FR2790657A1

FR2790657A1 - Three-dimensional contactless measurement of a tissue of living organism from digital ultrasound image by using graphic representation of profile of gray level of ultrasound image

Info

Publication number: FR2790657A1
Application number: FR9903083A
Authority: FR
Inventors: Souheil Mansour
Original assignee: IODP
Current assignee: IODP
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-15
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: FR2790657B1

Abstract

An measurement axis (1) is defined followed by calculating a gray level profile along of the measurement axis. A graphic representation of the profile of gray level (2) of the ultrasound image is used. The measurement is extracted from the extrema visualized on the graphic representation of the gray levels.

Description

PROCEDE DE MESURE DE L'EPAISSEUR D'UN MUSCLE AMETHOD FOR MEASURING THE THICKNESS OF A MUSCLE A

PARTIR D'UNE IMAGE.STARTING FROM AN IMAGE.

La présente invention est dans le domaine des outils d'aide au diagnostic permettant entre autres la réduction des risques liés à la mesure de données physiologiques. La mesure de la masse ventriculaire gauche est utilisée pour l'étude de l'hypertrophie de ce même ventriculaire gauche et de son évolution sous traitement The present invention is in the field of diagnostic aid tools allowing among other things the reduction of the risks linked to the measurement of physiological data. The measurement of the left ventricular mass is used for the study of the hypertrophy of this same left ventricular and its evolution under treatment

antihypertenseur.antihypertensive.

Cette mesure est basée sur la lecture de l'image échographique de ce ventriculaire. Le spécialiste doit alors estimer et délimiter les éléments à mesurer, par exemple au moment de la diastole. Cette estimation demande une interprétation précise de la dite image échographique et This measurement is based on the reading of the ultrasound image of this ventricular. The specialist must then estimate and delimit the elements to be measured, for example at the time of the diastole. This estimate requires a precise interpretation of said ultrasound image and

nécessite des moyens de mesure adéquats. requires adequate means of measurement.

L'objet de l'invention est de remédier à ces difficultés en proposant un dispositif permettant de visualiser plus nettement les éléments à mesurer, pour tous The object of the invention is to remedy these difficulties by proposing a device making it possible to visualize more clearly the elements to be measured, for all

les éléments d'un organisme vivant. the elements of a living organism.

La détection automatique des contours appliquée à la mesure échocardiographique de la MVG à partir des tracés TM du ventricule gauche permet de standardiser les procédures de lecture dans un domaine dans lequel la lecture centralisée par un seul lecteur n'est pas possible. Elle permet en outre un gain de temps non négligeable au cours de la lecture. Les mesures peuvent enfin être directement sauvegardées dans un fichier, ce qui évite tout risque d'erreur de transcription. D'autres avantages comme l'archivage des données d'un patient et le contrôle de la qualité du tracé sont liés à la numérisation des images échographiques. L'invention concerne un procédé de mesure dimensionnelle sans contact d'une paroi tissulaire d'un organisme vivant, en particulier d'un élément du corps humain, à partir d'une image échographique numérique (3). Ce procédé comprend les étapes suivantes: - on définit un axe de mesure (1); - on calcule le profil des niveaux de gris le long dudit axe de mesure; - on superpose une représentation graphique du profil de niveaux de gris (2) à l'image échographique; - on effectue la mesure désirée sur les extrema visualisés sur la représentation graphique des niveaux de The automatic detection of the contours applied to the echocardiographic measurement of the MVG from the TM traces of the left ventricle makes it possible to standardize the reading procedures in an area in which centralized reading by a single reader is not possible. It also saves a considerable amount of time during reading. The measurements can finally be directly saved in a file, which avoids any risk of transcription error. Other advantages such as the archiving of a patient's data and the control of the quality of the tracing are linked to the scanning of ultrasound images. The invention relates to a method for non-contact dimensional measurement of a tissue wall of a living organism, in particular of an element of the human body, from a digital ultrasound image (3). This process comprises the following steps: - a measurement axis (1) is defined; - the profile of the gray levels along the said measurement axis is calculated; - a graphical representation of the gray level profile (2) is superimposed on the ultrasound image; - the desired measurement is performed on the extrema displayed on the graphical representation of the levels of

gris.Grey.

Avantageusement, la mesure s'effectue à l'aide d'un logiciel permettant de trouver les extrema définissant la mesure. La mesure peut alors être effectuée par un calculateur possédant un module de reconnaissance des extrema et/ou un module de mémorisation des extrema à mesurer. Dans une variante, l'image échographique est Advantageously, the measurement is carried out using software enabling the extrema defining the measurement to be found. The measurement can then be carried out by a computer having a module for recognizing the extrema and / or a module for storing the extrema to be measured. Alternatively, the ultrasound image is

numérisée à partir de la sortie vidéo d'un échographe. digitized from the video output of an ultrasound system.

Avantageusement la superposition des images est effectuée pendant le défilement de l'image échographique issue de la sortie vidéo de l'échographe. Préférentiellement, la mesure Advantageously, the superposition of the images is carried out during the scrolling of the ultrasound image from the video output of the ultrasound system. Preferably, the measurement

s'effectue par comparaison avec une échelle prédéfinie. is done by comparison with a predefined scale.

Le calcul du profil des niveaux de gris peut s'effectuer, dans une première variante, par la valeur moyenne de groupes d'au moins 2 et au plus 15 pixels, et dans une seconde variante par différence de valeur entre The calculation of the gray level profile can be carried out, in a first variant, by the average value of groups of at least 2 and at most 15 pixels, and in a second variant by difference in value between

deux pixels voisins.two neighboring pixels.

La figure 1 représente une image échographique numérisée (3) sur laquelle est superposé un axe de mesure (1) et une représentation graphique du profil des niveaux de FIG. 1 represents a digitized ultrasound image (3) on which is superposed a measurement axis (1) and a graphic representation of the profile of the levels

gris (2) définis par le procédé suivant l'invention. gray (2) defined by the method according to the invention.

L'invention sera mieux comprise avec la description d'une The invention will be better understood with the description of a

réalisation particulière.particular achievement.

Cette réalisation utilise le procédé objet de l'invention pour la lecture semi-automatique du diamètre et de l'épaisseur des parois ventriculaires à partir des tracés This embodiment uses the process which is the subject of the invention for the semi-automatic reading of the diameter and the thickness of the ventricular walls from the traces.

Temps-Mouvement (TM) enregistrés sur cassettes vidéo. Time-Movement (TM) recorded on video cassettes.

On utilise un logiciel spécifique préexistant Io fonctionnant sur un micro-ordinateur. Ce logiciel permet de capturer, d'archiver et d'analyser les images. Les images TM du ventricule gauche sont digitalisées en 640 par 580 pixels avec 256 niveaux de gris à partir d'un enregistrement sur cassette S-VHS. Le premier temps est la calibration de l'image en utilisant l'échelle des distances. Cette calibration est ensuite sauvegardée avec chaque image. Pour l'analyse, le lecteur doit définir la zone visée (systolique ou diastolique) sur la base de l'ECG. L'algorithme calcule alors le niveau moyen de gris sur une bande temporelle de 10 pixels et le profil obtenu est analysé de façon à estimer la position des interfaces proximale et distale des murs ventriculaires. Dans ce cas particulier, la bande temporelle correspond à 30 milli-secondes. Le choix des algorithmes permet de s'accorder à l'une ou à l'autre des deux conventions existantes: convention de PENN ou convention de la Société Américaine d'Echocardiographie. L'utilisateur peut rectifier de possibles erreurs de détection avec l'aide du profil de niveau de gris et positionner différemment une ou plusieurs interfaces. L'ordinateur aide le choix d'une autre interface en attirant le curseur vers la zone la plus We use specific pre-existing software Io running on a microcomputer. This software allows you to capture, archive and analyze images. The TM images of the left ventricle are digitized in 640 by 580 pixels with 256 levels of gray from a recording on S-VHS cassette. The first step is to calibrate the image using the distance scale. This calibration is then saved with each image. For the analysis, the reader must define the target zone (systolic or diastolic) based on the ECG. The algorithm then calculates the average gray level over a time band of 10 pixels and the profile obtained is analyzed in order to estimate the position of the proximal and distal interfaces of the ventricular walls. In this particular case, the time band corresponds to 30 milli-seconds. The choice of algorithms makes it possible to agree with one or the other of the two existing conventions: PENN convention or convention of the American Society of Echocardiography. The user can correct possible detection errors with the help of the gray level profile and position one or more interfaces differently. The computer helps the choice of another interface by drawing the cursor to the most

proche correspondant à l'algorithme. close corresponding to the algorithm.

I1 est aussi possible de forcer le positionnement à l'endroit exact choisi par le lecteur. Des outils complémentaires permettent de faire varier le contraste et la luminosité de l'image soit de façon globale soit en une zone déterminée de l'image pour améliorer la détection des contours. Ceci est particulièrement utile pour déterminer la limite distale du mur postérieur, surtout quand le réglage des gains faits par l'échocardiographiste It is also possible to force positioning at the exact location chosen by the reader. Additional tools allow you to vary the contrast and brightness of the image either globally or in a specific area of the image to improve the detection of contours. This is particularly useful for determining the distal limit of the posterior wall, especially when adjusting the gains made by the echocardiographer.

au moment de l'enregistrement des images n'est pas optimal. when saving images is not optimal.

Les résultats des mesures systoliques et diastoliques sont ensuite automatiquement sauvegardés dans un fichier The results of systolic and diastolic measurements are then automatically saved in a file

réutilisable ultérieurement.reusable later.

Claims

1 - Method of non-contact dimensional measurement of a tissue wall of a living organism from a digital ultrasound image (3) characterized in that it comprises the following steps: - a measurement axis (1) is defined ; - the profile of the gray levels along the said measurement axis is calculated; - a graphical representation of the gray level profile (2) is superimposed on the ultrasound image; - the desired measurement is made from the extrema displayed on the graphical representation of

shades of grey.

2 - Measuring method according to claim 1 characterized in that the measurement is carried out using software allowing to find the extrema defining the measurement. 3 - Measuring method according to claim 1 or 2 characterized in that the ultrasound image is digitized at

from the video output of an ultrasound system.

4 Measuring method according to claims 3

characterized in that the graphical representation of the gray level profile is superimposed on the ultrasound image while the ultrasound image is scrolling

from the video output of the ultrasound system.

- Measuring method according to any one of

previous claims characterized in that the measurement

is done by comparison with a predefined scale.

6 - Measuring method according to any one of

claims 1 to 5 characterized in that the calculation of the

grayscale profile is done by difference of

value between two neighboring pixels.

7 Measuring method according to any one of

claims 1 to 5 characterized in that the calculation of the

grayscale profile is done by the average value

groups of at least 2 and at most 15 pixels.

8 - Measuring method according to any one of

claims 1 to 7 characterized in that the measurement is

performed by a computer having an extrema recognition module and / or a storage module

extrema to measure.