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008 - Nouvelles méthodes de reconnaissance des contours des cellules endothéliales cornéennes en microscopie spéculaire. - 23/04/09

Doi : JFO-04-2009-32-HS1-181-5512-101019-200902358 

Y* GAVET,

G THURET,

S ACQUART,

S PISELLI,

P GAIN,

JC PINOLI

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Introduction : Les algorithmes de détection des contours cellulaires des micro­scopes spéculaires actuels datent de 20 ans. Ils sont peu performants, obligeant à de nombreuses corrections manuelles. Notre but était de développer de nouveaux algorithmes et de comparer leurs performances avec des algorithmes existants.

Matériels et Méthodes : Six images type de spéculaire pour lesquelles les contours des cellules ont été tracés manuellement par un expert ont servi de base d’apprentissage pour paramétrer deux algorithmes de la littérature et un nouvel algorithme. Ce dernier, basé sur des opérations de morphologie mathématique, a été conçu pour prendre en compte les informations de contours (bordures de cellules) ainsi que les informations de régions (les cellules elles-mêmes). Un critère de comparaison, basé sur des notions mathématiques mais aussi sur des principes de la perception visuelle, a été développé pour automatiser l’évaluation de la bonne détection des cellules par rapport au tracé de l’expert. Les 2 meilleurs algorithmes ont alors été appliqués à 100 nouvelles images. Deux experts ont noté entre 0 (aucun contour correct) et 10 (reconnaissance parfaite) la qualité de détection des contours, à l’insu de l’algorithme utilisé.

Résultats : Le critère de comparaison permettait de donner une mesure objective sur le choix des paramètres des algorithmes. Le nôtre a été ainsi jugé le meilleur pour les 6 images d’apprentissage. Sur la série de 100 images, notre algorithme obtenait des notes de 6,4 ± 1,7 et 4,9 ± 1,6, contre 2,1 ± 1,3 et 1,9 ± 1,1 pour le second.

Discussion : Les algorithmes utilisés dans les logiciels commerciaux ne sont pas accessibles mais restent de toute façon insuffisants. Nous avons développé un algorithme performant ainsi qu’une méthode automatique et objective permettant de comparer les performances de reconnaissance des contours par différents algorithmes.

Conclusion : L’application de ce nouvel algorithme devrait rendre plus rapide et fiable l’analyse endothéliale en diminuant le nombre de retouches manuelles nécessaire. Une dernière étape de validation (reproductibilité, fiabilité, précision) de notre méthode par rapport à une méthode de référence (cell analysis, Imagenet, Topcon) est en cours de réalisation sur une large série.




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Vol 32 - N° HS1

P. 19 - avril 2009 Retour au numéro
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