Suivi de la résection de tumeurs cérébrales dans des images ultrasons

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Suivi de la résection de tumeurs cérébrales dans des images ultrasons

Labo TIMC-IMAG
Equipe Gestes Médicaux-Chirurgicaux Assistés par Ordinateur
Encadrants Matthieu.Chabanas@imag.fr,Fanny.Morin@imag.fr

Contexte

Les tumeurs cérébrables présentent un taux de mortalité très important. Lorsque cela est possible, la résection chirugical (ablation) de la tumeur est le traitement prioritaire. Ce geste doit être précis pour garantir l'exérèse complète des tissus cancéreux tout en limitant la morbidité sur les tissus sains environants.

Nous travaillons actuellement sur un système de guidage per-opératoire en neurochirurgie. L’objectif est de simuler les déformations du cerveau pendant l'intervention (phénomène de "brain-shift", résection de la tumeur, ...) pour mettre à jour en temps réel les images médicales pré-opératoires du patient. Notre approche repose sur l'utilisation combinée d'un modèle biomécanique des tissus du cerveau et d'un système d'imagerie par ultrasons.

Ce sujet d'IRL porte sur une des étapes de ce processus, le suivi de la résection de la tumeur dans les images ultrasosn. Les figures ci-dessous donnent un exemple du type de données disponibles (source: SINTEF, Trondheim, Norway).

IRM tumeur
Image IRM de cerveau. La tumeur est visible en haut à droite (zone sombre)
Image US tumeur, init
Image ultrasons de la tumeur en début d'intervention.
Image US tumeur, resection
Image ultrasons pendant la résection.

Sujet

L'objectif est de proposer une méthode pour détecter les limites de la tumeur dans les images ultrasons, et en particulier la zone déjà résecquée.

  • Le premier travail est d'ordre bibliographique: l'étudiant(e) devra recenser les principales méthodes existantes pour ce type de problème. Plusieurs approches sont possibles: basées sur le pur traitement des images, la déformation d'un modèle 3D de la tumeur, ...
  • Une solution sera ensuite proposée, adaptée à nos données.
  • Un prototype sera implanté et testé. Cette réalistation se fera en C++ en utilisant des librairies existantes (VTK, OpenCV) et/ou à l'aide de logiciels de traitement d'images tels Paraview, ItkSnap ou ImageJ.

Compétences

  • Programmation Orientée Objet Java/C++
  • Traitement d'image
  • Modélisation surfacique 3D
  • Enthousiasme!