Brevet FR3051950A1 (20171201)
REVENDICATIONS1. Procédé de caractérisation géométrique à partir d'une image tridimensionnelle des voies aériennes par IRM pour la caractérisation géométrique d'au moins une bronche d'un arbre bronchique, ledit procédé comprenant : to ^ une acquisition (ACQ_IMG) d'une première image IRM (IM1) d'un poumon, une séquence IRM étant synchronisée sur une fréquence de respiration d'un patient pour acquérir ladite image ; ^ un filtrage (F) de la première image (IM1) afin d'augmenter le 15 rapport signal à bruit ; ^ une segmentation (SEG) d'une partie de l'image filtrée (IM2) afin de générer une image segmentée (IM3) tridimensionnelle comprenant les contours de l'arbre bronchique (AB) et sa partie volumétrique intérieure ; 20 ^ une estimation (EST PC) d'au moins un plan de coupe (pk) d'une bronche (4), chaque plan de coupe (pk) étant orthogonal localement à ladite bronche ; ^ Une génération d'au moins une image de coupe (IMG CP), chaque image de coupe (IM5pk) comportant une coupe d'une 25 bronche (bp); ^ Une estimation pour chaque image de coupe (IM5pk): o d'une aire (52) comprise à l'intérieure de la paroi bronchique de l'image de coupe (IM5pk) et/ou ; o d'une épaisseur de paroi bronchique (51) de l'image de 30 coupe (IM5pk).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: ^ une squelettisation (SQT) de l'image segmentée (IM3) pour générer un squelette (IM4) comportant un ensemble de 35 branches, chaque branche étant associée à une bronche (4). 3051950 -22-\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la séquence d'acquisition IRM est définie pour des temps d'échos ultra court (UTE), par une acquisition 3D isotrope de l'image s et une double acquisition dans l'espace des fréquences des informations comprises dans les échos reçus combinant : ^ une acquisition d'une image définie radialement dans une région définissant la périphérie d'une zone d'intérêt ; ^ une acquisition d'une image cartésienne définie point par point dans la zone d'intérêt. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le filtrage de la première image (IM1) est réalisé à partir d'un filtre médian et/ou un filtre anisotrope de manière à obtenir une image filtrée (IM2). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filtrage comprend l'application d'un filtre combinant des informations colorimétriques et des informations géométriques de la première image (IM1) à partir d'au moins un estimateur discret de manière à obtenir une image filtrée (IM2). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la segmentation (SEG) d'une partie de l'image filtrée (IM2) comprend une mise en oeuvre d'un procédé de reconnaissance de formes à partir d'une technique de morphologie mathématique afin de dissocier les formes tubulaires du reste de l'image filtrée (IM2). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé 30 en ce que la segmentation (SEG) de toute ou une partie de l'image filtrée (IM2) comprend : ^ une sélection d'un ou plusieurs pixels, appelée graine, et la définition d'un seuil de tolérance d'un critère de similitude d'une grandeur caractéristique de pixels ou de voxels;4.\n<CLM>\1\t6.\n<CLM>\1\t3051950 - 23 - - une propagation automatique d'une zone de pixels comprise dans la gamme de valeurs de la tolérance prédéfinie jusqu'à rencontrer au moins une frontière définie par un ensemble de pixels ou de voxels dont la grandeur caractéristique ne 5 respecte pas le critère de similitude ; - une extraction d'une zone étendue de pixels pour générer une image segmentée (IM3).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les étapes 10 suivantes : - la sélection d'un ou plusieurs pixels/voxels, et ; - la propagation automatique d'une zone de pixels, sont effectuées une pluralité de fois sur une pluralité de zones de l'image filtrée (IM2) jusqu'à l'extraction d'une zone étendue de 15 pixels/voxels pour générer une image segmentée (IM3).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la segmentation (SEG) comprend un rognage (R) d'une zone d'intérêt de l'image filtrée (IM2), la zone d'intérêt comprenant 20 l'arbre bronchique en 3D.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la squelettisation (SQT) de l'image segmentée (IM3) comprend : 25 - une construction d'un diagramme de Voronoï à partir de l'image tridimensionnelle segmentée (IM3) et définissant une pluralité de cellules de Voronoï à partir d'un échantillon de points de l'image segmentée (IM3) ; - une détermination de la matrice de covariance des cellules de Voronoï ; - une génération d'un ensemble de branches obtenues à partir de la matrice de covariance définissant un squelette. 3051950 - 24 -\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la squelettisation comprend une opération d'amincissement homotopique de l'image segmentée (IM3). 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que l'estimation d'un plan de coupe (EST PC) d'une branche (11', 10', 101') est réalisée localement en un point sélectionné du squelette par : - Une sélection des cellules de Voronoï entourant la cellule 10 courant du point sélectionné : - Une mesure des valeurs propres de chaque vecteur propre défini entre le point sélectionné et un point d'une cellule voisine ; - Une sélection des deux plus grandes valeurs de vecteurs 15 propres orthogonaux ; - Une génération d'un plan de coupe orienté perpendiculairement à l'axe de la branche localement selon la direction d'un des deux vecteurs propres. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'estimation d'un plan de coupe (EST PC) d'une bronche est réalisée localement à partir de l'image tridimensionnelle segmentée (IM3), l'estimation d'un plan de coupe (EST PC) comprenant une définition d'un ensemble de cellules de Voronoï en des points dudit volume segmenté, un 25 estimateur discret appliqué aux paramètres des cellules de Voronoï générant un plan de coupe localement orthogonal audit volume. 14.Système de segmentation tridimensionnelle des voies aériennes du poumon, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'imagerie IRM 30 et un dispositif de synchronisation respiratoire permettant de synchroniser une séquence d'acquisition du système d'imagerie IRM avec la fréquence de respiration d'un patient, un calculateur (K) et une mémoire (M) permettant mettre en oeuvre les étapes du procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 13.35