Objet   
L‘extraction des différents segments du foie selon le modèle de segmentation hépatique de Couinaud constitue une approche déterminante dans la plupart des thérapies du foie, en particulier l’hépatectomie.  L’objectif de ce travail a été la réalisation d’un outil interactif capable d’extraire les contours des différents segments hépatiques ainsi que l’enveloppe globale du foie, et ce à partir d’un nombre limité d’indications fournies par l’opérateur. Les images utilisées sont issues de modes d’acquisition TDM ou IRM en format DICOM.

La segmentation selon Couinaud

La localisation précise d’une pathologie dans une, ou plusieurs de ces régions rend possible l’ablation des segments mis en cause, sans endommager ceux limitrophes. La méthode d'hépatectomie virtuelle développée consiste dans un premier temps, à extraire l’enveloppe globale du foie ainsi que la tumeur en utilisant un algorithme de contours actifs. Puis, à partir d’une interface 3D spécifique, l’opérateur indique sur l’examen un ensemble de 8 points de contrôle, sur un nombre limité de coupes, qui vont générer automatiquement les frontières entre les différents segments hépatiques. Ces points correspondent respectivement à :  la veine cave inférieure, la veine sus-hépatique droite,  la veine sus-hépatique médiane,  la veine sus-hépatique gauche, le récessus de rex, le canal d'arantius, la pointe du foie gauche et la veine porte droite. En utilisant une méthode d’interpolation de type spline cubique, l’algorithme trace en 3D les différents plans constituant les frontières entre segments. Ces frontières peuvent être déplacées aisément par l’opérateur grâce à l’interface 3D qui assure la visualisation simultanée des coupes : axiale, coronale et sagittale, ainsi que les volumes  associés. L’étape ultime consiste à extraire automatiquement, les segments ainsi définis et à calculer instantanément leurs volumes respectifs. Dès lors, il est possible de planifier une hépatectomie connaissant d'une part les volumes des segments et de la tumeur et d'autre part l'appartenance de celle-ci à tel ou tel segment.
En comparaison avec les méthodes de segmentation hépatique basées sur une approche entièrement automatique, l’outil développé est plus robuste et beaucoup plus rapide. En effet, à l'aide d'une interface homme machine dédiée à la segmentation hépatique, le radiologue désigne les points d’intérêt précédemment définis. De plus il a la possibilité d'interagir lors de chaque étape du processus. Les méthodes automatiques nécessitent un temps de calcul très important, en effet la position de chaque point d’intérêt est calculée en effectuant la reconstruction globale du système vasculaire du foie. Par ailleurs ces approches peuvent entraîner des erreurs inhérentes aux cas complexes rencontrés en imagerie médicale (organes malades, déformés). 

Résultats et perspectives
La méthode a été intégrée au système PTM3D. Elle est utilisée quotidiennement à l’hôpital Édouard Herriot de Lyon pour la planification et la validation d’hépatectomies pré et post-opératoires. Une étude clinique, comparative sur 54 patients a été réalisée et fait l’objet d’une publication à RSNA 2003. Le gain en temps de planification et  en efficacité de traitement a été prouvée.

 
Les 8 Points d’intérêts anatomiques :
la veine cave inférieure, la veine sus-hépatique droite,  la veine sus-hépatique médiane,  la veine sus
hépatique gauche, le récessus de rex, le canal d'arantius, la pointe du foie gauche et la veine porte droite


   
Superposition des différents segments avec le système vasculaire du foie : Hépatectomie virtuelle

Références   
[1] Couinaud. “ Le foie, études anatomiques et chirurgicales ” Masson 1957.
[2] Osorio, P.J. Valette, A. Mihalcea, J. Atif, X. Ripoche.   “A new PC based software to perform semi-automatic hepatic segmentation using CT and MR images”. InfoRAD RSNA’02 , Chicago, November 30-Dencember 6, 2002.
[3] P.J. Valette, A. Osorio, A. Mihalcea, J. Atif, X. Ripoche.   “Une nouvelle méthode de segmentation hépatique semi-automatique à partir d’images TDM”. Journées françaises de Radiologie (JFR-SFR). Paris, Octobre 2002.