Processamento de Imagem

  
Uma forma de incorporar dados específicos de pacientes nos modelos computacionais é através de imagens médicas obtidas, por exemplo, por tomografia computadorizada (CT), ressonância magnética (MRI), ultra-som (US), etc. As imagens resultantes podem ser de diversos tipos, tais como, imagens 2D, seqüências temporais de imagens (na forma de filmes, ex.: US) ou inclusive imagens tridimensionais (dados volumétricos).
As imagens 3D são interpretadas como conjuntos de voxels (i.e., elementos da imagem com comprimento, largura e profundidade, onde o volume pode ser interpretado como um conjunto de imagens 2D).
Por meio do emprego das ferramentas disponíveis no módulo de processamento de imagens é possível realizar a leitura dessas imagens médicas, tratá-las, extrair regiões de interesse e, finalmente, gerar malhas tridimensionais.
Segue abaixo um exemplo de como usar o módulo de processamento de imagens do sistema HeMoLab.

Abrindo o leitor de imagem Dicom. Carregando uma imagem e visualizando.

1. Clique no menu Source, depois selecione HM Dicom Source;


2. Clique em Browse Dicom;

3. Clique no botão OK;

4. Uma janela se abrirá, selecione o diretório que contém o arquivo da imagem a ser carregada;

5. Clique em Accept;

6. O sistema exibirá a imagem através do HM ImageWorkspace Widget por meio de 3 planos (cortando os 3 eixos da imagem);

7. Para manipular o HM ImageWorkspace Widget , clique na barra de rolagem correspondente ao plano, dentro do frame Planes Manipulation , e arraste até a posição final;


8. Para visualizar informações sobre os voxels da imagem, realize a combinação de teclas Shift + botão primário do mouse e navegue com o cursor sobre os planos.

Aplicando filtros à imagem:

1. Selecione no pipeline a imagem de entrada do filtro;

2. Aplique o filtro para selecionar um sub-volume, e clique em HM Extract Grid;


3. Com a combinação Ctrl + botão secundário do mouse , redimensione o cubo até que este fique de um tamanho adequado. Com o Ctrl pressionado, clique o botão primário do mouse para transladar o cubo no espaço. Utilize também as esferas (handlers) do cubo para realizar ajustes finos nas dimensões;

4. Clique no botão Accept;

5. O sistema disponibilizará o sub-volume selecionado como saída do filtro HM Extract Grid;


6. Podem-se eliminar ruídos da imagem utilizando o filtro HM Anisotropic Diffusion 3D;

7. Preencha os parâmetros para configurar o filtro;

8. Clique no botão Accept;

9. A segmentação da imagem é realizada aplicando o filtro HM VoxelGrow;

10. Sobre os planos do HM ImageWorkspace Widget realize a combinação Ctrl + o botão primário do mouse , e leve o mouse até a área onde a semente será colocada;


11. Clique no botão Add Seeds From Widget para adicionar a semente à lista; adicione uma ou mais sementes, e configure os parâmetros de cada caso particular;

12. Pressione Accept para processar as informações registradas pelo sistema;


13. Selecione o filtro de geração de contorno (Contour) para criar a malha de superfície inicial a partir da imagem segmentada;

14. Insira os valores das intensidades dos voxels a partir dos quais o contorno deve ser criado;

15. Clique em Accept , para que o sistema realize o processamento;


16. O Sistema disponibilizará a malha de superfície inicial como saída do filtro;

17. Aplique o filtro HM PolyDataToMeshData para converter a imagem para o formato MeshData (formato utilizado pelo módulo 3D do sistema HeMoLab);

18. Utilize o filtro HM TrisurfFilter para, por exemplo, suavizar a malha inicial;

19. Configure os parâmetros do filtro;

20. Clique em Accept para realizar o processamento;

21. O sistema disponibilizará e exibirá a malha suavizada.


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