Implementación de un algoritmo para la registración elástica de imágenes médicas

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La registración de imágenes es el proceso de establecer correspondencia entre dos imágenes adquiridas en diferentes momentos y/o a través de distintas modalidades. Existe en la actualidad un interés generalizado de relacionar información proveniente de diferentes imágenes de forma precisa, ya sea...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Arenas, Germán M.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2007
Materias:
Sistemas de información
Diagnóstico por imagen y medicina nuclear
Images
Imágenes
CAT Scanning
Exploración CAT
3-dimensional calculations
Cálculos tridimensionales
Algorithms
Algoritmo
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/242/1/1Arenas.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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spelling I25-R131-2422010-12-29T15:51:14Z Implementación de un algoritmo para la registración elástica de imágenes médicas Implementation of an algorithm for elastic registration of medical images Arenas, Germán M. Sistemas de información Diagnóstico por imagen y medicina nuclear Images Imágenes CAT Scanning Exploración CAT 3-dimensional calculations Cálculos tridimensionales Algorithms Algoritmo La registración de imágenes es el proceso de establecer correspondencia entre dos imágenes adquiridas en diferentes momentos y/o a través de distintas modalidades. Existe en la actualidad un interés generalizado de relacionar información proveniente de diferentes imágenes de forma precisa, ya sea para diagnóstico, tratamiento o ciencia básica. El objetivo central del trabajo consiste en evaluar un algoritmo de registración 3D, con mínima intervención del usuario, robusto, versátil, con tiempos de cómputo acordes a la clínica rutinaria corriendo en una computadora de escritorio estándar. Se espera que el mismo sea potencialmente extensible a registraciones intermodalidad. Se presenta aquí la implementación a nivel de software de una metodología de registración 3D con deformaciones de forma libre, por medio de cálculo variacional. Para el desarrollo se utiliza el lenguaje de programación C++ con herramientas de software libre. Se prueba exhaustivamente el desempeño del algoritmo implementado en registraciones intramodalidad y se realizan pruebas de registración intermodalidad, preprocesando las imágenes por medio de filtrado y normalización de los rangos dinámicos de intensidad. A nivel intramodalidad se evalúa el desempeño sobre imágenes de TAC de pacientes, sobre imágenes de TAC y SPECT de fantomas físicos deformables elásticamente desarrollados ad hoc, y sobre imágenes de TAC de pacientes deformadas artificialmente. Se prueban algunas registraciones intermodalidad con imágenes TAC-PET sobre pacientes y TAC-SPECT sobre un fantoma. Image registration is the process of establishing correspondences between two images taken at different times, and/or by different modalities. There is widespread interest in accurately relating information of different images for diagnosis, treatment and basic science. The main purpose of this work is to evaluate a 3D registration algorithm with minimal user interaction, robust, versatile, and computational cost fit for a standard desktop PC, such as to be deployable to daily clinical work. The fitness of this method for intermodality registration remains to be thoroughly tested. A software implementation for a 3D free-form registration via calculus of variations is presented here. Development relies on the C++ programming language, using free software tools. Performance of the implemented algorithm was heavily tested in intramodality registration. Some tests were made in intermodality registration too, with previous preprocessing of images consisting of gaussian filtering and dynamic range normalization. Intramodality perfomance was evaluated on a patient’s pair of CT images, and on pairs of CT and SPECT images from developed elastically deformable physic phantoms, and on CT images of patients, deformed via artificial deformations models. An elementary adaptation to intermodality registration on PET-CT patient images and SPECT-CT phantom images was analized. 2007-12 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/242/1/1Arenas.pdf es Arenas, Germán M. (2007) Implementación de un algoritmo para la registración elástica de imágenes médicas / Implementation of an algorithm for elastic registration of medical images. Maestría en Física Médica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/242/
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