Soutenance mémoire
L’angiographie est une technique d’exploration des vaisseaux. A l’origine elle était utilisée en imagerie radiologique pour la mise en évidence des vaisseaux pulmonaires et cardiaques [FRI87], avec injection d’un produit de contraste (solution à base d’iode). Mais depuis qu’on a pu examiner pour la première fois en 1960 (grâce aux travaux de Mac Lean et de Maumenee [GIS90]), le fond d’œil à la lampe à fente après une injection intraveineuse de fluorescéine, l’angiographie rétinienne en fluorescence est devenue une partie intégrante des examens cliniques ophtalmologiques complets. C’est un examen indispensable pour le diagnostic des pathologies rétiniennes.
ANGIOGRAPHIE RETINIENNE EN FLUORESCENCE
Matériel utilisé
Le rétinographe est l’appareil généralement utilisé pour un examen angiographique de la rétine. donne le principe de fonctionnement d’un rétinographe classique. Une lumière comportant les radiations utiles, issues d’un “flash”, est guidée par le système optique du rétinographe et projetée sur le fond d’œil du patient. Le rétinographe reçoit en retour une image de fond d’œil qui vient isoler le film photographique (de type 400 ASA). Le rétinographe est muni d’un support de filtres afin de choisir différents types de lumière d’excitation (bleue, verte, rouge, blanche). Le remplacement de l’appareil photographique par une caméra vidéo permet de visualiser instantanément sur un moniteur vidéo, les images du fond d’œil. Ces images peuvent être sauvegardées et analysées automatiquement à l’aide d’un système de traitement d’images. Le “flash” éblouit le patient et entraîne un bougé de son œil. Deux images consécutives sont donc généralement décalées l’une par rapport à l’autre.
De conception plus récente (apparition dans les années 80), l’ophtalmoscope laser à balayage (S.L.O, Figure I-2) est un appareil permettant de réaliser directement une vidéo angiographie du fond d’œil. Son principe électro-optique associe l’illumination par un faisceau laser de faible énergie, d’un seul point de la rétine (le patient est moins ébloui).
L’avantage :
• Enregistrement vidéo-dynamique en temps réel continu. Le S.L.O rend possible l’examen du fond d’œil non délatté bien que les images soient dans ce cas de moins bonne qualité et permet une co-observation en groupe.
• Le S.L.O fournit 25 images par seconde ce qui est très utile pour les études dynamiques.
• L’image obtenue est une image vidéo qu’il est possible de numériser, pour réaliser des améliorations ou des analyses d’images.
Ces éléments permettent d’approcher une « carte rétinienne fonctionnelle » comportant :
1. Une acuité visuelle locale.
2. Les résultats de la macro-périmétrie statique.
3. La détermination des zones de fixation.
Les inconvénients :
• Le champ d’exploration du S.L.O semble actuellement encore limité. Il est dans le meilleur des cas de 45°, ne permettant en aucun cas la visualisation de la périphérique est essentielle dans de nombreuses affections rétiniennes comme le diabète ou les accusions veineuses rétiniennes.
• L’éblouissement des patients reste encore important et la dilatation somme toute, nécessaire.
Intérêt de l’angiographie rétinienne numérisée
La chaîne de numérisation comprend : une caméra vidéo (montée sur un rétinographe ou sur une table de numérisation de négatif), une carte de numérisation de signal vidéo, un moniteur vidéo (pour la visualisation des images) et un micro ordinateur pour le traitement des images. Les modalités pratiques de la réalisation de l’angiographie rétinienne numérisée restent identiques à celles de l’angiographie rétinienne classique, à la seule différence que les images sont instantanément visualisées sur un écran. On économise ainsi le temps de développement du film photographique, et le patient peut avoir accès assez rapidement aux résultats de son examen. L’angiographie rétinienne numérisée permet surtout, de ne pas avoir à reprendre un examen en cas de problème. Par exemple, si une image est inexploitable (image floue, bougé du patient), on peut refaire immédiatement une autre image.
Les images d’angiographie numérisée ont leur résolution inférieure par rapport à celle des images photographiques, mais elles présentent l’avantage incontestable d’être maniables. Elles peuvent se prêter à toutes sortes de traitement numérique. Les images numérisées d’un examen angiographique peuvent être stockées ou transmises à travers un réseau téléinformatique à d’autres centres d’examens angiographiques (constitution possible d’une banque d’images). Des logiciels de traitement d’images peuvent être utilisés pour améliorer la qualité des images et automatiser certaines opérations du diagnostic des pathologies rétiniennes. Nous allons présenter maintenant quelques pathologies rétiniennes dont le diagnostic peut être facilité par l’angiographie rétinienne numérisée.
Examen angiographique de la rétine
Un examen angiographique rétinien complet comporte deux partie: une première partie consacrée à la réalisation de clichés avant injection de fluorescéine et une seconde partie réservée à la réalisation de clichés après injection de fluorescéine.
Clichés avant l’injection de fluorescéine
Les premiers clichés effectués avant injection de fluorescéine (Figure I-4a) permettent de repérer certaines structures anatomiques. Les clichés obtenus en lumière verte et rouge montrent certains détails des gros vaisseaux rétiniens et choroïdiens. Les clichés obtenus en lumière bleue mettent en évidence le pigment xanthophylle qui apparaît avec une coloration noire.
Clichés après l’injection de fluorescéine
La fluorescéine est une substance brune et cristalline de formule chimique C20 H12 Na. Elle est préparée par synthèse à partir de l’anhydride de l’acide phtalique et de la résorcine par chauffage à 200˚c. Elle est d’une innocuité biologique et possède la propriété de ne pas diffuser hors des vaisseaux rétiniens (si un vaisseau est poreux, il y aura apparition sur le cliché, d’une tâche fluorescente entourant la zone pathologique) .
Les courbes d’absorption et d’émission montrent un maximum d’absorption pour une longueur d’onde de 488 nm (lumière bleue) et un maximum d’émission pour une longueur d’onde de 530 nm (lumière jaune-verte). La fluorescéine est aussi connue sous d’autres noms tels que : la résorcinol phtaléine et l’uranine.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I : Généralités sur l’angiographie rétinienne en fluorescence
I.1 INTRODUCTION
I.2 ANGIOGRAPHIE RETINIENNE EN FLUORESCENCE
I.2.1 Matériel utilisé
I.2.2 Intérêt de l’angiographie rétinienne numérisée
I.2.3 Examen angiographique de la rétine
I.2.4 Qualité des images
I.3 EXEMPLES DE RETINOPATHIES
I.3.1 La rétinopathie diabétique
I.2.2 Dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA)
I.2.2.1 Les drusen
I.2.2.2 Les néo-vaisseaux sous rétiniens maculaires
Conclusion
Chapitre II : Techniques d’amélioration et de segmentation d’images.
II.1 INTRODUCTION
II.2 TECHNIQUES D’AMELIORATION D’IMAGES
II.2.1 Techniques de transformation d’échelle
II.2.1.1 L’histogramme d’une image discrète à niveaux de gris
II.2.1.2 Normalisation d’histogramme
II.2.1.3 L’égalisation d’histogramme
II.2.1.4 Spécification d’histogramme
II.2.2 Correction de l’illumination
II.2.2.1 Le filtrage homomorphique
II.2.3 Suppression et élimination du bruit
II.2.3.1 Filtres linéaire
II.2.3.2 Filtres de lissage non linéaire
II.2.3.2.1 Filtre d’ordre
II.2.3.2.2 Filtre morphologique
II.2.3.2.3 Filtre de NAGAO
II.2.3 Méthodes proposées
II.2.3.1 Correction d’illumination par le modèle RETINEX
II.2.3.1.1 Le principe
II.2.3.1.2 L’algorithme de McCann
II.2.3.2 Filtre de choc
II.3 TECHNIQUES DE SEGMENTATION D’IMAGES
II.3.1 Segmentation fondée sur une approche contour
II.3.1.1 Méthodes dérivatives
II.3.1.2 Modèle surfacique
II.3.1.3 Méthodes morphologiques
II.3.1.3 .1 Gradient morphologique
II.3.2 Segmentation fondée sur une approche région
II.3.2.1 Méthodes de classification
II.3.2.2 Les méthodes structurales
II.3.2.2.1 Méthodes d’agrégation de points
II.3.2.2.2 Regroupement itératif d’ensembles de points
II.3.3 Méthodes proposées
II.3.3.1 Filtrage par mise en correspondance
II.3.3.2 Seuillage par l’entropie locale
II.3.3.3 Level Set (snake)
II.3.3.3.1 Principe
II.3.3.3.2 Courbe se déformant perpendiculairement à sa normale
II.3.3.3.3 Représentation en courbe de niveaux
CONCLUSION
Chapitre III : Quantification de paramètres physiologiques par analyse d’images angiographiques
III.1 ANALYSE ET RECONNAISSANCE DES FORMES DE VAISSEAUX DE LA RETINE
III.1.1 Extraction de l’arbre vasculaire
III.1.2 L’extraction des paramètres de formes des segments
III.1.2.1 La détection des points de bifurcation
III.1.2.2 Calcul du diamètre d’un segment
III.1.2.3 Excentricité des vaisseaux
III.1.2.4 La tortuosité
III.1.3 La reconstruction de l’arbre vasculaire rétinien
III.1.4 Méthodes proposées
III1.4.1 Algorithme de détection des points de bifurcation
III.1.4.2 Algorithme calcul du diamètre d’un segment
III.1.4.3 Algorithme de calcul de l’excentricité
III.1.4.4 Algorithme de calcul la tortuosité
III.1.4.5 Algorithme reconstruction des vaisseaux
CONCLUSION
Chapitre IV : Aide au diagnostic
IV.1 INTRODUCTION
IV.2 AIDE AU DIAGNOSTIC AU RETINOPATHIE VASCULAIRE
IV.2.1 Cas d’une rétine saine
IV.2.2 Cas d’une rétine qui présente une pathologie vasculaire
IV.3 AIDE AU DIAGNOSTIC APPLICATION À LA DMLA
IV.3.1 Méthode adoptée
CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
