Segmentacin y Reconstruccin

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Segmentación y Reconstrucción

• Dra. Elena Ortiz García
• Instituto Complutense de Imagen y Telemedicina
• Universidad Complutense de Madrid

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Segmentación y Reconstrucción

• Proceso en tratamiento de imágenes médicas
• Toma de datos en cortes 2D.
• Segmentación de estructuras y tejidos de interés.
• Reconstrucción para representación 3D.
• Visualización y animación 3D.

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Segmentación y Reconstrucción

• Segmentación
• División de imagen en partes lógicas o
  significativas, agrupando píxeles o vóxeles.
• Métodos
• Detección de umbrales (thresholding)
• Detección de bordes
• Crecimiento de una región o segmentación basada
  en análisis de la textura

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Segmentación y Reconstrucción

• Reconstrucción
• Unión de los datos segmentados u obtenidos
  directamente en cortes.
• Objetivo
• Visualización óptima en 3D de las regiones y
  comparación con otras regiones e imágenes o
  modelos.

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Segmentación y Reconstrucción

• Algunos problemas a resolver
• Identificación de la forma de tumores y de las
  deformaciones que genera en órganos, nervios,
  etc. circundantes.
• Estudio de la fragmentación de cartílagos en
  hernias discales para la determinación del lugar
  de entrada quirúrgica y el modo de eliminación de
  sus trozos.
• Estudio de obstrucciones en vasos sanguíneos.
• Determinación de cuñas a eliminar para enderezar
  huesos deformados.

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Segmentación y Reconstrucción

• Solución actual
• Estudio de cortes. El médico genera la
  representación mentalmente.
• Problemas
• Requiere esfuerzo mental
• Requiere mucho entrenamiento
• No es objetivo sólo existe temporalmente en la
  mente del médico que la elabora.

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Segmentación y Reconstrucción

• Cortes 2D

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Segmentación y Reconstrucción

• Uso de estaciones de trabajo locales.
• Problemas

• Inversiones previas.
• Formación informática.
• La obtención de resultados
• lenta
• Actualizaciones periódicas (nuevos gastos, nueva
  formación, etc.)

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Segmentación y Reconstrucción

• Propuesta
• Desarrollo progresivo
• Una solución para cada problema huesos,
  arterias, estructuras neurológicas, etc.
• Procedimiento
• Envío del volumen al ITC por Internet
• Indicación interactiva de las regiones a
  segmentar.
• Reconstrucción del volumen 3D (Renderización)
• Visualización y estudio del resultado con dos
  recursos alternativos
• Con el servidor
• Con un plug-in o programa específico para
  segmentar y renderizar.

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Segmentación y Reconstrucción

• Ventajas de esta solución
• El médico sólo necesita un equipamiento de uso
  corriente (PC, navegador y plug-in VMRL).
• Uso intuitivo sin requerimientos de formación.
• Necesarias líneas de comunicaciones (Internet
  RDSI o ADSL).
• Alta calidad al disponer de una capacidad de
  cálculo prácticamente ilimitada.
• Rapidez en la obtención de resultados.
• Responsabilidad de la calidad en manos de
  expertos.
• Actualización ágil.

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Segmentación y Reconstrucción

• Algunas aplicaciones
• Medida de parámetros (tamaño, grosor, área) de
  región.
• Comparación de región con modelos anatómicos,
  otras regiones en la imagen o con misma región en
  otra imagen.
• Propósitos educativos (Ej. atlas 3D).
• Creación de prototipos, posteriormente adaptables
  a un paciente específico (Ej. sistemas de
  endoscopia virtual).
• Asesoramiento y evaluación previa de
  procedimientos quirúrgicos

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Segmentación y Reconstrucción
Segmentaciones y reconstrucciones
Reconstrucción 3D original