PTM3D: Un poste de travail informatique pour limagerie médicale
Samuel MERRAN,2
Angel OSORIO,1
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LIMSI-CNRS (1) |
FMP (2) |
Lobjet de cette recherche est la conception, la mise en uvre et l’implantation sur site d’un système informatique de transfert, de navigation en temps réel, de visualisation d’images et de génération de représentations tridimensionnelles à partir de données TDM, IRM ou échographiques. Le système cible est implanté sur un ordinateur du type PC (P III ou supérieur, 512 Mo de mémoire) et il est destiné à être utilisé en temps réel dans des centres dimagerie médicale.
Ce travail a conduit à la réalisation d’un système informatique d’analyse et de traitement des images avec inclusion d’un opérateur dans la boucle de traitement. Partant d’images DICOM, le système conduit à la génération à partir du choix de l’utilisateur, du volume choisi. Ce logiciel s’articule autour de cinq modules :
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Traitement des informations : le système informatique comporte une base de données qui s’incrémente automatiquement par le transfert de dossiers à partir d’une console ou du générateur d’images (scanner, IRM, écographe). L’interface permet la visualisation selon 4 plans (axial, coronal, sagittal et incliné). Il permet d’archiver des examens tout en effectuant une compression des données.
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Navigation et standardisation des données : en utilisant une interface adaptative, l’opérateur peut naviguer dans le volume de données et visualiser, en temps réel, les projections sur les 4 plans. Les données sont standardisées par des transformations géométriques : toutes les images sont géométriquement isomorphes. Un module incluant niveaux et largeurs de fenêtre permet de modifier de façon dynamique l’échelle de gris.
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Choix de la zone d’intérêt : le choix de la zone d”intérêt relève de l’opérateur. Un algorithme de segmentation utilisant une méthode de détection de contours actifs, permet d’aboutir à leur discrimination.
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- Reconstruction volumique à métrique réelle : à partir de la région dintérêt, et après détection active des contours, un algorithme de propagation automatique permet la reconstruction tridimensionnelle de la zone considérée ainsi que le calcul instantané de son volume. En fonction des caractéristiques intrinsèques des formes reconstruites, plusieurs algorithmes dextraction de contours et de limitation de leur évolution, ont été implantés. En cas de débordement hors de la zone dintérêt, l’opérateur peut, à tout moment, modifier manuellement la courbe de reconstruction. Dans ce processus semi automatique, l’intervention de l’opérateur reste indispensable.
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- Visualisation réaliste et manipulation de volumes : en utilisant les caractéristiques performantes des unités de visualisation graphique des ordinateurs actuels, ce module assure la visualisation sous tous les angles des formes reconstruites ainsi que la modification dynamique de leurs propriétés (couleur, transparence, position relative, superposition aux données de départ). Le nombre très important de données à visualiser (plus dun million de triangles dans un examen standard), nous a conduit à l’utilisation de techniques de parallélisation graphique pour laffichage. Quand plusieurs volumes ont été reconstruits, le système assure une mesure séparée des différents volumes, un algorithme de fusion permet de réaliser des superpositions d’images accomplissant ainsi une fusion mathématique des volumes.
Ce système a été développé en langage C/C++. Il est :modulable en fonction des besoins de l’opérateur. Il est utilisable sur des plateformes de type UNIX et Windows PC. Ce travail de recherche est réalisé conjointement entre le LIMSI-CNRS et le Centre d’imagerie médicale de la FMP.