João Silva Pedro Aparício Tiago Malaquias MEBiom Introdução à Engenharia Biomédica 12/11/08.

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1 João Silva Pedro Aparício Tiago Malaquias MEBiom Introdução à Engenharia Biomédica 12/11/08

2 Índice 1. Objectivos do Trabalho 2. Metodologia de Trabalho 3. Introdução ao trabalho 4. Conceitos essenciais 5. Bibliografia

3 Objectivos do Trabalho  Estudo das técnicas de alinhamento de imagens médicas 2D e 3D:  Conceitos essenciais  Vários tipos de Alinhamento  Fases do Processo de Alinhamento  Aplicações do alinhamento de imagens no campo médico.

4 Metodologia de Trabalho  Reuniões 1ª Reunião – 24/10/08  Apresentação do tema  Estabelecimento dos objectivos  Entrega de referências bibliográficas; 2ª Reunião – 31/10/08  Apresentação da pesquisa realizada  Auxilio na selecção de informação  Orientações quanto ao prosseguimento do trabalho 3ª Reunião (não presencial)  Envio da apresentação à tutora e aprovação da sua parte;

5 Metodologia de Trabalho  Pesquisa  Recurso a fontes acreditadas  Revistas técnicas e científicas  Enciclopédias  Universidades  Conferências  Pesquisa diversificada e abrangente  Selecção de Informação

6 Estrutura do Trabalho 1.Introdução à Imagiologia: Tipos de imagens médicas Raio-X (X-Ray) Ressonância Magnética (MR) Tomografia Axial Computorizada (CT) Tomografia por emissão de positrões (PET) Angiografia Tomografia por emissão fotónica (SPECT)

7 Estrutura do Trabalho 2.Alinhamento – Conceitos Centrais Alinhamento (Registration) Reformatação (Reformating) Conversão (Rendering)

8 Estrutura do Trabalho 3.Fases do Processo de Alinhamento (Fase 0: Processamento) Fase 1: Selecção dos pontos-chave Fase 2: Correspondência entre pontos-chave Fase 3: Determinação da Transformação e seus parâmetros Fase 4: Aplicação da transformação Fase 5: Correcções finais (Resampling) (Fase 6: Avaliação do processo e optimização)

9 Estrutura do Trabalho 4.Tipos de Alinhamentos – Critérios de Classificação Dimensionalidade Tipo de pontos-chave recolhidos Correspondência entre pontos-chave Transformação geométrica Domínio Tipo de transformação Determinação paramétrica Resampling

10 Estrutura do Trabalho 5.Objectivos e potencialidades do Alinhamento Médico Criação de Imagens Volumétricas (3D) Evolução temporal (de uma patologia) Criação de imagens mistas anato-fisiológicas Criação de Atlas patológicos e anato-fisiológicos Cirurgias controladas por computador

11 Conceitos essenciais  Alinhamento Alinhamento de dois espaços é a determinação de uma correspondência bijectiva entre cada ponto nos dois espaços, nomeadamente aqueles de especial relevância anatómica ou funcional. Transformação (Linear)

12 Jogo das diferenças Fase 0: Processamento Fase 1: Selecção dos pontos-chave Fase 2: Correspondência entre pontos-chave Fase 3: Determinação da Transformação e seus parâmetros Fase 4: Aplicação da transformação Fase 5: Correcções finais (Resampling) Fase 6: Avaliação do processo e optimização

13 Concretizando…

14 Bibliografia (até à data)  Zollei L, Fisher J, Wells W. An Introduction to Statistical Methods of Medical Image Registration. Mathematical Models in Computer Vision: The Handbook, Springer 2005.  C. R. Maurer, Jr. And J. M. Fitzpatrick, A review of Medical image registration, Interactive Image Guided Neurosurgery, R. J. Maciunas, Ed., pp. 17-44. American Association of Neurological Surgeons, Park Ridge, IL, 1993.  Wells, W. M., Viola, P., Atsumi, H., Nakajima, S., and Kikinis, R. (1996). Multi-Model Volume Registration by Maximization of Mutual Information. Medical Image Analysis, 1 (1):35-51  Chang, Ping-Lin, Teng, Wai-Guang. Exploiting the Self-Organizing Map for Medical Image Segmentation. National Cheng Kung University. Tainan, Taiwan (retirado de IEEE Computer Society)  Zitová, Barbara, Flusser, Jan. Image Registration Methods: A Survey. Academy of Sciences of Czech Republic. Czech Republic. 26 June 2003  Ng, Lydia. Overview: ITK Registration Methods. Allen Institute for Brain Science. February 2006  Goshtasby, Ardy, Stockman, George, Rohr, Karl. 2-D and 3-D Image Registration: A Tutorial. Computer Vision and Pattern Recognition. Wright State University, Michigan State University,International University in Germany. 27 June 2004. Washington DC  http://en.wikipedia.org/wiki/Medical_Imaging http://en.wikipedia.org/wiki/Medical_Imaging  http://en.wikipedia.org/wiki/Image_Registration http://en.wikipedia.org/wiki/Image_Registration  http://www.ablesw.com/3D-doctor/regist.html http://www.ablesw.com/3D-doctor/regist.html

15 Perguntas?