Résonance magnétique en trois dimensions

2004/06/02 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

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L'objectif du projet TRAC est de développer un prototype pour visualiser les images tridimensionnelles des organes internes. Pour cela, nous travaillons sur une technique appelée réalité augmentée qui, à la fin, servira à planifier les opérations et à aider dans la salle d'opération.

Les travaux ont lieu au centre de recherche Vicomtech. Ils y travaillent dans le domaine du traitement d'images par ordinateur, en recherchant des applications médicales, etc. C'est là que le projet TRAC est encadré. Actuellement, nous travaillons sur l'image augmentée du foie.

De 2D à 3D

Les scanners à résonance magnétique nous donnent une image de la section du corps de 3 à 3 mm. Normalement, s'il s'agit d'obtenir des informations liées au volume, il s'agit de placer ces images bidimensionnelles entre elles, et le médecin doit profiter de son expérience et sa capacité à interpréter les images pour former l'image tridimensionnelle du foie. C'est que le prototype réalise ce travail, générant des images en 3 dimensions directement. Dans le projet TRAC, les étapes à suivre sont en cours.

Le point de départ est l'imagerie bidimensionnelle obtenue par résonance magnétique conventionnelle. Premièrement, ces images doivent être filtrées par des algorithmes mathématiques appropriés par ordinateur. Les filtres éliminent le bruit électronique et mettent en évidence les détails, mais vous devez choisir le bon filtre pour travailler sans perdre de nuances importantes.

Les algorithmes de segmentation sont ensuite appliqués. Le but de ces algorithmes est d'identifier la peau du foie et de bien définir la silhouette. C'est l'une des tâches les plus difficiles du projet, car le foie est un organe grand et complexe. Enfin, l'image tridimensionnelle est complétée par l'application d'algorithmes de reconstruction et l'obtention d'une image du foie volumétrique.

Ce type d'images serviront initialement à étudier l'anatomie externe hépatique et à voir l'étendue des dommages, et plus tard, une fois le système réglé, auront la résolution suffisante pour étudier les vaisseaux intra-hépatiques, tumeurs, etc. Mais le projet a une deuxième partie, qui relie la réalité augmentée au bloc opératoire lui-même.

Images dans la salle d'opération

L'objectif de cette deuxième partie est de visualiser dans la salle d'opération les images obtenues par résonance et réorganisées en trois dimensions, et également placées dans l'image directe du corps du patient.

Il faut faire quelques pas pour y parvenir. D'une part, il faut placer une caméra stéréoscopique à côté du corps du patient. Avec cette caméra spéciale, le patient sera filmé en trois dimensions pendant l'opération. Les images prises par la caméra sont traitées par l'ordinateur et affichées sur un écran plat avec une vision en trois dimensions.

Nous devons aussi connaître à tout moment la position exacte du corps du patient et de la chambre stéréoscopique. Pour cela, 3 marqueurs réfléchissants sont placés sur la peau du patient et 4 autres sur la chambre stéréoscopique. Un système optique suit les marqueurs et envoie à un ordinateur son emplacement. Ainsi, lorsque vous déplacez le patient ou la caméra stéréoscopique, l'image de l'écran se déplace également.

Enfin, des images tridimensionnelles du foie obtenu par résonance magnétique sont nécessaires. Maintenant, un ordinateur collecte toutes ces données et crée une vision accrue du patient: le patient et le foie du patient sont vus simultanément. Et comme on le voit sur l'écran plat spécial, ils se voient sous forme de profondeur, comme s'ils avaient trois dimensions. Il est prévu que ces images soient également utiles dans les opérations.

Vicomtech est responsable du développement et de la recherche du projet, mais il y a plus de participants: STT, fabricant et vendeur de systèmes de suivi, et BILBOMATICA, spécialiste des bases de données médicales. Enfin, tous les résultats sont analysés par des experts de l'Hôpital de Cruces de Bilbao pour connaître son utilité réelle. Leurs médecins sont, pour ainsi dire, ceux qui donnent l'approbation du produit.