Segmentation des têtes d’enfants en IRM 3D

Najib Gadi

Plan

Images mises à disposition pour le projet ADONIS

Étude statistique de l’évolution de certains tissus par rapport à l’age

Différentes structures à segmenter

Résultats obtenus

Partenaires

 

•France Télécom R&D •ENST Paris •INERIS •ENST Bretagne •Ecole Supérieure d'Electricité •Antennessa •Bouygues Télécom•SFR

Projet RNRT ADONIS

www.tsi.enst.fr/adonis

ADONIS : Étude des effets nocifs des téléphones portables de 3e génération sur les têtes d’enfants

Projet ADONIS

Évaluation de la quantité d'énergie absorbée par les organes internes des têtes d’enfants

Problèmes rencontrés

Diversité des données (acquisitions provenant des différents scanneurs, variations morphologiques des sujets)

=> grande robustesse de la méthode exigée

Images fournies par Necker

Age 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Nombre d’images

récupérées2 0 2 2 1 0 1 1 0 1 2 0 0 2

512 512 124-dx 0.46875 -dy 0.46875 -dz 1.2

256 256 112-dx 0.859375 -dy 0.859375 -dz 1.2

Résolution:

Images fournies par le CHU de Nîmes

256 256 144

-dx 1.09375

-dy 1.09375

-dz 1.30769

Résolution:

Age 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Nombre d’images

récupérées0

11 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 0

Images fournies par Cochin

256 256 208-dx 0.976562-dy 0.976562-dz 1.200000

Résolution:

Age 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Nombre d’images

récupérées1

00 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

Exemples de tissus à segmenter

1. Subcutis (couche de graisse sous la peau)

2. Muscle

3. Os externe

4. Diploé

5. Os interne

6. Matière blanche

7. Matière grise

8. Sinus sagittal supérieur (artère)

+ AIR, sang, cornets, cartilage …

Étude « statistique » de l’évolution de certains

tissus par rapport à l’âgeCerveau, crâne, tête et corps calleux

Volume du cerveau vs l’âge

Corps calleux (CC)

Aire du corps calleux vs âge

Localisation des quatre sous-régions (genue, tronc, ishtmus et splénium)

M.S Keshavan et al, « Development of the corpus callosum in childhood, adolescence and early adulthood », Life Sciences (2002), 1909-1922

Utilisation de la morphologie mathématique pour la segmentation du CC

Calcul de aire des sous régions du corps calleux

Aire des sous régions du CC

Conclusions

Résultats sont en accord avec la bibliographie (Keshavan et al [2]), même si le papier analyse les ages 6 à 32 ans

Le splénium semble avoir un taux de croissance plus élevé que le reste des sous-régions

Segmentation des images d’enfants

Morphologie Mathématique

Image discrète (f) : ensemble des points sur un maillage Z3

Image discrète f : Z3 Y (N, {0, 1})

Élément structurant : X P(X) (tous les sous-ensembles de X)

dénote une boule centrée à l’origine

Dilatation binaire

Érosion binaire (complémentaire à ) :

ix

ixxfxf )()(

ix

ixxfxf )()(

Exemple: Extraction du cerveau

1. Seuillage X1={x, s1<f(x)<s2}

2. Érosion X2=X1

3. Sélection de la plus grande composante Connexe

4. Reconstruction

5. Remplissage des cavités coupe par coupe

s1 =cortex-cortex/2s2=graisse-graisse

K-moyennes