EP-4334896-B1 - METHOD FOR MORPHOLOGICAL PROCESSING OF MICROWAVE RADAR IMAGES IN THE MEDICAL FIELD USING DIFFERENT HYPOTHESES ON THE MEDIUM THROUGH WHICH THE MICROWAVE SIGNALS PASS

Inventors

• FASOULA, Agathi
• DUCHESNE, LUC

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20220504

Claims (8)

1. A method for processing medical images of human tissues of an area of the body of a patient and particularly of the breast by means of a medical imaging device (1) comprising an array of probes emitting/receiving electromagnetic waves in the microwave range consisting of K > 1 probes spaced from each other, the array comprising P > 1 different configurations defining emitting probes and receiving probes for one or several positions around the area, in which the emitting probes are configured to emit microwave signals so as to illuminate an area of the body and the receiving probes are configured to receive microwave signals after diffusion and reflection into the area, the probes being able, in a complementary manner, to be configured to emit and receive simultaneously, the method comprising the following steps implemented in a processing unit of the medical imaging device: - acquiring (E1) the signals produced in P > 1 configurations of the array of antennas; - the method comprising for each configuration: - processing (E2) the signals acquired for N > 1 sets of Ai > 1 values, 1 ≤ i ≤ N, of a parameter (pcfib) characteristic of dielectrically properties of the human tissues traversed by the signals, so as to obtain ∑ i = 1 N Ai elementary microwave radar images; - selecting (E3) in each of the N sets according to at least one image focusing criterion, an elementary microwave radar image, each selected elementary image corresponding to one of the values of the parameter (pcfib) of the set; one elementary image per set being selected for a configuration; - the method comprising for each set: - reconstructing (E4), from the selected elementary radar images, each of the configurations of a radar image of the body area of a patient so as to reconstruct one 3D radar image per set; - morphologically processing (E5) each reconstructed radar image so as to obtain a morphological image on which one or several regions of interest, if existing, that may constitute a lesion, are identified, - assessing (E6) the persistence of each region of interest on the different morphological images obtained in order to morphologically validate the region of interest, the assessing of the persistence consisting in evaluating whether regions of interest are present on several morphological images in a same area.
2. The method according to claim 1, wherein the morphological processing (E5) consists in determining the solidity of one or several pixel regions of the image, a region of interest being identified if the associated solidity is greater than a threshold.
3. The method according to any of the preceding claims, wherein at least N=2 sets are considered, preferably at least N=3 sets of Ai > 1 values, 1 ≤ i ≤ N, of characteristic parameter (pcfib) of the medium traversed by the signals.
4. The method according to claim 3, wherein the sets totally or partially overlap in terms of variation ranges and/or in terms of values.
5. The method according to any of the preceding claims, wherein the assessment of the persistence consists in determining a percentage of presence of a region of interest on the morphological images, a region of interest being validated for a percentage greater than a threshold.
6. The method according to the preceding claim, wherein the array of probes comprises K > 1 probes disposed around the area to be imaged, said array being movable in vertical positions around the area to be imaged, each configuration being an angular sector of probes each composed of M > 1 probes with M < K, each configuration being angularly offset by at least one probe relative to another configuration; for each angular sector, each of the probes is in emission alternately so as to produce the signals acquired for the configuration, an elementary radar image being determined for each angular sector per set of characteristic parameter values (pcfib).
7. A computer program product comprising program code instructions for the execution of the steps of the method according to any of claims 1 to 6, when this method is executed by at least one processor.
8. A medical imaging device comprising a processing unit configured to implement a method according to any of claims 1 to 6.

Description

DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le domaine de l'imagerie médicale utilisant les ondes électromagnétiques dans la bande des fréquences micro-ondes et concerne plus particulièrement l'imagerie médicale pour l'analyse de tissus ou d'organes humains perméables aux ondes électromagnétiques. Et l'invention trouve notamment application dans l'imagerie du sein et la détection des pathologies mammaires. ETAT DE LA TECHNIQUE Les techniques d'imagerie micro-ondes permettent d'imager des organes humains perméables aux ondes électromagnétiques et sont des techniques prometteuses dans le domaine de l'imagerie du sein et la détection de pathologies telle que les cancers du sein. L'imagerie micro-ondes met en œuvre des sondes d'émission configurées pour éclairer tout ou partie de l'organe à imager au moyen d'ondes électromagnétiques. Les ondes émises traversent la zone à imager et sont reçues par des sondes de réception. Les sondes peuvent, de manière complémentaire, être configurées pour émettre et recevoir simultanément. Les ondes reçues ont traversé la zone à imager en ayant subi des réflexions sur les obstacles rencontrés, aux endroits des contrastes diélectriques (par exemples une lésion cancéreuse située dans des tissus sains). L'ensemble des coefficients de transmission ainsi mesurés entre les sondes émettrices et les sondes réceptrices forment une acquisition multistatique. Ces acquisitions multistatiques servent d'entrée à des modules de traitement d'imagerie radar et permettent d'obtenir une image radar 2D ou 3D de l'organe ou d'une partie de l'organe. Pour obtenir des images représentant au mieux la zone à imager il est nécessaire de connaitre a priori le milieu diélectrique le long des différents chemins parcourus par les ondes électromagnétiques entre les sondes d'émission, chaque point de la zone à imager considérée, et les sondes de réception. Or cette connaissance a priori des propriétés diélectriques des organes à imager n'est pas accessible et nécessite de faire des hypothèses sur le milieu traversé ce qui conduit à des images qui peuvent être de mauvaise qualité. Le document US2013/018591 A1 (GRZEGORCZYK TOMASZ M [US]) (2013-01-17) divulgue un appareil d'imagerie par micro-ondes utilisant un faisceau d'antennes fonctionnant pour recueillir des informations de champ électromagnétique pour un matériau soumis à un examen par imagerie. Un procédé et un dispositif de traitement d'images utilisent l'approximation dipolaire discrète (DDA, de l'anglais discrete dipole approximation) et réduisent de façon drastique le temps nécessaire au traitement des données mesurées et à l'estimation des propriétés du matériau interrogé. Une évaluation initiale des propriétés du matériau est effectuée et le champ obtenu est estimé. Ces résultats sont comparés aux résultats mesurés et les changements graduels de la propriété du matériau sont calculés. Les propriétés mises à jour du matériau sont utilisées pour recalculer le champ. Le document CN 111067524 A (UNIV TIANJIN) (2020-04-28) divulgue un procédé d'estimation des propriétés diélectriques moyennes de l'imagerie mammaire par micro-ondes. Le procédé comprend les étapes suivantes : étirer chaque image source IRM mammaire, discrétiser chaque tissu mammaire, ajouter une couche de peau en prenant comme référence le contour de la poitrine, et établir un modèle mammaire tridimensionnel par un traitement d'interpolation ; définir une position de tumeur et un rayon de tumeur dans un modèle tridimensionnel du sein, disposer un réseau d'antennes à la surface de la peau, effectuer un remplacement par une source ponctuelle, permettre à chaque antenne d'émettre des signaux de manière séquentielle, permettre aux autres antennes de recevoir des signaux, et soumettre tous les signaux reçus à un traitement d'imagerie par un algorithme confocal ; d'obtenir une constante diélectrique moyenne correspondante du sein. Le document US 2005/107692 A1 (LI JIAN [US] ET AL) (2005-05-19) divulgue un système d'examen d'un tissu biologique, qui consiste à irradier une zone tissulaire avec une pluralité d'impulsions de rayonnement hyperfréquence. Les impulsions hyperfréquence sont balayées sur toute une plage de fréquences micro-ondes. En réponse aux impulsions hyperfréquence balayées, la zone tissulaire émet une pluralité de signaux thermoacoustiques. Une image de la zone tissulaire est formée ensuite à partir de la pluralité de signaux thermoacoustiques. Le document US 2019/175095 A1 (BORE CHRIS [GB]) (2019-06-13) divulgue un système d'imagerie médicale qui comprend un réseau d'antennes hyperfréquences : des antennes d'émission et de réception espacées les unes des autres. Le réseau d'antennes à micro-ondes a plusieurs configurations définissant les positions des antennes par rapport à la partie de corps. Le système d'imagerie médicale comprend en outre un actionneur conçu pour déplacer le réseau d'antennes à micro-ondes entre les configurations et un processeur configuré pour obtenir un ensembl