Defesa de Dissertação de Mestrado: André Willik Valenti
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Defesa de Dissertação de Mestrado: Fernanda Oliveira Favretto
Registro de Imagens 3D do Cérebro Humano.
| What | Defesa de Mestrado |
|---|---|
| When |
20/03/2009 from 10:00 to 12:00 |
| Where | Auditório do IC - Sala 85 - IC 2 |
| Add event to calendar |
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|
O registro de imagens é o processo que alinha duas ou mais imagens em um mesmo sistema de coordenadas espaciais . Na área de Imagens Médicas o problema de registro de imagens tem muitas aplicações permitindo, por exemplo, a análise da variação de fenômenos e estruturas anatômicas ao longo do tempo, pelo registro de imagens de uma mesma modalidade obtidas em diferentes instantes de tempo; ou o estudo das informações anatômicas e fisiológicas combinadas para uma dada estrutura/fenômeno, pelo registro de imagens obtidas por modalidades diferentes.
O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma técnica de registro para imagens tridimensionais do cérebro humano, cuja motivação é o estudo comparativo de imagens de Ressonância Magnética pré- e pós-operatórias do cérebro de pacientes de epilepsia. Um estudo recente tem observado que nos casos em que houve crises recorrentes, após a remoção cirúrgica do foco da crise, os pacientes apresentaram alterações nas substâncias cinza e branca do cérebro. O registro das imagens pré- e pós-operatórias desses pacientes permite a análise dessas alterações.
Foi desenvolvida uma técnica de registro rígido que realiza o alinhamento de imagens 3D de forma automática, rápida e precisa. O método baseia-se no casamento das linhas de watershed marcador de cinza extraídas da imagem móvel com uma imagem de borda realçada pelo gradiente morfológico da imagem fixa. A busca dos parâmetros de rotação e translação que compõe a função de mapeamento é feita através de uma técnica proposta neste trabalho, denominada Descendente de Gradiente em Múltiplas Escalas (MSGD) – um variante do tradicional método de Descendente de Gradiente – a qual permite passos de tamanhos escalonados dos vetores de gradiente , evitando mínimos locais indesejáveis e convergindo para o ótimo desejado mais rapidamente.
O método foi avaliado em imagens 3D de ressonância magnéticas do cérebro humano ponderadas em T1 e obteve bons resultados. Os experimentos envolveram 2 bases de dados: a base de dados de controles composta por 200 pares de imagens, onde o registro foi realizado em aproxidamente 45s e obteve erro médio de rotação de 0.06, 0.08 e 0.08, com desvio padrão de 0.06, 0.25 e 0.08 nos eixos X, Y e Z, respectivamente, e erro médio de translação de 1.67mm, 1.55mm e 2.27mm com desvio padrão de 1.83, 1.45 e 2.27 nos eixos X, Y e Z, respectivamente. E a base de dados clínicos de pré e pós operatório de pacientes com epilepsia, que comprovou a eficácia do método em dados clínicos reais.
Também foram desenvolvidas duas técnicas de visualização do registro, uma delas baseada no mosaico das imagens registradas e a outra que combina as imagens em um único volume colorido, onde as alterações de tecidos são identificadas pelas cores vermelha e verde.
Portanto, as principais contribuições deste trabalho são: uma metodologia para o
registro, que envolve combinação eficiente de características, métrica de similaridade e estratégia de busca; a estratégia MSGD que se mostrou promissora para outros problemas de otimização; e uma técnica de visualização das imagens registradas na forma de um volume colorido.
Concurso Público para Professor Doutor - MS-3
