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Multi-Modal Image-Based Model Generation Method for Non-Invasive Dynamic Assessment of Femoroacetabular Impingement
Jérôme Schmid, Professeur HESGE
Friday, Nov. 22, 2019 · 4:36 p.m. · 15m 41s
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je partage le plaisir d'être ici aujourd'hui non je remercie vivement la
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fondation daimler de cette invitation et d'avoir à composer à travers ce prix
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ce projet de recherche qui a ce petit nombre fail je
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vous laisse réduire le nombre en anglais long eux peu après
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mais socialement 0 un c'est aussi un ce prix récompense aussi in fine de recherche que
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que je conduit à la haute ecole de santé dans la filière des techniciens radio j. médical
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et donc ce prix là aussi ta moyens de mettre en avant eux le
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travail que je conduit avec eux les collaborateurs de la filière et d'autres partenaires
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donc le contexte médical de cet axe rechercher des troubles muscle ce que l'éthique
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donc si on fait athènes systèmes locaux moteur
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donc censément le structure osseuse les muscles cartilage illégalement etc
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et ces troubles lens sont généralement souvent négligée à tort
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et que j'entends par là c'est qu'en fait
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généralement on ne meurt pas notre muscle ce que l'éthique compare son cancer maladies cardiovasculaires
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mais eux ont en pratique éclairé c'est que ces troubles sont très présents dans la population suisse
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par exemple un sondage de l'office fédéral des statistiques comédie c'est demander aux gens estce que
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vous avez des douleurs en conséquence d'autres muscles politique plus classique le mal de dos
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le mal la nuque 35% des suisses disait un petit peu 8% disaient oui
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sur regarde de façon plus poussée on voit que c'est
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la deuxième cause de spécialisation suisse métro muscle ce que l'éthique
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et y'a plus de 10 ans et repenser des représentaient déjà plus de 10% des 11% des consultations
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et tout ça pèse beaucoup sur l'économie suisse on estime à peu près à plus de
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4 milliards pour les entreprises en coûts directs indirects ces troubles jusqu'ce que l'éthique
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on prend l'exemple l'assurance invalidité 7 plus
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de 1 milliard liés aux douleurs de dos etc
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et dans un contexte in population vicente qu'on connaît très bien dans nos sociétés industrialisées
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c'est que ces troubles se multiplient s'aggrave et on sait tous que j'ai envie puis on a mal au dos chili etc
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donc la prise en charge et très variés et des présents chargeur
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médicamenteuse l'exercice physique mais il existe dans certains cas évidemment la chirurgie
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on distingue deux types de géorgie essentiellement celles qui font la pose de prothèses
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ici je présente l'exemple de la hanche la pose de prothèses de hanche king prix surgit qui m'as assez bien
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et à droite vous avez insurgés conservatrice c'est
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à dire qu'on essaie de préserver l'articulation plus possible
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on essentiellement ouvrant et encourra bon ton de la ce qui peut poser problème ouvert après pourquoi en fait
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alors les patients dans ce contexte ils ont beaucoup d'attente accès changer ce que normal
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tout d'abord ils veulent améliorer leur qualité de vie citadine dont vous avez des douleurs
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un inconfort il veut que ses effets disparaissent ou s'estompe
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le plus possible les mêmes choses ils veulent conserver leur autonomie
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j'apporte bouger mais aussi réaliser des choses toutes simples ce attachés c'est là c'est prendre un bain s'asseoir
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et on il ya beaucoup d'études qui montrent par exemple la hanche le seul fait de s'asseoir
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peut provoquer des dislocation de la hanche corps qu'on a d certaines configurations
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et finalement on constate le plus possible
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avec ses patients veulent garder inactivité physique sociale
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et sont très demandeurs dit ok je mets facture j'aimais après sage boivent continuellement tennis
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donc ces attentes qui sont élevés qui sont tout à fait
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justifier en fait rajouter impression auprès du service de santé des
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charges et la question de céline en chercher comment nous on peut aider ces chirurgiens à eux à répondre à ces attentes
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alors tout d'abord l'imagerie médicale donc moi je suis dans une filière on ne formant les gens qui produit ces images
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c'est à un élément indispensable aujourd'hui dans cette prise
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en charge surgical ici jouant des techniques d'imagerie classique la radiographie
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la tendance est à maîtriser le scanner le ct la version tridimensionnelle de l'art graphique et l'
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imagerie par résonance magnétique fonctionnelle des modèles des techniques
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d'imagerie utilement courait dans le domaine muscle que létale
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les questions diverses hausses éthique la là l'informatique pour entrer en jeu avec le là on peut faire de l'aide assistée par
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ordinateur et on peut faire ce que vous voyez ici dont voici un faire marcher le pointeur utilise non ou des moutons pas du tout
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devra vous trouvez à droite en fait eux sont à peine
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reconstruction tridimensionnelle c'est à dire à partir de l'imagerie médicale
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on peut recréer un modèle en 3 dimensions de l'anatomie du patient
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de façon la plus fidèle possible c'est à dire sa grand'modèle qui est personnalisé sur l'anatomie du patient
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ces techniques d'imagerie ont malheureusement des inconvénients elles sont pas parfaite
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les modalités la radiographie l'atmosphère mettrait surnommé t. qui se former et au x que l'on sait
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qu'à fortes doses sont dommageables provoquer des cancers des mutations donc on essaye de réduire ses 12 plus possible
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et si on prend l'image du à la résonance magnétique des pannes d'éviter qu'à priori pose
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problème au corps humain mais elle prend du temps de faire une image un mirage parce que j'ai fait
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sachse comptant minutes tandis qu'un radiographie ou un cet essai peut être en dessous de la minute d'accord
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donc ça c'est un inconfort patient la prise de temps et on sait que si le
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patient bouge pendant l'image séquence comprennent photo de quelqu'un la qualité d'image vais péjorer
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donc ici je présente des exemples de recherche passé où nous utilisons ces modèles
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cette reconstruction 3 d. pour faire de la planification aider le patient le chirurgien
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ici à gauche jean image créée à partir de la mode ils tombent dans cette maîtrise des
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techniques classiques voyez un modèle virtuel ou changer un peu choisir ces prothèses les orienté dans l'espace
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choisir les composants qui devra vont planifier sa chirurgie
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au milieu version n'utilisant que des radiographie donc de radiographie
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et troisième roue nous utilisons l'IRM pour ici faire
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modélisation de la colonne vertébrale avec les verts tels les disquettes invertébrés
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donc tout ça c'est des recherches qu'on a fait dans le passé certaines son concours
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qui vous montre comment l'imagerie médicale plus la
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reconstruction 3 d. permettent de faire cette planification
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alors ici je vous présente le projet faille donc le projet
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qui étaient soumis à l'asthme et à la fondation d'aller molle
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donc c'est un projet qui en collaboration avec l'université de berne donc le requérant principal professeur guangdong
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et un chirurgien de professeur maurice tenace qui travaille qui travaillait à l'insight vital
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en fait ces deux personnes monsieur jiang parti en chine et monsieur assez maintenant l'hôpital de
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fribourg donc si jamais vous allez vous faire opérer de la hanche hôpital prévaut sera votée et cetera
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donc ce projet il se concentre sur ce qu'on appelle ces
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femmes faille courant français ces conflits fait norrois cet abus l'air
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l'idée c'est quoi c'est qu'en fait eux souvent dues à des malformation ceux en qui
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si vous avez un exempt de ma formation osseuse à droite ce qu'on appelle la formation de type cam
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vous avez en fait la tête fait moral qui énonce un cédant lorsque celles qui ne forme qui pas très circulaire
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et qui va se passer c'est quand le vous allez bougeotte fémur là l'
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attachement à la con ce tapis sur votre disque salon ici voyez le petit certes
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et afin de faire ça tout le temps avec certains intensité vous allez en fait endommager vos articulations
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donc vous allez peut être endommagé 6 mois le petit triangle ce qu'on appelle la
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borromini structure cartilagineuse qué présente et dont il ya pas mal d'études qui montrent que c.
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conflits répétez peuvent aussi généré la création d'un la
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passion de arthrose que vous savez aucune formation dégénératives de l'articulation
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ces profils apparaît chez le patient jeune donc c'est pas que la part 5 à 80 11 ans qui peut se faire ça
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peut commencer dès l'âge de 15 ans et beaucoup d'études et vous avez tout le spectre jusqu'à des personnes de 60 ans
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et en ondes dans ces cas là on essaie d'éviter la pose de prothèses
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de hanche passe consacré pose de prothèses et enchaîne durée de 15 à 20 ans
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donc on essaie de faire des choses plutôt conservatrice on va essayer de rats beauté
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loss pour afin d'améliorer la mobilité de l'articulation donc dans ce projet la
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on va utiliser donc des méthodes au soupçon tridimensionnelle ont été cédés le plus
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précis possible essonne disons vu qu'on vous soyez précis en dessous du mm
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nous voulons que ce soit automatique nous voulons pas intervenir dans deux ans n'a pas le temps
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et nous voulons éviter l'usage classique traditionnel de l'arthrose copie
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qui en gros vous ouvrez vous mettez caméra exercice passe donc la
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façon la moins invasive possible pour que le patient et le plus
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de confort mais voient leurs attentes sont si élevés rapide subit métrique etc
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donc nos choix d'imagerie c'était d'utiliser la radiographie conventionnelle cette chose qu'on a on
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a bien travaillé dessus et pour lire énonce éditions baptisé liam ya pas de do c super mais ceylan
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donc ce qu'on a choisi de faire ce que disait ce qu'on appelle ihrem radiales et si vous avez l'illustration
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en fait en matière des images autour de le col du fémur ces études techniques existent déjà
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et on va utiliser cette façon de faire donc avantage succès rapide on a pas dose mais on
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perd de l'information et donc ça veut dire ça complexe et puis un peu les méthodes informatiques comme utilisant
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alors justement quelles sont ses méthodes donc en fait nous aussi en ce qu'on appelle apprentissage machine apprentissage machine sortant d'
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entre vous connaissent en gros c'est c'est quoi ce combat prendrait machine à faire une tâche ici la tâche c
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dans une image aura de radio logique envoyé à gauche j'ai
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mon fémur qui apparaît la tâche de l du programme c
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localise moins éphémère avec précision donc on entraîne en lui donne plein d'images
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où il sait où elle fait mur sur la base de sa après la fin
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de la prédiction la prédiction c'est quoi je donne une image qui ne connaît
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pas impatient et il va nous produire cette carte de couleur que vous voyez là
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ou la plus colorée rouge puis la confiance que ce qui était là est un as et en particulier le fémur
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vous êtes d'accord et à partir de là on fait de la classification study rompre en cette ère de couleur et
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on dit quel endroit de loss étendre les pas de sens donc on ne tient ses images envoyer l'aspect coloriant blanc
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et le chirurgien sur la base de sa peu à peu ferme planification il existe deux types de profondes apprentissage vous
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sont schématiser apprentissage traditionnel et celui profond le fameux deep learning
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qu'on entend beaucoup aujourd'hui et celui qui en fait
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nourri en grande partie l'intelligence artificielle moderne qu'on voit partout ce fameux deep learning
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c'est une forme d'apprentissage dit profond donc on a on avait expérimenté ces deux techniques
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et dernière chose on a couplé aussi ces techniques estce qu'on appelle les modèles des formats vous montrer après
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mais vous voyez ces modèles déformable intervienne ala fin dont confer
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la classification unes pardon apprentissage machine classique et on le couple avec
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un modèle déformable donc c'est quoi ces modèles déformable ici vous avez des petites exemple en local vidéo est un peu de sombres
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en fait ces des modèles donc céder des un modèle en 3 dimensions générique
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donc moi prend l'exemple du fémur et si vous avez un os du fémur
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et ce modèle a se déformer jusqu'à qu'ils aient la forme du patient salut du
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jeu on veut qu'on ait la fondue passionnant qui va se baser sur l'image différentes choses
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il va se déformer donc c'est pour ça qu'on appelle ça modèle
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déformable et on a des propriétaires intéressante si vous voyez sur le modèle de gauche
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c'est ce qu'on appelle le modèle générique je m'amuse à peindre des
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régions d'intérêt latex morale en bleu en bas à droite le conduit le média la
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bas de la paz pour la propriété du modèle déformable
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automatiquement ces zones là vont apparaître dans le modèle du patient
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c. automatique donc ça veut dire quoi le chirurgien il peut tout faire sa planification
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sur le modèle de fort mal de base exige de couper la tête morale par exemple ma il aura automatiquement
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la zone qui sera sur le modèle du patient donc ça 50 ans par ce que les méthodes traditionnelles d'avant le font pas ça
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donc on a fait hein on a fait donc tu ne le nie
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études cliniques ont à recruter 25 patients dont 14 411 un
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avec des symptômes de faye a donc de conflit avec aussi un autre deux types de
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maladies qui s'appelle la nécrose avasculaire détestait morale voyage moyens 30 ans on sait les passions relativement jeune
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recruter donc un hôpital de berne et donc ils ont
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eu ces fameuses hier m. radiale avec aussi une section produits contraste
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on a testé plusieurs méthodes dont apprentissage profond le family planning
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apprentissage traditionnel et ce couplage apprentissage traditionnel avec
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mes des formats que je montrais juste avant
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donc là vous avez des exemples d'erreurs non clair or plus l'idée quantifier mm donc c'
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est à dire des opérateurs en fait manuellement la tâche on va dire c'est la référence absolue
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versus le l'ordinateur et vous voyez que nous avons dans la méthode a. s. et déshérence ou mm
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la méthode et n'ai pas mauvaise mais légèrement audessus et ces méthodes sont
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rapides voyant minute et demie on arrive à traiter l'image d'un patient
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le modèle des formats ne sont pas 100% thématique il faut leur
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donner un petit peu de d'aide il faut souvent initiés lisez des choses
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donc c'est pour ça que ces modèles à la méthode scene pas strictement
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100% automatique et donc c'est pourquoi eux dans la suite du projet
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nous allons essayer notamment apple soutient la fondation dans le délai mal en fait avec le
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prix nous annoncer de coupler cf modèle déformable cet apprentissage profonde afin d'avoir quelque chose
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de beaucoup plu intégré et qui nous espérons 60% automatique les résultats ont montré que
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ça marche bien la commune disons dans sa marche pas un boeuf bien le ski et
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et donc bien heureusement et encore du travail à faire pour
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atteint d'une précision et notamment traiter ces cas traits pathologiques qui pose problème
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evidemment on peut appliquer ces techniques à d'autres modalités imagerie et en ne travaillant dessus
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voilà donc juste les remerciements donc tout mes collègues de la filière terrain qu'
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on travaille dans le passé sur cette ligne de rechercher d'autres recherches en cours
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d'autres peuples collection impliqués mais si c'est vraiment ce sur le muscle létale
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les organismes de soutien et eux évidemment tout les partenaires nationaux et internationaux
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je remercie
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merci beaucoup également on va aussi
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se donner eux quelques minutes pour d'éventuelles questions
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je te justement si vous avez dit afin qu'eux et avec des cas pathologiques
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de vous arrivez à les détecter de manière automatique aussi ou bien estce que
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c'est le chirurgien qui donc faire en sorte de check alors ya i.
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à ce que don qui advient deux applications fait donc à
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la allait de diagnostic cisco décret villa doit la planification chicane
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donc le diagnostic peut être aussi c'est à dire si vous avez un modèle de lorsqu'il reconstruit
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on peut calculer des indicateurs qui sont utilisés classiquement diagnostic donc
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pas en pied digne des mesures d'angle de distance qui sont calculés
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et elle un système via des normes qui disent silent déçu peur atelle valeur vos rangs dans une catégorie pathologique
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donc là l'ordinateur peut dire avec un peu de confiance je
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pense que cette tranche et pathologique selon telle ou telle ou telle pathologie enfaite
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on a pas arrêter ici orateur passez donc encore partie
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