Les modalités d‘acquisitions de l‘imagerie mammaire

Le cancer du sein est le cancer le plus répandu qui menace la vie des femmes dans le monde entier [Mil14]. Cependant, son dépistage à un stade infra-clinique (in-situ) permet de le saisir dans l‘endroit où il a été détecté afin d‘éviter sa dispersion dans le corps humain et de réduire les complications pathologiques ceci améliore par conséquent l‘effet des traitements prescris [Lob15].

A cet effet, pour lutter contre ce cancer et offrir des nouveaux espoirs de guérison, les médecins ne cessent d‘exploiter en routines cliniques les différents outils de l‘imagerie mammaire désormais à leur disposition notamment celui de la mammographie. L‘échographie peut être aussi utilisée comme examen complémentaire de la mammographie ainsi que l‘IRM et d‘autres modalités de l‘imagerie mammaire (la scintimammographie, l‘angiomammographie et la galactographie). Si ces nombreuses techniques sont utilisées pour améliorer le diagnostic des pathologies mammaires, la mammographie reste à l‘heure actuelle l‘examen le plus fréquent pour le dépistage précoce du cancer du sein ainsi que pour son diagnostic. L‘analyse comparative des différents clichés de mammographie permet de détecter des éventuelles anomalies, de suivre l‘histologie d‘une tumeur ou d‘évaluer l‘efficacité d‘un traitement donné. Par contre, cette analyse est fastidieuse et dépendante de l‘expertise individuelle. En plus, elle nécessite beaucoup de temps pour la réaliser manuellement.

Afin d‘aider les radiologues et augmenter la précision des diagnostics établis, il fallait utiliser les différents outils offerts par les systèmes de diagnostic assisté par ordinateur (CADS) [Dro13] qui permettent de développer des méthodes spécifiques de traitement automatique des images mammographiques comme : la visualisation 3D, la segmentation des zones suspicieuses [Dom09], l‘analyse de leur textures afin de classifier les tumeurs en terme de malignité ou bénignité [Had04] et lorsqu‘il s‘agit de comparer automatiquement deux images entre elles, une méthode de recalage devient nécessaire.

Les modalités d’acquisitions de l’imagerie mammaire

Les modalités d‘acquisition de l‘imagerie mammaire sont toutes les techniques radiologiques qui explorent le sein. Ces techniques ne donnent pas une simple «photographie» du tissu du sein étudié mais une représentation visuelle fondée sur des caractéristiques physiques ou chimiques particulières. Le but de l‘imagerie mammaire est de rechercher des anomalies du sein et de déterminer la cause des symptômes présentés. Elle est très utile pour le dépistage, le diagnostic et le traitement des anomalies mammaires. Les différentes modalités peuvent être caractérisées par :

❖ Le principe physique de fonctionnement.
❖ Le type d‘information qu‘elle contienne (morphologique ou fonctionnelle).
❖ Leur résolution spatiale et temporelle.
❖ Leur coût.
❖ Leur facilité d‘utilisation.
❖ Leur effet invasif ou non pour la patiente.

Les principaux procédés de l‘imagerie du sein sont : l‘échographie (ultrasonographie) l‘imagerie par résonance magnétique (IRM), l‘élastographie, l‘angiomammographie, la galactographie, la scintimammographie, la tomodensitométrie qui est en cours de développement et la mammographie. Cette dernière est considérée repose sur l‘utilisation des rayons X. Elle est considérée comme la technique de référence en imagerie mammaire. Par contre, seul le couplage de la mammographie avec les autres techniques d‘imagerie mammaire permet d‘optimiser le diagnostic oncologique [Sén13].

L’échographie

Principe de fonctionnement

Elle repose sur l‘utilisation des ondes sonores pour produire une image du sein [Che12]. Le principe de cet appareil consiste à projeter des ondes sonores de fréquence trop élevée sur les parties solides du corps. Ces ondes sont ensuite renvoyées par ces parties. L‘écho de ces ondes sonores produit une image qui apparaît à l‘écran de l‘échographe. Si le sein comporte une masse, l‘échographie mammaire permet d‘aider les médecins à mieux les comprendre.

Apport de l’échographie mammaire

L‘examen échographique est recommandé pour plusieurs raisons :
● Il est non couteux.
● Il ne possède pas des effets traumatiques pour la patiente.
● Il est utile pour le suivi du cancer surtout pour les seins denses.
● Il est considéré comme complémentaire d‘un examen mammographique en déterminant la nature d‘une masse qu‘une mammographie a été déjà détectée: kyste, fibrome, tumeur.
● Il permet de bien localiser la lésion mammaire en vue de guider une biopsie ou une opération chirurgicale.

L’imagerie par résonnance magnétique (IRM)

Principe de fonctionnement

L‘IRM repose sur l‘utilisation des ondes de radiofréquence et un champ magnétique puissant. Il fait analyser par un ordinateur l‘onde émise par les protons des tissus, lorsque ceux-ci sont placés dans un champ magnétique et excités par une onde radio. Il permet de voir les contrastes à l‘intérieur des tissus du sein.

Apport d’IRM mammaire 

L‘IRM mammaire est recommandée pour les raisons suivantes :
➠ Apporter une précision concernant certaines anomalies qui sont ambigües à une mammographie et à une échographie.
➠ Préciser la morphologie d‘une masse suspecte.
➠ Suivre l‘évolution pathologique d‘une lésion préopératoire après exposition du sein à la chimiothérapie.
➠ La recherche d‘une réapparition d‘un cancer après une guérison.
➠ Dans le cas d‘une densité immense du sein qui gêne le dépistage du cancer par la mammographie.

Table des matières

Introduction Générale
Chapitre I : L’imagerie mammaire
1. Introduction
2. Anatomie et cancer du sein
3. Les modalités d‘acquisitions de l‘imagerie mammaire
3.1. L‘échographie
3.1.1. Principe de fonctionnement
3.1.2. Apport de l‘échographie mammaire
3.2. L‘imagerie par résonnance magnétique
3.2.1. Principe de fonctionnement
3.2.2. Apport d‘IRM mammaire
3.3. L‘élastographie en échographie mammaire
3.3.1. Principe de fonctionnement
3.3.2. Apport de l‘élastographie mammaire
3.4. La galactographie
3.4.1. Principe de fonctionnement
3.4.2. Apport de la galactographie
3.5. La scintimammographie
3.5.1. Principe de fonctionnement
3.5.2. Apport de la scintigraphie du sein
3.6. L‘angiomammographie
3.6.1. Principe de fonctionnement
3.6.2 Apport de l‘angiomammographie
3.7. La tomosynthése
3.7.1. Principe de fonctionnement
3.7.2. Apport de la tomosynthése
3.8. La mammographie
3.8.1. Principe de fonctionnement
3.8.2. Qualité des images mammographiques
3.8.3. Incidences en mammographie
3.8.4. Apport de la mammographie
3.8.5. Intérêt du traitement automatique des images mammographiques
3.8.6. L‘analyse comparative des images mammographiques
4. Conclusion
Chapitre II : Le recalage d’images
1. Introduction
2. Applications du recalage
2.1. La stéréovision
2.2. L‘indexation
2.3. La médecine
2.3.1. La détection des lésions
2.3.2. La fusion de données
2.3.3. Le suivi de la pathologie
2.3.4. La chirurgie assistée
2.3.5. Le positionnement du patient
3. Le problème de recalage d‘images
3.1. Principe général d‘un système de recalage
3.2. Composants d‘un système de recalage
3.2.1. La transformation recherchée
3.2.2. Les attributs
3.2.3. La mesure de ressemblance
3.2.4. La méthode d‘optimisation
4. Validation des méthodes du recalage
5. Conclusion
Chapitre III : Le recalage en imagerie mammaire
1. Introduction
2. Etat de l‘art
2. 1. Recalage monomodal des images du sein
2. 2. Recalage multimodal des images du sein
3. Validation des méthodes de recalage d‘images de mammographie
3. 1. Une base de données commune
3. 2. Evaluation des mises en correspondance des primitives
3. 3. Soustraction des images
3. 4. Calcul des mesures de similarités entre images
3. 5. Etude de fantôme
4. Conclusion
Chapitre IV : Un algorithme hiérarchique combiné de recalage
1. Introduction
2. Le plan hiérarchique combiné
2. 1. La technique de multi-résolution
2. 2. La stratégie de subdivision progressive des images en blocs
2. 3. La hiérarchie combinée
3. Une méthode hybride du recalage
3.1. Un recalage iconique à base de l‘information mutuelle
3.2. Un appariement géométrique à base la méthode de TPS
4. Description générale de l‘algorithme proposé
5. Conclusion
Chapitre V : Conception et réalisation
1. Introduction
2. Matériels et méthodes
3. Résultats du recalage
4. Validation et discussions
4.1. Validation par soustraction
4.2. Validation quantitative
4.3. Validation du coût algorithmique
4.3.1. Etude de la complexité
4.3.2. Etude du temps de calcul
4. Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques
Webographie

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