Action : CHIR - chir

<body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#9944EE" vlink= "#0000FF" alink="#00FF00"> <h2><a name="SECTION00052000000000000000" id= "SECTION00052000000000000000">Modélisation d'organes déformables</a></h2> <a name="CHIR_resultats_modelisation" id= "CHIR_resultats_modelisation"></a> <p><br /> <br /> <span class="textbf">Participants :</span> Frédéric Devernay, Grégoire Malandain, Olivier Faugeras, Fabien Mourgues, Christophe Blondel, Arnaud Contes.<br /> <br /></p> <p><strong>Mots clés :</strong> <i>vision par ordinateur, stéréoscopie, contours déformables, suivi .</i></p> <p>L'utilisation de la chirurgie mini-invasive pose le problème, pendant l'opération, du repérage des structures anatomiques concernées (artères coronaires, principalement) dans un environnement dont on a une vision très partielle, via l'endoscope. La solution proposée ici consiste à assister le chirurgien lors de l'opération en lui proposant une localisation précise, par exemple sous la forme d'une carte locale du champ visuel et des structures environnantes. Cette localisation pourra par la suite lui être restituée en temps réel par réalité augmentée sur les images endoscopiques.</p> <p>Afin d'aider le chirurgien, il est donc nécessaire de modéliser dynamiquement l'arbre coronaire intéressant à partir de séquences de coronarographies rayons X préopératoires synchronisées par rapport à l'électrocardiogramme. Seule la reconstruction de l'arbre coronaire gauche est nécessaire et une reconstruction exhaustive de toutes les ramifications n'est pas utile dans ce contexte.</p> <p>Plusieurs types d'appareils sont actuellement disponibles dans les hÔpitaux pour effectuer les examens de coronarographie. Parmi ceux-ci, les angiographes rayons X 2D de type LC sont particulièrement répandus (nous reviendrons sur les différents types d'appareils dans le chapitre consacré à l'imagerie médicale des artères coronaires). Les données utilisées pour effectuer la reconstruction proviennent d'un angiographe 2D avec rotation motorisée de la chaîne d'acquisition. Elles se présentent sous la forme d'une séquence rayons X avec injection d'un produit de contraste, non soustraite, prise en rotation autour du patient, coeur battant. Typiquement trois cycles cardiaques sont exploitables (entre la diffusion suffisante du produit de contraste et son évanouissement dans l'organisme). On dispose de plus de l'électrocardiogramme (ECG) afin de repérer les vues de la séquence (typiquement 30 vues par cycle cardiaque). Les méthodes classiques de reconstructions 3D à partir de deux points de vue posent le problème des appariements de structures et d'ambiguïté. L'idée dans l'utilisation d'une séquence en rotation est de tirer parti de la continuité du changement de point de vue pour propager les étiquetages d'artères.</p> <p>La <a name="tex2html12" href= "ftp://ftp-sop.inria.fr/chir/publis/mourgues:00.pdf" target= "_top" id="tex2html12">méthode développée</a> [<a href= "bibliographie_Toc.html#mourgues:00" target= "contents">13</a>] s'articule donc ainsi :</p> <ul> <li>une première étape consiste à extraire des structures 2D intéressantes dans une image de la séquence, nous introduirons un outil semi-interactif de sélection des lignes centrales des artères basé sur une réponse multiéchelle,</li> <li>ensuite un suivi 2D de ces structures est effectué au cours de la séquence grâce à une description hiérarchique du réseau et une modélisation sous forme de B-splines des artères jusqu'à atteindre une autre image du même instant cardiaque,</li> <li>une première reconstruction 3D des structures peut alors être effectuée (figure <a href= "resul_modelisation_Toc.html#fig:arbrevrml">2</a>),</li> <li>ce premier modèle évolue ensuite au cours du reste de la séquence ou bien s'affine de manière rétroactive.</li> </ul> <p>L'ensemble des algorithmes utilisés ou développés pour cette application ont été intégrés dans une interface homme-machine conviviale, dont le but est d'être utilisable par un cardiologue qui ignore tout des traitements sous-jacents (figure <a href= "resul_modelisation_Toc.html#fig:gcoro">3</a>).</p> <div align="center"> <a name="fig:arbrevrml" id="fig:arbrevrml"></a><a name= "420"></a> <table> <caption align="bottom"> <strong>Figure 2:</strong> Reconstruction 3D de l'arbre coronaire à partir de deux séquences angiographiques. </caption> <tr> <td> <div align="center">  <img width="145" height="191" align="bottom" border="0" src="img2.png" alt= "\includegraphics [height=6cm]{arbrevrml}" /> </div> </td> </tr> </table> </div> <div align="center"> <a name="fig:gcoro" id="fig:gcoro"></a><a name="427"></a> <table> <caption align="bottom"> <strong>Figure 3:</strong> Outil interactif de reconstruction 3D de l'arbre coronaire à partir de séquences angiographiques. </caption> <tr> <td> <div align="center">  <img width="342" height="264" align="bottom" border="0" src="img3.png" alt= "\includegraphics [height=8cm]{gcoro}" /> </div> </td> </tr> </table> </div> <p>Les travaux de l'équipe ChIR sur la modélisation du coeur s'orientent dans deux directions complémentaires. D'une part, Christophe Blondel a commencé une thèse en collaboration avec General Electric Medical Systems sur la reconstruction de l'arbre coronaire à des fins de diagnostic. D'autre part, les travaux continuent pour la fusion du modèle 3D+t des coronaires avec un modèle 3D complet mais statique du coeur, afin de construire un modèle 3D+t complet.</p> </body>