08/05/2015 - Projet Selene. Développent un nouveau dispositif pour améliorer la qualité d'image des ecographes

Menéame

Enquêteurs Laboratoire de traitement d’image (LPI) de l’Université de Valladolid ont développé le projet Selene, grâce à laquelle ils ont breveté et développé une méthode et un dispositif capables de "raffiner" la qualité d’image des ecographes et d’offrir de meilleurs résultats en termes de contraste et de préservation d’informations diagnostiques.

Le travail a concentré la thèse de doctorat du chercheur Gonzalo Vegas Sánchez-Ferrero, qui est actuellement Advanced Fellow du Consortium M+VISION entre la Communauté de Madrid et l’Institut technologique du Massachusetts (MIT), et travaille à l’Hôpital Brigham and Women à Boston, dans le cadre du groupe Applied Chest Imaging Laboratory Laboratorie (ACIL) de la Harvard Medical School, en collaboration avec le Biomédecinal Image Technologies (BIT) de l’Université Polytechnique de Madrid.

Comme l’explique l’échographie ou l’image par échographie (US), "c’est probablement le mode d’image diagnostique le plus répandu dans le contexte médical, principalement en raison de son faible coût et de son caractère non rayonnant." Cependant, elle est particulièrement bruyante et produit des images avec un motif granulaire appelé speckle qui réduit sa résolution.

" Les chercheurs en médecine des échographies sont pleinement conscients de l’effet indésirable du bruit et travaillent depuis plusieurs décennies sur sa caractérisation et sa réduction. Des progrès importants ont été réalisés dans ce domaine et de nombreux filtres de réduction du bruit ont été développés avec plus ou moins de succès, mais malheureusement, les protocoles médicaux n’incluent pas encore l’application de ces filtres."

La raison principale est que le speckle est un modèle produit par la physique d’acquisition des échographies. Il dépend, entre autres, des caractéristiques du tissu à l’étude, de sorte qu’une analyse appropriée du speckle "peut apporter des informations très précieuses à des fins diagnostiques."

Ainsi, le personnel médical préfère conserver la texture granulaire, bien qu’il entrave l’analyse anatomique et fonctionnelle dans les échographies, et trouve à son tour très souhaitable d’améliorer la qualité de l’image pour faciliter le potentiel diagnostique. "Ce paradoxe apparent met en évidence les difficultés de communication entre le domaine technologique et le domaine médical, car les chercheurs en image ont fourni des filtres de réduction du bruit par échographie, tandis que les médecins ne les appliquent pas par crainte de perdre des informations diagnostiques pertinentes."

Interaction avec l’image en temps réel

Le projet Selene tente de résoudre ce problème en proposant un dispositif et une méthode de filtrage et de valorisation des images à ultrason qui préservent les informations diagnostiques. D’une part, le système permet la caractérisation des tissus présentant un intérêt diagnostique, qui peuvent être sélectionnés par l’utilisateur. "Le choix des tissus d’intérêt peut être effectué automatiquement (par défaut) ou manuellement, selon votre préférence, en donnant au médecin la possibilité d’interagir avec l’image en temps réel. Cet objectif de sélection donne à la méthode de grande polyvalence en fonction de la fin diagnostique de l’image," détaille le chercheur. D’autre part, il est capable de réaliser un perfectionnement sélectif avec la préservation des détails diagnostiques pour les images 2D, 3D et 4D, en temps réel, ce qui vise à faciliter l’incorporation de Selene dans la pratique clinique quotidienne.

Le dispositif est actuellement en cours de demande de brevet international. L’équipe de chercheurs développe le premier prototype commercial et conçoit l’essai clinique pour démontrer l’amélioration diagnostique qui se produit lors de l’utilisation de Selene.

Pour l’instant, le système a été testé dans une clinique de Valladolid et a obtenu de bons résultats préliminaires. "Les études quantitatives ont montré que dans les images d’échographies intravasculaires, Selene offre de meilleurs résultats en termes de contraste et de préservation d’informations diagnostiques," note le chercheur.

Divers prix et récompenses

Le projet Selene a reçu le prix Prometeo 2014 décerné par la Fondation générale de l’Université de Valladolid (FUNGE) pour le développement de prototypes orientés vers le marché, ainsi que le premier prix Vivero Universitario de Promoteurs Empresariales dans son édition de 2014, un prix promu par le Conseil de l’Education, par l’intermédiaire de la Fondation Universités et Enseignements Supérieurs de Castille-et-León (Fuescyl), sous le patronage de la Division Global Santander Universités. De même, la thèse de doctorat de Gonzalo Vegas Sánchez-Ferrero a été décernée en 2013 au Doctorat extraordinaire de l’Université de Valladolid et finale à la meilleure Thèse Doctoral en Technologies de l’Information et des Télécommunications du Collège Officiel des Ingénieurs de Télécommunication, également cette année-là.

Réf.

Ramos-Llordén, G., Vegas-Sánchez-Ferrero, G., Martín-Fernández, M., Aja-Fernández, S., Alberola-López, C. (2015) "Anisotropic diffusion filter with memory based on speckle statistics for medical images". IEEE Transactions on Image Processing. Vol. 24, n 1

Vegas-Sánchez-Ferrero, G., Seabra, J., Aja-Fernández, S., Martín-Fernández, M., Palencia, C., Sanches, J. (2014). "Gamma Mixture Classifier for Plaque Detection in Intravascular Ultrasonic Images". IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. vol.61, no.1, pp.44,61

Vegas-Sánchez-Ferrero, G., Martín-Fernández, M., Miguel Sanches, J. (2014). "A Gamma Mixture Model for IVUS Imaging", Multi-Modality Atherosclerosis Imaging and Diagnosis. Editors: Luca Saba, João Miguel Sanches, Luís Mendes Pedro, Jasjit S. Suri ISBN: 978-1-4614-7424-1 (Print) 978-1-4614-7425-8 (Online), Pages 155-171.

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UVA | DICYT

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