Segmentation Pulmonaire automatisée.
Un outil pour la chirurgie des masses pulmonaires multiples.

Angel OSORIO LIMSI -CNRS B.P. 133 91403 – ORSAY Cédex E-mail : osorio@limsi.fr

Samuel MERRAN FMP Département d’Imagerie Médicale 24, rue Saint-Victor 75005 – Paris E-mail : Samuel.Merran@wanadoo.fr.

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La Tomodensitométrie est le meilleur outil de détection et de localisation des nodules pulmonaires secondaires. Si son pouvoir de détection est élevé par rapport aux autres techniques radiologiques, la localisation exacte, lobaire et segmentaire, est parfois difficile. Cette localisation est cependant nécessaire pour les résections chirurgicales multiples qu’il s’agisse de chirurgie conventionnelle ou de vidéo-chirurgie. Le but de ce travail est la mise au point d’un algorithme de reconstruction 3D des poumons avec différenciation des vascularisations artérielle pulmonaire et veineuse, des éléments bronchiques et des structures scissurales. Cette segmentation doit être facile à réaliser à partir de coupes scanographiques effectuées en routine ; elle doit être répétitive et fiable pour la localisation segmentaire des lésions nodulaires.

Sous un point de vue informatique, l’imagerie tomodensitométrique pulmonaire compte parmi les plus compliquer à traiter. En effet, les vascularisations artérielle et veineuse sont toujours incomplètement visibles et leur reconstruction passe systématiquement par l’extrapolation de résultats intermédiaires. De plus, les niveaux de gris des vaisseaux finissent par se confondre avec le tissu pulmonaire.

La reconstruction pulmonaire a été abordée en trois étapes :

• • La reconstruction des poumons proprement dite (figure 1), où l’on peut arriver facilement à un résultat probant même si, d’un point de vue informatique, la différenciation de côtes, du médiastin, et d’une manière générale des tissus adjacents aux poumons, s’avère extrêmement difficile en raison du caractère homogène de leur apparence.

• • La reconstruction des éléments bronchiques, dont la difficulté est très variable d’un examen à un autre en raison du caractère spécifique de chaque individu.

• • La reconstruction des vascularisations artérielle et veineuse, dont la différentiation n’est pas complètement opérationnelle sans l’aide discriminatoire d’un opérateur averti.

Dans la phase actuelle de cette recherche, nous nous sommes limités à la prise en compte d’images pulmonaires en une seule et unique fenêtre. Bien évidemment, les trois reconstructions sont beaucoup plus réalistes et faciles à obtenir quand, au niveau du scanner, on génère des fenêtres différentes.

A partir de ces images, la segmentation pulmonaire s’avère aisée. Un sous-système informatique interactif fournit à l’opérateur la possibilité de modifier les choix du système.

Le temps de calcul nécessaire pour la reconstruction pulmonaire présentée a duré une dizaine de minutes en utilisant un processeur du type Pentium II à 400 MHz.