœur lors de ces battements. Pour acquérir de telles images, une sonde échographique est placée directement sur la peau du sujet. Une fine couche de gel peut être appliquée sur la peau pour permettre aux ondes ultrasonores de traverser la peau depuis la sonde jusqu’à l’intérieur du corps du sujet. Les images échographiques sont produites à partir de la mesure de la réflexion des ondes ultrasonores sur les organes du sujet. L’amplitude des ondes réfléchies mesurées, et le temps de vol de cette onde fournissent l’information nécessaire pour reconstruire l’image échographique. Lors d’un examen échographique du cœur, l’opérateur doit savoir où placer la sonde et comment l’orienter pour obtenir l’image souhaitée. Généralement, les images souhaitées d’une échographie du cœur sont des images permettant de réaliser certaines mesures, notamment des longueurs d’organes ou de tissus. Afin d’augmenter la capacité d’examen échographique, il a été pensé à soulager les cardiologues de la prise d’images. Par exemple, les images de vues peuvent être prises par un opérateur qui enregistrera les images puis les transmettra à un cardiologue qui n’aura alors plus qu’à les interpréter. Une telle organisation permet d’augmenter le nombre d’examens échographiques d’un cardiologue. Cependant, il faut alors être certains que les images échographiques sont de qualité suffisante pour leur interprétation par un cardiologue. L’opérateur peut avoir des connaissances en échographie, mais lorsqu’il n’effectuera pas lui-même l’analyse des images, il existe un besoin d’un dispositif d’assistance à la prise de telles images échographiques. De plus, l’opérateur ne doit pas juste acquérir une unique image de qualité suffisante, mais une séquence d’images suffisamment longue, par exemple sur un cycle de battement complet pour que le cardiologue puisse réaliser son diagnostic et/ou on analyse. On connait des méthodes implémentées par logiciel pour guider l’opérateur à la prise d’images échographiques du cœur. Ces méthodes comprennent l’évaluation de la qualité d’une séquence d’images par rapport à une vue particulière et l’enregistrement d’une telle séquence. Un inconvénient de ces méthodes est qu’il reste difficile pour l’opérateur d’évaluer quand la qualité de l’image qu’il est un train de prendre est suffisante. Un autre inconvénient de ces méthodes est qu’il peut être difficile d’obtenir une séquence d’images suffisamment longue correspondant à la qualité exigée, rendant d’autant plus la tâche de l’opérateur qui ne verra pas sa prise de vue validée par le logiciel. Il existe donc un besoin d’un nouveau dispositif permettant de faciliter l’opérateur dans sa prise de vues échographiques. L’invention vise donc à fournir un dispositif et un procédé associé permettant à des opérateurs d’acquérir plus facilement et plus rapidement des séquences d’images échographiques de qualité suffisante. Selon un aspect, l’invention concerne un dispositif d’assistance à la création ou l’acquisition d’une séquence d’images échographiques du cœur, configuré pour recevoir en temps réel des images échographiques du cœur acquises par une sonde échographique connectée audit dispositif, et comprenant : un premier calculateur, associé à une première mémoire, pour mettre en œuvre un classifieur configuré pour classifier en temps réel les images échographiques reçues et associer à chaque image une classe pour générer un indicateur de qualité en fonction de ladite classe associée ; un afficheur pour, en temps réel, afficher les images échographiques reçues et pour afficher le dernier indicateur de qualité généré ; un second calculateur, associé à une seconde mémoire, et configuré pour exécuter les étapes suivantes : lorsqu’une séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprend un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini, l’enregistrement automatiquement de ladite séquence d’images dans une troisième mémoire ; la génération et l’affichage sur l’afficheur en temps réel d’un indicateur temporel représentant le nombre d’images restantes à recevoir pour atteindre ladite séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprenant un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini. Un avantage est de générer une image en temps réel comprenant un indicateur de qualité indiquant à l’opérateur que l’image acquise est de qualité suffisante et l’indicateur temporel indiquant à l’opérateur que l’acquisition d’une séquence vidéo est en cours ainsi que le temps restant durant lequel il doit conserver une position dans laquelle les images acquises sont toujours de qualité suffisante. Les séquences ainsi enregistrées permettent de générer des séquences vidéo que le cardiologue pourra utiliser pour établir son diagnostic. Selon un mode de réalisation, la première, la seconde et la troisième mémoire sont une même mémoire. Selon un mode de réalisation, la première et la seconde mémoire sont une même mémoire. Selon un mode de réalisation, la première et la troisième mémoire sont une même mémoire. Selon un mode de réalisation, la seconde et la troisième mémoire sont une même mémoire. Ainsi, dans la présente demande, on désigne indifféremment une mémoire comme un dispositif physique pour stocker des données ou un espace mémoire disponible d’un dispositif physique. Selon un mode de réalisation, le premier calculateur et/ou le second calculateur est/sont compris localement dans le dispositif de l’invention. Selon un autre mode, le premier calculateur et/ou le second calculateur est/sont compris dans un équipement distant tel qu’un serveur de données. Dans ce dernier cas, le dispositif de l’invention s’entend comme un système comportant plusieurs équipements. Dans un mode de réalisation, le classifieur est configuré pour classifier une image parmi une pluralité de classes, représentant chacune une vue particulière de l’organe du cœur, et au moins une classe représentant une vue de qualité insuffisante. L’avantage est de permettre de détecter aussi bien une vue particulière du cœur que des images qui ne seraient pas utilisables par le cardiologue pour établir un diagnostic. Dans un mode de réalisation, le classifieur est mis en œuvre au moyen d’une fonction apprenante configurée à partir d’un apprentissage automatique supervisé. Dans un mode de réalisation, le classifieur est mis en œuvre au moyen d’un réseau de neurones entrainé par une série d’images échographiques du cœur labélisées. L’avantage d’un tel classifieur est qu’il permet une classification fiable des images échographiques à partir d’un entrainement à partir d’images labélisées. Selon un exemple, le réseau de neurones est un réseau neuronal convolutif, dit CNN ou Convet. Selon un mode de réalisation, la configuration du réseau de neurones CNN peut comprendre : Des convolutions ou des couches de réseau de neurones comportant une pluralité de multiplications de matrices comportant des coefficients de pondération obtenus à partir d’un procédé d’apprentissage ; des opérations non-linéaires. Selon un mode de réalisation, la configuration du réseau de neurones CNN comprend en entrée(s) des images acquises ou reçues ou stockées dans une mémoire. Le réseau de neurones CNN peut comprendre dans ses premières couches des convolutions puis des couches de neurones entièrement connectées, dite « fully connected layers » à la fin du modèle. Dans ce dernier cas, ce sont des neurones connectés à tous les neurones de la couche précédente et connectés à tous ceux de la couche suivante. Les couches de convolutions peuvent comprendre un balayage d’une matrice d’entrée produisant une série de calculs matriciels. Les autres couches du réseau de neurones comprennent, elles généralement des calculs matriciels sur la taille de la matrice d’entrée. Selon un exemple, chaque convolution comprend un produit de matrice entre une matrice d’entrées et une matrice de poids et la prise en compte d’un biais additionnel. L’application d’un traitement par couches successives au sein du réseau de neurones CNN comprend l’application d’une série de multiplications matricielles qui sont suivies d’une fonction non linéaire pour produire une sortie de ladite couche. La succession de ces opérations définit la profondeur du réseau de neurones. Selon un exemple de réalisation, le réseau de neurones est un perceptron multicouche, connu sous l’acronyme MLP et dans la terminologie anglo-saxonne par « multi-layers perceptron ». Selon un exemple, le réseau de neurones peut être un réseau équivalent au MLP. Dans un mode de réalisation, lesdits labels comportant une information caractéristique d’une prise de vue d’une image d’un organe comportant un angle de vue et/ou une taille caractéristique ; d’une qualité d’image ; de la présence d’une portion d’une image du cœur et /ou de la présence d’un contour de forme anatomique mesurable. Dans un mode de réalisation, l’indicateur de qualité affiché comprend un indicateur coloré dont la couleur dépend de la classe associée à la dernière image classifiée. Dans un mode de réalisation, une couleur est associée aux images échographiques classifiées comme étant de qualité insuffisante. L’avantage est de permettre à l’opérateur de rapidement visualiser si l’image qu’il acquiert est de qualité suffisante. Dans un mode de réalisation, l’indicateur de qualité est fonction d’une valeur de confiance de la classification de la dernière image classifiée, générée par la classification de ladite image échographique. Dans un mode de réalisation, au moins une des dimensions de l’indicateur coloré affiché dépend de ladite valeur de confiance. Un avantage est de permettre à l’opérateur de visualiser, lorsque l’image qu’il acquiert est de bonne qualité, de visualiser si un mouvement de la sonde améliore la qualité ou rapproche l’image d’une image d’une qualité insuffisante. Dans un mode de réalisation, l’indicateur temporel affiché comprend une jauge dont le remplissage dépend de la valeur de l’indicateur temporel. L’opérateur visualise avantageusement le temps restant durant lequel il doit maintenir une qualité d’acquisition suffisante pour la validation ou l’enregistrement automatique de la séquence. Selon un autre aspect, l’invention concerne un système comprenant un dispositif selon l’invention et une sonde échographique. La sonde échographique est préférentiellement apte à être connectée audit dispositif de manière à transmettre les images échographiques acquises par la sonde au dispositif. Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé d’assistance à la génération d’une séquence d’images échographiques du cœur mise en œuvre par ordinateur. Ledit procédé comprend : la réception et l’affichage en continu d’images échographiques du cœur depuis une sonde échographique ; la classification (200) en temps réel des images échographiques reçues, et l’association à chaque image d’une classe ; la génération et l’affichage d’un indicateur de qualité en fonction de ladite classe associée à l’image échographique classifiée ; lorsqu’une séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprend un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini, l’enregistrement automatiquement de ladite séquence d’images dans une mémoire ; la génération et l’affichage en temps réel d’un indicateur temporel représentant le nombre d’images restantes à recevoir pour atteindre ladite séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprenant un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini. Dans un mode d’exécution, le procédé comprend en outre la sélection d’une première classe représentant une première vue particulière du cœur, ladite sélection générant automatiquement : l’affichage d’une première image préenregistrée correspondant à une image de la première vue échographique du cœur ladite première classe sélectionnée, et/ou l’affichage d’une première consigne préenregistrée de position de sonde échographique sur un patient pour capter ladite première vue particulière du cœur. L’affichage de l’image et de la consigne préenregistrées permet de guider l’opérateur dans la recherche des images échographique à obtenir. Dans un mode d’exécution, le procédé comprend en outre, après l’enregistrement automatique de ladite séquence automatique : la sélection automatique d’une seconde classe représentant une seconde vue particulière du cœur, L’affichage sur l’afficheur d’une seconde image échographique préenregistrée correspondant à ladite seconde classe sélectionnée, et/ou L’affichage sur l’afficheur d’une seconde consigne préenregistrée de position de sonde échographique sur un patient pour capter ladite vue seconde particulière du cœur. Dans un mode d’exécution, une fraction prédéfinie des images échographiques reçues sont classifiées. Préférentiellement, ladite fraction prédéfinie est paramétrable ou pilotable par une interface utilisateur. Cette sélection du taux d’images reçues à classifier permet de toujours classifier les images reçues en temps réel, notamment lorsque la vitesse d’acquisition d’images échographiques est supérieure à la vitesse de classification de ces images. Dans un autre mode d’exécution, la classification est effectuée avec la dernière image échographique reçue par le récepteur REC. Dans un mode d’exécution, l’étape de génération d’un indicateur de qualité comprend en outre la génération et l’affichage d’une valeur de confiance représentative de la certitude de la classification effectuée, et optionnellement dans lequel l’indicateur de qualité affiché comprend un indicateur coloré dont la couleur dépend de la classification de l’image échographique et dont au moins une dimension est fonction de la valeur de confiance. Selon un autre aspect, l’invention concerne un dispositif comprenant des moyens logiciels et matériels pour exécuter le procédé selon l’invention. Les moyens matériels peuvent comprendre un afficheur, un récepteur REC, une sonde échographique, un ou plusieurs processeurs ou calculateurs associés à des mémoires, une ou plusieurs mémoires pour stocker les séquences d’images échographiques, et/ou un émetteur. Selon un autre aspect, l’invention concerne un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent le dispositif selon l’invention à exécuter les étapes du procédé selon l’invention. Selon un aspect, l’invention concerne un support lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon l’invention. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : : une vue schématique de l’image affichée par l’afficheur du dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention. : une vue schématique d’un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention. : une vue schématique de l’image affichée par l’afficheur du dispositif selon un second mode de réalisation de l’invention. : un logigramme représentant les différentes étapes d’un procédé selon un mode d’exécution de l’invention. Un dispositif (1) d’assistance à la création d’une séquence d’images échographiques du cœur, configuré pour recevoir en temps réel des images échographiques du cœur (11) acquises par une sonde échographique (SECH) connectée audit dispositif (1), et comprenant : un premier calculateur, associé à une première mémoire, pour mettre en œuvre un classifieur (CLASS) configuré pour classifier en temps réel les images échographiques reçues (11) et associer à chaque image une classe (14) pour générer un indicateur de qualité (13) en fonction de ladite classe (14) associée ; un afficheur (AFF) pour, en temps réel, afficher les images échographiques reçues (11) et pour afficher le dernier indicateur de qualité (13) généré ; un second calculateur (CALC), associé à une seconde mémoire, et configuré pour exécuter les étapes suivantes : lorsqu’une séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprend un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini, l’enregistrement automatiquement de ladite séquence d’images (20) dans une troisième mémoire (MEM) ; et la génération et l’affichage sur l’afficheur en temps réel d’un indicateur temporel (12) représentant le nombre d’images restantes à recevoir pour atteindre ladite séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprenant un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le classifieur (CLASS) est configuré pour classifier une image parmi : une pluralité de classes, représentant chacune une vue particulière de l’organe du cœur ; et au moins une classe représentant une vue de qualité insuffisante. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le classifieur (CLASS) est mis en œuvre au moyen d’une fonction apprenante configurée à partir d’un apprentissage automatique supervisé. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le classifieur (CLASS) est mis en œuvre au moyen d’un réseau de neurones entrainé par une série d’images échographiques du cœur labélisées, lesdits labels comportant une information caractéristique : d’une prise de vue d’une image d’un organe comportant un angle de vue et/ou une taille caractéristique ; d’une qualité d’image ; de la présence d’une portion d’une image du cœur ; et/ou de la présence d’un contour de forme anatomique mesurable. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur de qualité (13) affiché comprend un indicateur coloré dont la couleur dépend de la classe associée à la dernière image classifiée. Dispositif (1) selon la revendication 5, dans lequel au moins une des dimensions de l’indicateur coloré affiché dépend de ladite valeur de confiance. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur temporel (12) affiché comprend une jauge dont le remplissage dépend de la valeur de l’indicateur temporel. Système (2) comprenant un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 et une sonde échographique (SECH) apte à être connectée audit dispositif (1) de manière à transmettre les images échographiques captées par la sonde au dispositif. Procédé (1000) d’assistance à la génération d’une séquence d’images échographiques du cœur mise en œuvre par ordinateur comprenant : la réception (100) et l’affichage en continu d’images échographiques (11) du cœur depuis une sonde échographique (SEC) ; la classification (200) en temps réel des images échographiques reçues (11), et l’association à chaque image d’une classe ; la génération et l’affichage (300) d’un indicateur de qualité (13) en fonction de ladite classe (14) associée à l’image échographique classifiée ; lorsqu’une séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprend un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini, l’enregistrement automatiquement (400) de ladite séquence d’images (20) dans une mémoire (MEM) ; la génération et l’affichage (500) en temps réel d’un indicateur temporel (12) représentant le nombre d’images restantes à recevoir pour atteindre ladite séquence d’un nombre prédéfini d’images reçues comprenant un taux d’images associées à une même classe supérieur à un taux prédéfini. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel une fraction prédéfinie des images reçues sont classifiées, ladite fraction prédéfinie étant pilotable par une interface utilisateur.