Qualification biologique des ovocytes et des zygotes en AMP par analyse et traitement d’images Khemmou J. 1, Vuillemenot J. 1, Pieralli C. 2, Roux C. 3.

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1 Qualification biologique des ovocytes et des zygotes en AMP par analyse et traitement d’images Khemmou J. 1, Vuillemenot J. 1, Pieralli C. 2, Roux C. 3 1. I.S.I.F.C. Ingénierie biomédicale, 16 Route de Gray 25000 Besançon 2. Laboratoire d'Optique P.M. Duffieux Université de Franche-Comté, 25000 Besançon 3. Centre Hospitalier Universitaire, 2 place St Jacques 25000 Besançon Ce projet s’est inscrit dans le cadre des techniques d’ AMP (Assistance Médicale à la Procréation) que sont la FIV (Fécondation In Vitro conventionnelle) et l’ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection). L’objectif était de participer au développement d’un outil informatique, qui permettrait d’aider à la décision quant au choix des ovocytes à féconder (A) et des zygotes à transférer (B) dans le but d’aboutir à une implantation. L’objectif du traitement d’image est de sectoriser la cellule en 3 parties : le cytoplasme, la zone pellucide et le fond de l’image (C) ; la zone pellucide pouvant faire l’objet d’une étude morphométrique ultérieure. Pour ce faire, après avoir été filtrée par Kirsch, l’image a été binarisée puis ternarisée par application de seuils pour obtenir 3 zones distinctes (D). Traitement d’image Pas de fécondation Implantation Fécondation Pas d’implantation (A)(B) L’analyse de la morphologie a été mise en attente afin d’approfondir l’analyse de texture du cytoplasme. Celle-ci porte sur 7 paramètres qui sont la moyenne, la variance et le skewness, le contraste, la corrélation, l’entropie et l’homogénéité. Deux études ont été menées. La première étude consiste à comparer les cellules contenant des perturbations (H) avec celles n’en contenant plus (éléments gommés) afin de déterminer une éventuelle influence sur la texture. Analyse d’image Conclusion Intensité Nombre de pixels x 10^4 (E) (F) (G) Pour optimiser l’analyse morphologique, il était nécessaire de s’affranchir des variabilités liées à la position des cellules. Pour cela, un recadrage des images (F) était nécessaire. Il consiste à effectuer une rotation de l’image de sorte à ce que le plus grand axe du cytoplasme soit horizontal (G). Cet outil, développé dans l'environnement du logiciel Matlab® devait se basé sur l’analyse de la texture du cytoplasme et de la morphologie de la cellule (A, B) afin de déterminer si un ou plusieurs paramètres objectifs pouvaient être utilisés comme critères de sélection. Ces analyses ont porté sur une base de données d’images 512x512 pixels au format bitmap constituée au CHU depuis 4 ans. La seconde étude consiste à voir s’il y a des différences significatives de texture entre les ovocytes fécondés / non fécondés et les zygotes implantés / non implantés. Les résultats statistiques ont montré qu’aucun des paramètres de texture n’était discriminant. Une étude tenant compte d’échantillons plus importants devra être menée pour vérifier ces résultats. Une régression linéaire (I) a permis de montrer que les perturbations peuvent être négligées pour l’analyse de la texture. Introduction Les seuils devant être adaptés à chaque image, un programme de seuillage automatique a été développé. Les histogrammes (E) des images ont été classés en 3 groupes, et les seuils à appliquer ont été recherchés pour chacun d’eux. Zone pellucide FondCytoplasme Sectorisation (C) (D) Pour conclure, par rapport aux outils existants, celui qui a été mis au point présente plusieurs avantages : il est ergonomique et simple d’utilisation grâce à son interface graphique (J) qui facilite le lancement des calculs et la lecture des résultats. L’automatisation des tâches, notamment le tracé des contours, et l’utilisation du logiciel Matlab® permettent de réduire respectivement les temps de manipulation et de calcul. Au final, l’outil devrait pouvoir s’intégrer dans les activités quotidiennes du laboratoire de F.I.V. et faciliter ainsi ses étapes de validation. (I) (J)