RECALAGE SCAN / IRM-T2 (ISIS/Curie)

Contenu

Contexte de l'étude

Description des données

• IRM pondérée T2 : 72 coupes de 256 par 256 points. La taille du point est de 1.015625 mm par 1.015625 mm, pour une épaisseur de coupe de 2.0 mm.
  On a reconstruit un volume 3D à partir de toutes les coupes.

• CT : 78 coupes de 512 par 512 points numérotées de 18998_0001 a 18998_0079 (la coupe 18998_0039 est manquante).
  • 18998_0001 : scud view
  • 18998_0002 : coupe de repérage (épaisseur = 1 mm, Z (cm) = 0.26). Sa position est proche de celle de la coupe 18998_0057 (Z (cm) = 0.29).
  • 18998_0003 : coupe de repérage (épaisseur = 1 mm, Z (cm) = -4.50). Sa position est proche de celle de la coupe 18998_0038 (Z (cm) = -4.46).
  • de 18998_0004 à 18998_0015 : coupes d'épaisseur 5 mm.
  • de 18998_0016 à 18998_0079 : coupes d'épaisseur 2.5 mm.

  Dans un premier temps, on a recréé la coupe 18998_0039 manquante (Z (cm) = -4.21) par interpolation entre les coupes 18998_0038 (Z (cm) = -4.46) et 18998_0040 (Z (cm) = -3.96).
  Ensuite, on a reconstruit un volume 3D avec 64 coupes (de 18998_0016 à 18998_0079). de 512 par 512 points. La taille du point est de 0.4921875 mm par 0.4921875 mm, pour une épaisseur de coupe de 2.5 mm.

Recalage rigide

Validation

• Les données CT comportent entre 28 et 34 coupes d'épaisseur 4 mm, chaque coupe comportant 512 par 512 points de taille 0.65 mm par 0.65 mm.
• Les données IRM comportent entre 20 et 26 coupes d'épaisseur 4 mm, chaque coupe comportant 256 par 256 points de taille 1.25 mm par 1.25 mm.

Alexis Roche a repris les mêmes images mais a utilisé quelques points choisis manuellement a peu près sur la surface du crâne, et trouve une erreur médiane de 2.0 mm pour un recalage CT/IRM, avec le critère d'information mutuelle [1].
La précision du recalage est directement liée à la taille du point dans les coupes et à l'épaisseur des coupes.

Résultats

Nous avons également extrait des contours dans les coupes scanner que nous avons superposés aux coupes IRM. Les images affichées étant réduites, il faut les afficher en pleine résolution pour mieux voir les contours.

Données originales, coupe axiale (géométrie d'acquisition)
Coupe scanner originale avec fenêtrage étroit	Une des coupes IRM du volume original qui pourrait correspondre à la coupe scanner de gauche

Données recalées, coupe axiale (géométrie d'acquisition)
Coupe scanner originale	Contours 2D de la coupe scanner de gauche superposés sur la coupe IRM de droite	Coupe IRM rééchantillonnée en 3D (d'après le recalage) correspondant à la coupe scanner de gauche.
Même légende, première coupe scanner du volume scanner 3D
Même légende, une des dernières coupes scanner du volume scanner 3D
Nous présentons les mêmes résultats mais sur des coupes sagittales et coronales. Comme les coupes sont épaisses, nous avons rééchantillonné ces coupes afin de les rendre isotropes (uniquement pour la visualisation). Les contours 2D calculés l'ont été sur les coupes scanner rééchantillonnées.
Données originales, coupe sagittale
Coupe sagittale du volume IRM 3D original, correspondant à peu près à la coupe sagittale de la ligne ci-dessous. Cette vue montre qu'il existe une rotation d'environ 30 degrés entre les 2 volumes 3D originaux, CT et IRM.
Données recalées, coupe sagittale
Données recalées, coupe coronale
Coupes scanner originales mais rééchantillonnées selon l'axe vertical.	Contours 2D des coupes scanner de gauche superposés sur les coupes IRM de droite	Coupes IRM rééchantillonnées en 3D (d'après le recalage), puis à nouveau rééchantillonnées selon l'axe vertical, correspondant aux coupes scanner de gauche

Références

[1]

A. Roche, G. Malandain, X. Pennec, and N. Ayache. The Correlation Ratio as a New Similarity Measure for Multimodal Image Registration. 1st International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI'98), pages 1115-1124, October 1998, Boston (LNCS 1496 , Springer Verlag).

[2]

A. Roche, G. Malandain, X. Pennec, and N. Ayache. Multimodal Image Registration by Maximization of the Correlation Ratio. Rapport de recherche INRIA, 1998, numéro RR-3378.

[3]

J. West, J.M. Fitzpatrick, M.Y. Wang, B.M. Dawant, C.R. Maurer, R.M. Kessler, R.J. Maciunas, C. Barillot, D. Lemoine, A. Collignon, F. Maes, P. Suetens, D. Vandermeulen, P. van den Elsen, S. Napel, T. Sumanaweera, B. Harkness, P.F. Hemler, D. Hill, D. Hawkes, C. Studholme, J.B.A. Maintz, M. Viergever, G. Malandain, X. Pennec, M. Noz, G. Maguire, M. Pollack, C. Pelizzari, R. Robb, D. Hanson, R. Woods. Comparison and evaluation of retrospective intermodality brain image registration techniques. Journal of Computer Assisted Tomography, 1997, volume 21, pages 554--566.