Application du
traitement d'images au diagnostic en ophthalmologie
Ma recherche se concentre dans
la conception de nouvelles méthodes pour l'analyse automatique
des images rétiniennes et leur application au diagnostic de la
Rétinopathie Diabétique, une maladie du fond d'oeil
sévère et répandue. Les objectifs de notre projet
sont résumés brièvement dans le
résumé de la thèse .
La Rétinopathie
Diabétique est une maladie silencieuse: des patients qui en
souffrent ne s'en rendent pas compte dans ses stades initiaux. Pour
permettre un traitement optimal et pas trop tardif, la maladie doit
être détectée avant que les stades de complications
sont atteinds. Une possibilité de la détecter
suffisamment tôt est de la dépister en masse en se servant
des examens régulier pour tout le groupe de risque
(tous les diabétiques). Malheureusement, un tel examen produit
des
coups énormes pour les systèmes de santé publique
et
il n'est pas faisable dans des régions où il y a peu de
spécialistes. C'est pour cela, qu'une assistance par ordinateur
est presque inévitable pour la détection précoce
de la Rétinopathie Diabétique.
Un autre problème dans
le diagnostic de la Rétinopathie Diabétique est la
comparaison quantitative d'images prises à des examens
successifs en évaluant l'évolution de chaque
lésion. Le recalage automatique d'images rétiniennes et
la détection automatique de lésions sont
des éléments nécessaires pour accomplir cette
tâche.
Le fond d'oeil et ses éléments principaux
Voici une image couleur du fond
d'oeil.
Ses éléments
principaux sont:
- La macula (la tache
sombre
au milieu) est le centre de la vision. Toutes les lésions qui se
trouvent à proximité de la macula menacent la vision
directement.
- Le disque optique ou
papille (tache claire, dans cette image se trouvant du
côté droit de la macula) est l'entrée des vaisseaux
et du nerf optique dans la
rétine. Une fois détectée, elle peut servir comme
point
caractéristique pour le recalage d'images. De plus, elle joue un
rôle important dans la détection des exsudats.
- Le réseau
vasculaire transporte le sang qui est nécessaire pour la
nourrition du tissu
rétinien. La détection des vaisseaux est essentiel pour
le
recalage d'images, car sa structure ne change pas d'un examen à
l'autre;
sa détection a également de l'importance pour
l'élimination
des faux positifs dans la détection des microanévrismes
et
des hémorragies.
Les lésions les plus
caractéristiques de la Rétinopathie Diabétique
sont toutes visibles dans l'image à côté:
- Les microanévrismes (les petits points
rouges)
sont des petites ectasies au niveau des capillaires. Ils sont les
premier
signe non équivoque de la Rétinopathie Diabétique.
Leur nombre est également un bon indicateur de l'aggravation de
la
maladie. Par conséquent, leur détection est primordiale
pour
tout système assisté par ordinateur pour le
dépistage de masse et le suivi de la maladie.
- Les exsudats sont des dépôts
lipidiques au sein de la rétine. Ils sont
issus des anomalies microvasculaires (la paroi altérée
cause des diffusions anormales). Dans les images couleur, les exsudats
correspondent à des éléments clairs de forme et
taille très
variées et de bords irréguliers. Les exsudats ne sont pas
caractéristiques
à la rétinopathie Diabétique, mais ils indiquent
l'apparition
d'une complication menaçant la vision: l'oedème
maculaire.
- Les hémorragies (des zones de couleur
rouge,
de forme et de taille très variées, plus grandes que des
microanévrismes)
sont des accumulations de sang sous la rétine. En grand nombre,
elles
témoignent d'une ischémie locale, c'est à dire
d'une
zone qui n'est plus nourrie avec du sang. Les ischémies locales
sont
à la base d'une deuxième complication grave de la
Rétinopathie
Diabétique: les néovaisseaux.
Le recalage étant un
problème
resolu
(F.Zana
), nous concentrons
notre
recherche sur la détection des lésions et celle des
éléments
principaux du fond d'oeil. Pour ceci, plusierus algorithmes ont
été
conçus, testés et publiés (voir
la liste des publications
).