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.
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| PDF (Tesis) Español 2468Kb |
Resumen en español
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.
Resumen en inglés
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.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Física Médica) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Images; Imágenes; CAT Scanning; Exploración CAT; 3-dimensional calculations; Cálculos tridimensionales; Algorithms; Algoritmo |
| Referencias: | [1] Insight into Images – Principles And practice for segmentation, registration, and image analisis – Terry S. Yoo [2] Non-rigid image registration: theory and practice. W R Crum, D Phil, T Hartkens [3] 2-D and 3-D Image Registration for Medical, Remote Sensing, and Industrial Applications - Ardeshir Goshtasby [4] Software for Image Registration: Algorithms, Accuracy, Efficacy - Brian F. Hutton and Michael Braun [5] Non-Rigid Image Registration using a Parameter-Free Elastic Model - Wladimir Peckar, Christoph Schnörr, Karl Rohr, and H. Siegfried Stiehl [6] Fast free-form deformable registration via calculus of variations - Weiguo Lu, Ming-Li Chen, Gustavo H Olivera, Kenneth J Ruchala and Thomas R Mackie [7] http://www.bloodshed.net/devcpp.html [8] http://medical.nema.org/ [9] http://www.itk.org/ [10] Medical image registration - Derek L G Hill, Philipp G Batchelor, Mark Holden and David J Hawkes. [11] Image matching as a diffusion process: an analogy with Maxwell’s Demons – J P Thirion [12] Manual de software de NAFMIRAA [13] The "Juggler” Algorithm: A Hybrid Deformable Image Registration. Algorithm for Adaptive Radiotherapy - Junyi Xia, Yunmei Chen, Sanjiv S Samant [14] Medida de Similitud combinada para el registro y fusión de imágenes - Francisco Javier Rodrigo Saura, Juan Morales Sánchez, Jose Luis Sancho Gómez |
| Materias: | Ciencias de la información > Sistemas de información Medicina > Diagnóstico por imagen y medicina nuclear |
| Divisiones: | FUESMEN |
| Código ID: | 242 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 29 Dic 2010 12:51 |
| Última Modificación: | 29 Dic 2010 12:51 |
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