Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article a pour but d'aider l'ingénieur ou le chercheur à progresser dans la mise au point de technologies de traitement d'image en imagerie médicale. Il tente de présenter le contexte, les enjeux et les méthodes qui s'appliquent à cette discipline, indépendamment de tout choix technologique. Des éléments concrets et des ouvertures à la réflexion sont proposés, afin de constituer un outil opérationnel. Enfin, une sensibilisation aux risques et aux aspects réglementaires - incontournables dans ce domaine - est également réalisée.
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The aim of this article is to assist the engineer or researcher in their development of image processing technologies in medical imaging. It provides the context, challenges and methods which apply to this discipline, regardless of any technological choice. Concrete aspects and elements of reflection are proposed in order to constitute an operational tool. Finally, this article focuses on risks and regulatory aspects which must be complied with in this domain.
Auteur(s)
-
Frédéric BANEGAS : Directeur des opérations - Docteur, Intrasense SA, Montpellier, France
INTRODUCTION
L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images du corps humain à partir de différents phénomènes physiques tels que l'absorption de rayons X, la résonance magnétique nucléaire, la réflexion d'ondes ultrasonores, la radioactivité ou plus simplement l'imagerie optique.
Elle a révolutionné la médecine en permettant, à des fins diagnostiques, de visualiser de manière non invasive et dynamique l'anatomie, la physiologie ou le métabolisme du corps humain. Cette visualisation indirecte nécessite l'emploi de techniques de traitement d'images permettant de détecter, de quantifier, de caractériser ou de filtrer les données numériques acquises.
Mettre en œuvre ces techniques avec succès est un travail d'ingénierie hautement collaboratif et de caractère très souvent translationnel, le tout dans un contexte critique qu'est celui de la préservation de la sécurité du patient.
Par-delà les techniques et méthodes de traitement d'images, le présent article va tenter d'apporter des éléments de méthodologie pour qu'un tel travail atteigne l'objectif, dans un contexte industriel ou de recherche.
Nous nous attacherons à mettre à la disposition de l'ingénieur, du chercheur ou des encadrants techniques des éléments concrets comme des étapes, des outils ou de simples questions à se poser. Les références bibliographiques permettront l'approfondissement vers des aspects plus fondamentaux ou généraux. Enfin, les notions de contexte et de finalité recherchée seront particulièrement analysées pour donner du recul au chargé de mission et permettre d'ajuster les efforts à la cible visée.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
applications développement logiciel prototypage Informatique médecine radiologie imagerie médicale Traitement d’images
KEYWORDS
practical applications | Software development | prototyping | Computer | medicine | radiology | Medical Imaging | Image Processing
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
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Enjeux industriels
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2. Enjeux techniques et scientifiques de l'image médicale
Suivant les techniques utilisées, les examens d'imagerie médicale permettent d'obtenir des informations sur l'anatomie des organes (leur taille, leur volume, leur localisation, la forme d'une éventuelle lésion, etc.) ou sur leur fonctionnement (leur physiologie, leur métabolisme, etc.). Dans le premier cas on parle « d'imagerie structurelle » et dans le second « d'imagerie fonctionnelle ».
Parmi les méthodes d'imagerie structurelle les plus couramment employées en médecine, on peut citer les méthodes basées sur les rayons X (radiologie conventionnelle, radiologie numérique, tomodensitométrie, angiographie, etc.) ou sur la résonance magnétique nucléaire (RMN), les méthodes échographiques (ultrasons) et enfin les méthodes optiques (rayons lumineux).
Les méthodes d'imagerie fonctionnelle sont aussi très variées. Elles regroupent les techniques de médecine nucléaire basées sur l'émission de positrons (TEP) ou de rayons gamma (TEMP) par des traceurs radioactifs qui, après injection, se concentrent dans les régions d'intense activité métabolique, les techniques électrophysiologiques qui mesurent les modifications de l'état électrochimique des tissus, les techniques issues des IRM dites « fonctionnelles » ou encore les mesures thermographiques ou spectroscopiques.
La multiplication des techniques et leur complémentarité poussent les progrès dans la direction d'une imagerie dite « multimodale » dans laquelle les données issues de plusieurs technologies, acquises simultanément ou non, sont mises en correspondance au sein d'un même environnement de visualisation. On pourra par exemple superposer sur une même image la morphologie des contours du cœur, obtenue par IRM, avec une information sur la mobilité des parois, obtenues par échographie Doppler. Les appareils récents d'imagerie permettent parfois de produire des images multimodales au cours d'un seul examen (par exemple, les systèmes hybrides TEP-CT ou TEP-IRM).
Enfin, l'image pourra présenter un caractère dynamique (séquence d'injection, cycle respiratoire, etc.) et être présentée en « 4D » (volume et temps).
L'enjeu de ces techniques est de pouvoir représenter sous un format relativement simple une grande quantité d'informations issues d'une multitude de mesures. La représentation obtenue traite généralement les aspects suivants :
-
la détection et/ou la segmentation d'organes/de pathologies ;
-
la...
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Enjeux techniques et scientifiques de l'image médicale
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Engineering and Physical Sciences Research Council - Report of the medical imaging technology working group. - Mars 2012.
-
(2) - CHRISTIAN (P.) - De la connaissance académique à l'innovation industrielle dans les sciences du vivant : essai d'une typologie organisationnelle dans le processus d'industrialisation des connaissances. - CREDEN, Cahier no 02.06.27.
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(3) - National Council of University Research Administrators - Guiding principles for university-industry endeavors - (2006).
-
(4) - JEFFREY (G.), COOLEY, JENNIFER (A.B.), McKNEELY - Command and control systems engineering : integrating rapid prototyping and cognitive engineering. - Johns Hopkins APL. technical digest, vol. 31, no 1 (2012).
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(5) - BROWN, NORM - Industrial-strength management strategies. - IEEE Software, vol. 13, no 4, p. 94-103, juil. 1996.
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Medinria https://med.inria.fr/
HAUT DE PAGE
Barton F. Branstetter IV, MD Basics of Imaging Informatics : Part 1 & Part 2 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17431128/ et https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17581896/ (pages consultées le 1er juin 2013)
Wikipédia : Imagerie médicale http://fr.wikipedia.org/wiki/Imagerie_m%C3%A9dicale (page consultée le 23 janvier 2013)Karl Wiegers, Ph. D 21 Project Management Success Tips http://www.projectsmart.co.uk/21-project-management-success-tips.html (page consultée le 1er juin 2013)
Wikipedia : Ingénierie concourante https://fr.wikipedia.org/wiki/Ing%C3%A9nierie_concourante (page consultée le 1er juin 2013)
Jérôme Béranger et Pierre Le Coz : Les enjeux éthiques de la télémédecine en imagerie médicale...
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