STS CM 3 Flashcards
Quelles sont les généralités de la radiomique ?
- Augmentation de la numérisation de l’info médicale en données numériques (par données biologiques, compte rendu….)
- Augmentation des données médicales
Quelle est la conséquence de l’augmentation des données médicales par la radiomique ? Comment on fait pour la contrer ?
- Le besoin de logiciels pour traiter cette quantité d’info
On développe des IA qui permet une nouvelle approche dans des domaines variées (données, imagerie)
Quelles sont les techniques utilisées en radiomique ?
- IA en deep learning ou machine learning
- Big data
Par quoi se caractérise les omiques ?
- la structure, la fonction et la dynamique d’un ou plusieurs organismes
La radiomique est une approche quantitative ou qualitative ?
Quantitative d’extraction d’information de l’imagerie médicale par des méthodes mathématiques, pas nécessairement intuitives
Quel est le but de la radiomique ?
Augmentation du nombre de logiciels et applications pour faciliter les tâches redondantes des cliniciens et aide pour la prise de décision
Qu’est-ce que veut dire le terme big data ?
Il désigne de larges volumes, rapides, complexes de données nécessitant des technologies avancées qui permettent l’acquisition,
l’archivage, la distribution, l’utilisation et l’analyse de l’information
Quels sont les différents types de omiques ?
- La génomique (ADN)
- La transcriptomique (ARN)
- La protéomique (protéines)
- La métabolomique (biochimie)
- La radiomique (image médicale ?)
Les -omiques servent à quoi ?
Ils visent la caractérisation et la quantification des molécules biologiques
Ils sont utilisés pour décrire ou comprendre un phénotype
Quels sont les différents types de modalités en radiomique ?
- Modalité ultrasonore (échographie)
- Modalité CT (scanner X)
- Modalité RM (IRM
- Modalité NM (médecine nucléaire)
- Modalité PT (TEP)
La radiomique est basée sur quoi ?
- Le processus physiopathologique de la maladie est contenue dans l’image médicale
- L’image peut contenir des informations imperceptible directement par l’œil
humain
Quels sont les moyens utilisés en radiomique ?
- Extraction des info de la distribution spatiale des intensités contenues dans les pixels(2D)/voxels(3D)
- Utilisation conjointe possible de l’intelligence artificielle (IA)
- Le moyen de décrire la radiomique est la différences d’intensités, de forme, de texture seront quantifiées par la radiomique
L’analyse de la radiomique se fait sur quel type d’images ?
Sur des images en 2, 3 ou n dimensions
Quel est le principe de l’imagerie médicale ?
Paramètre physique -> mesure -> affichage des infos dans l’espace sous forme d’image
Est-ce que les infos issues des différentes modalités peuvent être croisées ?
Oui
C’est quoi une modalité ?
Processus physique ayant permis l’image médicale
Quels sont les différents pratiques de l’imagerie médicale par rapport au principe ?
- Echogénicité mesuré par US pour écho
- Temps de relaxation mesuré par résonance magnétique pour IRM
- Spectre visible mesuré par rayonnement électromagnétique pour endoscopie
- Rayons X mesuré par rayonnement électromagnétique pour radiographie ou scanner X
- Rayons gamma mesuré par rayonnement électromagnétique pour scintigraphie
Est-ce que les rayons X et gamma sont de même nature ?
Oui
Qu’est-ce que la luminance ?
C’est la valeurs d’intensité lumineuse par pixels
Les valeurs d’intensités vont être codées sur quelle échelle ?
De gris par exemple
Les petites valeurs d’intensités lumineuse codées sur une échelle de gris vont être de quelle couleur ?
Noir, gris foncé
Les moyennes valeurs d’intensités lumineuse codées sur une échelle de gris vont être de quelle couleur ?
Gris
Les grandes valeurs d’intensités lumineuse codées sur une échelle de gris vont être de quelle couleur ?
Blanc
Qu’est-ce qui remplace la luminance dans la formation des images dans l’imagerie médicale ?
Le coefficient d’atténuation en scanner X
Si on retrouve des valeurs en dessous de 0 ou au-dessus de 255 que fait-on ?
On les normalise.
Soit on met la dernière valeur à 0 et la plus haute à 255
Soit on met qu’une partie et donc toutes les valeurs en-dessous de celle-ci seront noir et au-dessus de la plus haute seront blanc
Comment code-t-on les images en noir et blanc en binaire ?
Par 0 pour blanc et 1 pour noir
Comment code-t-on les images avec des niveaux de gris ?
Ils prennent des valeurs entre 0 et 255
Comment code-t-on les images en couleurs ?
Avec des triplets de 0 à 255 (rouge,vert,bleu)
255 = saturé
255 255 255 = blanc
0 0 0 = noir
Est-il possible de coder des images en décimale ?
Oui
Est-il possible de coder des images par des directions ?
Oui avec des vecteurs mais ça ne sera pas en couleurs ça sera des triplets : x,y,z
Quels sont les différentes connexités en 2D ?
- Juste le point discret (le point que l’on veut) (pas une connexité)
- 4-connexité
- 8- connexité
Quelles sont les différentes connexités en 3D ?
- 6-connexités
- 18-connexités
- 26-connexités
Quelle est la base pour réaliser une radiomique ?
L’info doit être pertinente avant d’être extraite
Quelles sont les étapes de la radiomique ?
- Segmentation
- Traitement de l’image
- Extraction des infos
- Réduction des dimensions
A quoi sert la segmentation
Elle permet de déterminer ou de délimiter la ou les zones d’intérêt de l’image ?
C’est quoi VOI ?
Un volume d’intérêt en segmentation pour les images en 3D
Quelle est le principe de la segmentation ?
Ca consiste à générer un volume (de dimensions similaires au volume de l’image), dont chaque voxel contient l’information (par ex 0=autre,
1=tissu tumoral, 2=œdème, 3=nécrose,etc).
C’est quoi ROI ?
Une région d’intérêt en segmentation pour les images 2D
Comment s’appelle les intervalles de luminance ?
Les bins
Qu’est-ce qui se passe si on retrouve une info exclusive en segmentation ?
On peut générer plusieurs cartes de segmentation
Est-ce qu’il existe de nombreux logiciels qui permettent la segmentation ?
Oui
Quelles sont les différents types de segmentation ?
Manuelle
Semi-automatique
Automatique
A quoi servent les bins ?
A savoir le nombre de pixels qui ont les valeurs de chaque bins
La segmentation tumorale est-elle validée ?
Non pas encore
Quelles sont les caractéristiques de la segmentation manuelle ?
- Elle est très chronophage (demande de bcp de temps)
- Le biais inter et intra-observateur est important
- plusieurs extractions de texture sont sensibles
- pour manuelle et semi-auto besoin de prouver bonne reproductibilité des mesures
Est-ce qu’on retrouve du deep learning en segmentation ?
Oui, la plupart en open-source
Quelles sont les caractéristiques de la segmentation automatique ?
- Reproductibilité +++
- Certains moins robustes sur des choses qu’ils n’ont pas appris
Qu’est-ce qui se passe quand la ligne de quantification est au max ou au min ?
Max : la majeure partie de l’image est blanche
Min : la majeure partie de l’image est noire
Qu’est-ce que permet la quantification ?
Elle permet de faire des fenêtres différentes
Qu’est-ce que la range ?
Couverture de couleur de gris (en gros l’histogramme ?)
Qu’est-ce qui se passe quand on change le nombre de bin d’une image ?
Quand on augmente le nombre, on obtient plus de nuances de gris
Quand on diminue on se retrouve avec une image en noir et blanc à force
L’histogramme donne des informations sur l’agencement de l’information dans l’image ?
Non elle n’en donne aucune.
Car l’histogramme sera le même si on retourne l’image ou qu’on met les pixels dans le désordre
Est-ce que l’histogramme est un critère de qualité ?
Oui
Est-ce qu’on doit trouver un compromis entre efficacité et quantité dans la quantification ?
Oui
Est-ce qu’en cas de sur ou de sous-exposition l’histogramme change ? Si oui comment ?
Oui il change
- En cas de sur-expo (image en plein soleil), l’histogramme se déplace vers la droite (trou dans l’emplacement des pixels foncés)
- En cas de sous-expo (image dans une pièce sombre), l’histogramme se déplace vers la gauche (trou dans l’emplacement des pixels clairs)
L’axe des ordonnées des histogrammes est sur quelle type d’échelle ?
Sur une échelle logarithmique
Que fait-on dans la segmentation sur la valeur maximale ?
On teste plusieurs seuils (%) pour voir lequel est le mieux pour délimiter la zone d’intérêt
Que donne l’histogramme d’une image en couleur ?
On voit 3 histogrammes superposés avec l’échelle du canal bleu qui est différente du rouge/vert
A quoi correspondent les pourcentages sur la segmentation sur la valeur maximale ?
C’est le % de la valeur max locale
Quelles sont les différentes fausses couleurs sur une échelle de gris ?
- Viridis
- Jet
- Binary
- Gray
Que permet le choix de bin ?
De modifier la largueur de l’histogramme
C’est quoi un histogramme semi-logarithmique ?
On a zoomé l’histogramme
On retrouve donc entre 0 et 50, les bruits de fond
Et > à 100 les choses représentées
On retrouve combien de seuils absolus dans le DMSA ? Lesquels ?
6
- 20
- 30
- 40
- 50
- 60
- 80
Différence entre les seuils absolus et relatifs ?
Absolus = nombre entier
Relatifs = nombre décimal (c’est mieux souvent)
Que permet la méthode d’Otsu ?
De trouver un seuil optimal sur une image
Que permet le rééchantillonnage ?
C’est pour faire un voxel isotrope (cubique) avec des interpolations
Quelles sont les méthodes d’interpolations en 1D ?
- Interpolation au plus proche voisin
- Interpolation linéaire
- Interpolation cubique
Dans les 2 dernières, valeurs (non-mesurée) calculées
Quand on quantifie et échantillonne une image en 1D, on retrouve quoi ?
Un minimum quantifiable
Une période d’échantillonage
Quelles sont les méthodes d’interpolations en 2D ?
- Interpolation au plus proche voisin
- Interpolation bilinéaire
- Interpolation bicubique
Peut-on rajouter des fausses couleurs à des interpolations ?
Oui cela permet de mieux voir
Que permet des interpolations ?
De mettre des valeurs intermédiaires
L’échantillonage se fait comment en 1D ?
En temps ou en espace
L’interpolation modifie l’histogramme ?
Oui
Que se passe-t-il si on divise l’échantillonnage ?
On perd de l’info et l’image devient plus flou
Il faut donc expérimenter pour éviter de perdre de l’info utile mais en enlevant les inutiles
La quantification en 2D permet quoi ?
Elle permet de donner le nombre de niveaux de gris affichés
Quand 2 valeurs = binarisation de l’image (noir et blanc)
La quantification fait quoi principalement ?
Elle discrétise le signal
Que se passe t’il si on augmente l’écart-type d’un bruit en 1D ? Et la moyenne ?
Quand on augmente l’écart-type, le signal a de plus en plus de perturbations
Quand on augmente la moyenne, on surélève de plus en plus le signal
On retrouve quels types de bruits en 2D ?
Du bruit gaussien (d’autres existent (rose, blanc….)
Le signal est ? Le bruit est ?
Le signal est l’info
Le bruit est une perturbation (altère qualité de l’info)
La discrétisation est caractérisée par quoi ?
- Par l’étendue
- Par le nombre d’intervalles
- Par la taille de chaque intervalle
Que se passe-t-il quand on augmente la moyenne ou l’écart-type d’un bruit en 2D ?
Quand on augmente l’écart-type, le brouillage de l’image augmente
Quand on augmente la moyenne, l’intensité de l’image augmente
Généralement dans la discrétisation ?
- L’étendue est conservé des données d’origine
- Fixer le nombre d’intervalle, d’autant que la modalité utilise des valeurs d’intensité relatives (p. ex IRM)
- Fixer la taille des intervalles (p. ex pour les images TEP)
Quelle est le principe de l’extraction des images ?
Cette étape consiste à calculer les paramètres issus des niveaux de gris segmentés au niveau des ROI/VOI
Quelles sont les paramètres de l’extraction ?
Basé sur l’intensité des niveaux de gris (histogramme, forme)
Basé sur la distribution spatiale des intensités
Qu’est-ce qui se passe si les intervalles sont trop larges ou trop fins ?
Si trop larges (donc peu nombreux) : des textures peuvent être perdues
Si trop fins (donc trop nombreux) : les textures peuvent être mélanger au bruit
Quelles sont les statistiques du 1er ordre ? D’où viennent-ils ?
Ils sont issus de l’histogramme des valeurs
On a le minimum, maximum, moyenne
On a le pic local
L’écart-type
La forme
Est-il possible d’appliquer des filtres durant l’extraction ?
Oui
D’où viennent les matrices de texture ?
Des matrices en niveau de gris
Plus l’écart-type est moindre, moins ?
Moins il y a de bruit
Qu’est-ce que la forme ?
Il s’agit d’un descriptif qui permet de mesurer la forme de la structure segmentée.
L’irrégularité des contours peut traduire quoi ?
Une extension anarchique d’un processus tumoral au sein des tissus normaux
MAIS PAS TOUJOURS
Existe-t-il de nombreux paramètres de formes ?
Oui
Combien existe-t-il de paramètres de statistiques du 1er ordre ?
19
Que permet les descripteurs de matrice ?
Ils sont très nombreux et permettent d’extraire les textures de la matrice dépendant des niveaux de gris,
Ou bien de la matrice de co-occurence qui
permet de caractériser la périodicité et la directivité des textures.
Pourquoi fait-on de la réduction de données ?
Trop de paramètres risquent d’amener au phénomène de surapprentissage.
Il peut donc être nécessaire de réduire la dimension des données : exclure les
données redondantes, non reproductibles, sans intérêt.
Comment sélectionne-t-on les variables pertinentes ?
La plupart des algorithmes reposent sur des algorithmes de machine learning.
La vérification de corrélation entre les nombreuses variables : utilisation de clusters de corrélations.
Les paramètres restant, non corrélés, significatifs, des textures, sont utilisés pour ?
L’entraînement d’une partie des données
La radiomique a montré un potentiel pour ?
Le diagnostic, le pronostic et la prédiction de la réponse thérapeutique.
Quelles sont les limitations de la radiomique ?
- Les études doivent porter sur une question clinique
- Le manque de standardisation
- Les études actuelles sont rétrospectives pour la plupart
- Une texture donnée pour une pathologie n’est pas forcément utilisable pour une autre pathologie
Quelles sont les facteurs influençant les modalités TDM et TEP-TDM ?
- La taille des voxels
- La reconstruction de la TDM
- Le filtre lisseur utilisé en TEP
La radiomique en IRM est possible ?
Pas trop car le voxel est anisotrope
Les données en radiomique peuvent servir à quoi ?
Alimenter des réseaux neuronaux d’intelligence artificielle
La radiomique peut être qualifiée de biomarqueur au même plan qu’un
dosage sanguin ?
Oui
Le manque de standardisation cause quoi ?
La radiomique ne peut pas être utilisée en routine à l’heure actuelle
