Validation d'un fantôme vasculaire par segmentation et fusion d'images multimodalitaires

• Objectifs et Méthodes

Le but du projet était de comparer la précision géométrique de l'angiographie par rayons X, de l'IRM, du scanner X et de l'imagerie ultrasonore (endovasculaire et mode B), ceci à partir d'un fantôme vasculaire ayant la particularité d'être multimodalité et de posséder des marqueurs fiduciaires visibles dans chacune de ces modalités. En plus de la comparaison des mesures de diamètres des vaisseaux sanguins ainsi simulés, nous avons développé et évalué une méthode de fusion d'images permettant une mesure plus robuste de ces diamètres. Après acquisition des images, suivant des protocoles cliniques établis et le cas échéant, avec des produits de contraste classiques, ces images sont recalées entre elles pour devenir parfaitement superposables. Les diamètres des vaisseaux sont alors mesurés semi-automatiquement, puis les images sont fusionnées deux à deux, cette étape faisant appel à une modélisation floue des contours vasculaires, puis à un processus de combinaison fondée sur la théorie possibiliste de l'information. Les diamètres sont alors à nouveau mesurés et comparés aux dimensions réelles (connues) des vaisseaux ainsi qu'aux valeurs trouvées par les modalités simples. 

• Résultats

Figure 1. Exemple de la fusion scanner X, US mode B. A1, A2: vues transverses d'un vaisseau en scanner X et en écho mode B. B1, B2: contours flous déduits des contours pré-segmentés de A1 et A2. C: fusion pondérée de B1 et B2 par la t-norme probabiliste. D: squelette de la carte floue C, considéré comme l'interface réel entre la lumière et la paroi vasculaire. Seules les coupes transverses sont montrées pour plus de clarté mais le processus est entièrement 3D.

Les résultats ont montré : 

1. la meilleure précision géométrique du scanner X et de l'IVUS (écho endovasculaire) par rapport aux autres modalités,
2. la meilleur robustesse des images fusionnées par rapport aux images simple modalité.

En conclusion, ce travaille souligne à la fois l'intérêt du fantôme (breveté) en tant qu'outil de calibration et l'utilité de la fusion d'image en contexte vasculaire. 

Article publié : Boussion N, De Guise JA, Soulez G, Daronat M, Cloutier G. Registration and fusion of multimodal vascular images : a phantom study. In Proceedings of SPIE, vol 5032 Medical Imaging 2003 : Image processing, edited by Milan Sonka, J. Michael Fitzpatrick, (SPIE, Bellingham, WA, 2003) 1081-1089.