Fusion de données temps réel pour les biopsies de prostate basée IA

Les sondes échographiques 3D standard ne permettant pas de faire une acquisition de volumes en temps réel, nous développons une approche de recalage 3D/2D permettant de recaler une image « live » du geste en cours (par exemple une biopsie de prostate) avec un volume 3D de référence. Comme alternative à des méthodes de recalage basées sur du traitement d’images « conventionnel » nous proposons de développer une approche utilisant des réseaux de neurones convolutionnels et exploitant le caractère stéréotypé des trajectoires de biopsies. Une fois l’apprentissage réalisé, l’inférence de la position spatiale d’une image 2D est « instantanée » et permet un guidage en temps réel.  L’apprentissage a été réalisé à partir de données cliniques (volumes échographiques, maillages de la prostate, informations de recalage fournies par une autre méthode de recalage que nous avions développée au laboratoire).

Réseau proposé dans le papier SPIE (ref ci-dessous) : les informations fournies au réseau sont l’image ultrasonore courante et l’image précédente, le flot optique, une estimation du mouvement de la sonde entre les deux acquisitions (par exemple fournie par un capteur inertiel) et la position spatiale estimée de l’image précédente. Le réseau détermine la position spatiale de l’image courante.

Publications : Dupuy T, Beitone C, Troccaz J, Voros S. 2D/3D Deep Registration for Real-Time Prostate Biopsy Navigation. SPIE Medical Imaging Symposium, 2021, DOI:10.1117/12.2579874- Cum Laude Winner of the “Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling” Best poster award

Accessible sur https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03131349/document

Collaborations : services d’urologie de l’APHP La Pitié Salpétrière (Pr Mozer) et CHU de Grenoble (Dr Fiard, Pr Descotes). Société KOELIS

Financements (en cours) : Projet région ARA ProNavIA, Institut MIAI@Grenoble-Alpes, labex CAMI

Status : ACTIVE

Thèse de Tamara Dupuy co-encadrée avec Sandrine Voros et Clément Beitone.

Contact: jocelyne.troccaz@univ-grenoble-alpes.fr