Lien de la note Hackmd
Cours de recalage d’image !
GE Healthcare
Qu’est-ce que c’est ?
Un scanner ! Mais c’est une question piege, c’est dur de savoir
Pour les echographie
Une radio dernier cri C’est portable, utile quand le patient ne peux pas etre bouge
GE Healthcare in Buc
Pour les mamographies
Pourquoi on compresse le sein ?
Pour avoir moins de matiere a traverser
Les seins ont des tissus qui se superposent et qui sont super durs a analyser
Avant, on compressait le sein pour l’empecher de bouger, maintenant c’est parce qu’on fait de la 3D du sein
AW: station de revue dediee
Le prof @ Healthcare
These sur:
- Le coeur
- Recalage
Ceci n’est pas un foie
Ingenieur de recherche @ GE
- Identification d’un besoin/manque/innovation repondant a un besoin clinique
- Transformer la problematique clinique en un ensemble de problematiques techniques
- Etude biblio sur les differents sujets techniques et identification des solutions les plus prometteuses
- Preuve de concept technique et evaluation de la capacite de la solution technique a resoudre le probleme clinique
- Rendre robuste la preuve de concept a l’ensemble des conditions d’utilisation potentielles
- Etablissement d’une strategie de verification et de validation de la technique
- Support pour le lancement du produit, la generation d’evidence clinique et gestion de potentiels problemes
3D/2D registration of coronary arteries
Coronary artery disease
On peut avoir une artere avec une section bien moins importante
- Si le sang passe moins bien, les tissus qui se nourrit par cette artere seront beaucoup moins nourris
- Douleur a l’effort, etc.
Souvent, quand on a des douleurs a la poitrine apres l’effort, c’est le premier symptome: on a un vaisseau bouche
Sur l’image a droite, il y a une partie qui est compressee
- Si c’est une artere du coeur, on peut faire un infarctus
Infarctus: le but est de retructurer les vaisseaux coronaires pour continuer a avoir du sang
C’est pas forcement une mauvaise chose !
Coronary artery bypass surgery
- General anesthesia
- Extract small artery/vein from leg or arm
- Open rib-cage
- Heart stopping
- On-pump
- Link aorta to occlusion distality
- Off-pump + restart the heart
- ~3 to 6 hours
- ~1 to 2 weeks of hospitalization
Percutaneous coronary intervention
Le genre d’operation qu’on fait plus aujourd’hui car moins couteux
C’est quoi la difference entre les veines et les arteres ?
Les arteres envoient le sang depuis le coeur, ce sont des muscles qui pulsent au meme niveau que le coeur Si on se prend un coup et qu’on a un bleu, une veine a pete mes les arteres sont tranquilles Les veines le ramene et ne sont plus un muscle
On amene un catether pour aller jusqu’a l’artere bouchee, on met un “balon” pour eviter que l’artere se rebouche
Comment on gonfle le balon ?
Il ne faut JAMAIS avoir de l’air dans les arteres
C’est pour ca qu’on vide une seringue de quelques goutes, pour eviter les bulles d’air
L’air peut faire un caillot sanguin
On gonfle le balon avec une solution saline, aka de l’eau
La machine pour visualiser l’interieur du patient
Mais et en termes de rayons X ?
As Low As Reasonably Possible Aussi les patients sont deja malades, certes on augmente le risque de cancer mais aussi les chances de survies
Et pour les medecins alors ?
Chaque medecin porte un tablier de plomb
Il y a egalement une vitre plombee (cf a tige au milieu finissant par un cercle)
Il y a beaucoup de choses auxquelles ont ne pense pas en tant qu’ingenieur dans nos locaux (la vitre prenant de la place, le nombre de personnes dans la salle, les moniteurs un peu partout, etc.)
Pourquoi dans une video, les vaisseaux apparaissent et disparaissent ?
C’est en fonction de la solution pour les faire ressortir
On injecte un produit de contraste (le metal le moins nocif, l’iode)
Le guide sort du vaisseau ?
Quand ca arrive, c’est la merde.
Dans ce cas, le vaisseau est completement bouche On creuse dans tous ce qui est bouche, et comme le sang ne passe pas, il n’y a pas de produit de contraste
Il y a des methodes non-intrusives pour voir les veines ?
L’echo doppler Le scanner
Ce vaisseau est l’aorte
Potential applications for enhanced visualization
On va fusionner un objet 3D avec la surface 2D pour se reperer
Mais tres gagdet et medecins pas fans :(
Proposition plus simple: on segemente l’artere, on extrait la ligne centrale et on la “deplie”, on peut visualiser ou on se situe
Point de vue ingenieur: “Mais ca ressemble a ca non ?”
Point de vue medecin: “OH WOW TROP BIEN !”
The registration problem
On veut bouger un truc en 3D pour le repositionner et le superposer de facon nickel.
Aim at compensating:
- No link between imaging systems
- Patient motion
- Position on the table
- Repiratory motion
- Beating heart
General registration probleme
On a 2 objets:
- bleu
- rouge
On a une fonction de distance qui estime notre recalage, et on veut minimiser cette valeur
Avec une mamographie:
The 3D/2D registration problem
Difficulties due to vessels projection
- “fake” bifurcations
- “late” bifurcations detection
- On peut confondre 2 vaisseaux et detecter la difference tard
- projective foreshortening (self-superimposition)
2D vasculature extraction
Combien de temps ca met a calculer ?
Des plombes
Et si on veut segmenter cette image ?
Detecter des frontieres
Et pourquoi pas juste un seuillage ?
Ca peut etre trop simple pour que ca marche
Le niveau de gris des veines peut etre confondu avec celui du foie
On fait du pre-traitement: remove background
On utilise de la morpho math
On prend que les vaisceaux principaux (hysteresis thresholding)
Si ton montre ca a des gens: “C’est de la merde” (mais c’est pas si pire)
Avec la reconnexion:
A qui appartiennent les donnees ?
Le patient ne peux pas faire l’image sans l’hopital et l’hopital ne peux pas faire sans le patient
Mais si c’est des organes, pas moyen de reconnaitre le patient
Anonymiser les donnees ?
Possible de desanonymiser
Motion compensation for liver
Trans-Arterial Chemo-Embolization - TACE procedure
Radio-embolization procedure
Pour essayer de tuer la tumeur, on fait de la chimiotherapie
Chimio therapie: version NAPALM du traitement, on balance tout en esperant de tuer la tumeur
TACE: chimio et embolization
On donne du poison et on coupe les vaisseaux sanguins
La tumeur peut recreer des vaisseaux et se re-alimenter mais ca dimniuera deja sa taille
Par rapport a l’appareil precedent: le detecteur est plus gros
Le systeme est sur roulette pour pouvoir s’ecarter pendant l’intervention:
Mais il faut trouver la tumeur !
3D Set Up
- Brief patient
- Leave the room
- Set-up injector
- Set-up system
- Start test-spin
- STOP BREATHING
- Acquire !
Il y a des TONNES de raison pour lesquelles ont peut avoir une reconstruction de merde
Il y a eu du mouvement pendant l’intervention
Our proposition: motion compensated reconstruction
Est-ce qu’il n’y a pas moyen de refaire l’acquisition avec de la compensation de mouvement ?
Qu’est-ce que GE Healthcare a fait ?
Il n’est pas possible de breveter un algo mais on peut breveter un workflow
On teste formellement:
La cage est un “patient”
What we measured for absolute & relative comparison
Clinical impact evaluation
Statistical analysis on clinical features
Cases with significant motion
Pearson Chi square test
- N-categorical
- Unpaired data
Fisher exact test:
- 2-categorical
- Unpaired data
McNemar test
- Categorical
- Paired data