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Visualização de Estruturas Internas em Volumes de Dados Multimodais Isabel Harb Manssour Orientadora: Carla Maria Dal Sasso Freitas Co-Orientador: Sérgio Shiguemi Furuie |
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RESUMO Com o aperfeiçoamento de técnicas de aquisição de imagens médicas, como, por exemplo, a tomografia computadorizada e a ressonância magnética, a capacidade e a fidelidade do diagnóstico por imagens foram ampliadas. Atualmente, existe a tendência de utilizarem-se imagens obtidas através de diversas modalidades para um único diagnóstico, principalmente no caso de doenças graves. Entretanto, o registro e a fusão dessas imagens, chamadas multimodais, em uma única representação 3D do paciente é uma tarefa extremamente difícil, que consome tempo e que está sujeita a erros. Sendo assim, a integração de imagens de diferentes modalidades tem sido objeto de pesquisa sob a denominação de Visualização de Volumes de Dados Multimodais. Sistemas desenvolvidos com este objetivo são usados, principalmente, para combinar informações metabólicas e funcionais com dados de anatomia, aumentando a precisão do diagnóstico, uma vez que possibilitam extrair uma superfície ou região da imagem que apresenta a anatomia e, então, observar a atividade funcional na outra modalidade. Durante a análise de tais imagens, os médicos estão interessados em visualizar e quantificar diferentes estruturas. Seus objetivos envolvem, por exemplo, a visualização de artérias e órgãos do corpo humano para análise de patologias, tais como tumores, má-formações artério-venosas, ou lesões em relação às estruturas que as circundam. Assim, um dos principais objetivos de um algoritmo de visualização volumétrica é permitir a identificação e exploração de estruturas internas no volume. Como o volume é normalmente um "bloco de dados", não se pode visualizar o seu interior, a menos que se assuma que é possível ver através de voxels transparentes, ou que é possível remover voxels que estão na frente da região na qual o usuário está interessado, o que é feito através de técnicas de segmentação ou de corte. Este trabalho apresenta uma abordagem para a visualização de estruturas internas em volumes de dados multimodais. A abordagem está fundamentada na utilização de ferramentas de corte, tanto geométricas quanto baseadas em conteúdo, evitando, assim, o uso de técnicas de segmentação; e na integração dos dados multimodais na etapa de acumulação do pipeline de visualização volumétrica. Considerando que as aplicações que suportam este tipo de visualização envolvem a integração de várias ferramentas, tais como registro, corte e visualização, também é apresentado o projeto de um framework que permite esta integração e um alto grau de interação com o usuário. Para teste e validação das técnicas de visualização de estruturas internas propostas e do algoritmo desenvolvido, que consiste numa extensão do algoritmo de ray casting tradicional, foram implementadas algumas classes desse framework. Uma revisão baseada na análise e na classificação das ferramentas de corte e funções de transferência, que correspondem a técnicas que permitem visualizar estruturas internas, também é apresentada. Clique aqui para fazer o download do texto da tese no formato pdf. Para melhor visualização das imagens utilizadas, disponibilizamos as mesmas a seguir. Clique nos links abaixo para visualizar as imagens coloridas referentes a cada um dos capítulos.
Clique nos links abaixo para ver algumas animações que mostram o funcionamento do protótipo desenvolvido.
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