15 cœurs segmentés en trois heures

Le Département d'informatique se distingue lors d'une compétition internationale d'imagerie médicale

Pierre-Marc Jodoin et Michaël Bernier ont terminé deuxièmes d'une compétition de la MICCAI 2014 et premiers dans la catégorie des méthodes semi-automatiques.
Pierre-Marc Jodoin et Michaël Bernier ont terminé deuxièmes d'une compétition de la MICCAI 2014 et premiers dans la catégorie des méthodes semi-automatiques.
Photo : Université de Sherbrooke

La date du 14 septembre signifiera toujours un petit quelque chose de particulier pour l’étudiant Michaël Bernier. Accompagné du professeur Pierre-Marc Jodoin, il a gagné sa première compétition internationale en imagerie médicale, son domaine d’études.

À l’intersection des sciences informatiques, des technologies et de la médecine, cette compétition vise à déterminer qui a développé la meilleure méthode de segmentation informatique par imagerie médicale. La leur s’est classée deuxième de la compétition et première dans la catégorie des méthodes semi-automatiques. En plus, l’étudiant verra son premier article scientifique être publié.

Une aventure étonnante

L’histoire de Michaël a commencé à l’hiver 2014, au début de sa maîtrise en informatique, cheminement en sciences de l’image et des médias numériques. Son directeur de recherche, Pierre-Marc Jodoin, scrutait Internet à la recherche d’une base de données pertinente pour le sujet de recherche de l’étudiant : la segmentation du ventricule gauche chez le cœur de rat avec l’acquisition d’images par résonnance magnétique.

C’est alors qu’il a découvert une compétition d’envergure sur la segmentation du ventricule gauche chez le cœur humain avec l’acquisition d’images par échographie. La compétition, intitulée Challenge on Endocardial Three-dimensional Ultrasound Segmentation, s’inscrivait dans la conférence MICCAI, le rendez-vous international incontournable des domaines de l'imagerie médicale informatique et de la chirurgie assistée par ordinateur.

«Pierre-Marc et moi avons vu là une belle occasion de tester ma méthode. Sans perdre de temps, je me suis mis à l’adapter pour le cœur humain afin de participer à la compétition», explique l’étudiant du Département d’informatique.

Au printemps, tous les compétiteurs ont eu accès à une base de données commune d’images en 3D d'échographies cardiaques de 15 premiers patients malades ou en santé pour lesquels ils connaissaient la segmentation des ventricules gauches, puis de 15 autres cas à segmenter.

En juillet, ils devaient soumettre leurs résultats et un article les analysant. Ils sont alors arrivés deuxièmes pour l’excellence de leur méthode de segmentation, gagnant ainsi une place à la compétition officielle de la MICCAI 2014, l’une des trois places parmi les présentations orales et la publication de leur article.

Jour J

Puis, le 14 septembre arrive. Michaël et Pierre-Marc doivent maintenant prouver en direct que leur méthode s'avère la meilleure. Tous les participants se trouvent dans la même pièce, autour de la même table. Ils reçoivent 15 nouveaux cas jamais vus qu’ils doivent segmenter en 3 heures, top chrono.

Le stress est à son comble. Les résultats commencent à s’afficher en temps réel sur l’écran géant de la pièce. Le duo de l’Université de Sherbrooke est dernier. Il continue de travailler. Son rang s’améliore. Tout à coup, Michaël publie de nouveaux résultats sous la mauvaise échelle. L'équipe redescend dernière. Michaël corrige ses données. Elle remonte. À mesure qu’ils publient de nouveaux résultats, les deux compétiteurs voient leur rang s’améliorer.

«C’était vraiment stressant. Après avoir vu notre position varier, nous avons finalement terminé deuxièmes de la compétition et premiers dans notre catégorie, c’est-à-dire les méthodes semi-automatiques», se réjouit Pierre-Marc Jodoin, professeur et directeur du Centre de recherche sur les environnements intelligents.

«Je n’avais jamais rien vécu de tel, exprime avec fierté Michaël Bernier. J’ai beaucoup appris par cette expérience, particulièrement sur le fonctionnement de la recherche dans mon domaine d’études.»

MICCAI

Née de la fusion de trois conférences indépendantes, la Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI) réunit les scientifiques, ingénieurs et médecins d’un grand nombre de disciplines impliquées dans l’analyse informatique de l’imagerie médicale et l’intervention médicale assistée par ordinateur. Cette année, MICCAI est retournée aux sources et s’est tenue à Boston, ville hôte de la première édition en 1998, du 14 au 18 septembre 2014.