Colloque

Recalage 3D automatique d'images SPECT du cerveau

Jean Meunier

Christian Janicki

Alexandre Guimond

Bernard Imbert

Jean-Paul Soucy

Membre a labase

Jean Meunier

Résumé du colloque

La comparaison d'images SPECT (ou toutes autres images fonctionnelles) du cerveau, lors d'étude inter- et intra-patients, nécessite l'alignement ou le recalage précis des deux ensembles d'images. À cette fin, plusieurs techniques ont été proposées; malheureusement, elles souffrent d'un ou plusieurs désavantages par exemple: limitation à 2D, partiellement automatique, autres modalités (Rayons-X, IRM ou Tomographie) impliquées dans le recalage, utilisation de marqueurs externes ancrés au crâne. Pour résoudre ces problèmes, notre groupe a proposé une méthode de détermination automatique de repères anatomiques; parallèlement, nous présentons ici une approche différente en deux étapes. Premièrement, les images SPECT sont recalées en utilisant une transformation linéaire 3D. Celle-ci est obtenue par calcul du flot optique entre les images à aligner sous une contrainte de linéarité. Pour augmenter la fiabilité, on doit procéder selon un schéma multirésolution en conservant les résultats intermédiaires lorsque les images sont initialement loin du résultat souhaité. Suite à cette étape, on sait qu'une erreur de 6-7 mm demeure dû à la morphologie différente du cerveau de chaque individu. Dans une deuxième étape, un ajustement fin non linéaire est obtenu à nouveau par calcul du flot optique, cette fois en donnant préséance aux régions clé fortement contrastées (contours). Si nécessaire des contraintes anatomiques peuvent être introduites lors du calcul du flot optique. Lors de tests de la méthode sur des images cliniques, l'erreur rms normalisée par la moyenne de l'activité cérébrale passe de 0.396 initialement, à 0.215 suite à la transformation linéaire, et enfin à 0.127 après ajustement non linéaire laissant ainsi essentiellement des différences d'activités propres à chaque individu. Nous croyons que la méthode proposée est fiable et par-dessus tout facile à mettre en pratique en clinique.