Presentación PFC
- 1. Sistema modular de visualización de imágenes médicas Autor : Odei Maiz Barandiaran Director del proyecto : Luis Antonio López Nozal 16 de diciembre de 2010
- 2. Índice de contenidos 1. Introducción 2. Objetivos 3. Beneficios 4. Diseño e implementación de la solución propuesta 4.1. Resonancia magnética 4.2. Herramientas software utilizadas 4.3. Visualización 3D a partir de imágenes DICOM 4.4. Visualización 3D a partir de imágenes segmentadas 4.5. Diseño modular 5. Resultados y líneas futuras 6. Resumen
- 3. Introducción Marco del proyecto Proyecto realizado en Robotiker-Tecnalia en la unidad de Infotech El trabajo se ubica dentro del proyecto Care4Me (Cooperative Advanced REsearch for Medical Efficiency) - Incrementar la calidad y productividad en todo el proceso sanitario - Proyecto ITEA (Information Technology for European Advancement) - Dentro del plan AVANZA I+D En qué consiste Herramienta para visualizar imágenes médicas tanto en 2D como en 3D Programación de una aplicación del ámbito de la ingeniería biomédica
- 4. Objetivos Desarrollar una aplicación que sea capaz de manejar, anotar y visualizar, imágenes provenientes de resonancia magnética Visualizar de forma tridimensional un órgano a partir de la segmentación bidimensional de cada una de sus secciones Visualiza de manera tridimensional las lesiones según su tipología
- 5. Beneficios Para el paciente Mejores cuidados médicos en base a un diagnóstico más preciso, tratamientos personalizados y seguimiento del mismo Para los médicos Nueva información extraída de imágenes en la que basar el diagnóstico y las decisiones terapéuticas Para la sociedad en general - Menor estancia hospitalaria - Prevención en vez de cura
- 6. Diseño e implementación de la solución propuesta 4. Diseño e implementación de la solución propuesta 4.1. Resonancia magnética 4.2. Herramientas software utilizadas 4.3. Visualización 3D a partir de imágenes DICOM 4.4. Visualización 3D a partir de imágenes segmentadas 4.5. Diseño modular
- 7. Resonancia magnética Fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos Utiliza campos magnéticos para alinear los átomos de hidrógeno ubicados en las moléculas del agua que constituye el cuerpo del paciente Resonancia / Relajación Al aplicar un estímulo de radiofrecuencia, los átomos se mueven cambiando de orientación. Cuando cesa el estímulo, dichos núcleos liberan energía y vuelven a su situación inicial Se usa para observar alteraciones en los tejidos y detectar cáncer y otras patologías
- 8. Herramientas software utilizadas - ITK Conjunto de librerías de código libre orientado a objetos para el procesamiento, segmentación y registro de imágenes Se organizan en torno a una estructura de flujo de datos Funcionamiento de ITK: - Recipientes - Algoritmos genéricos - Iteradores No proporcionan visualización o interfaz gráfica
- 9. Herramientas software utilizadas - VTK Conjunto de librerías de código libre escrito en C++ para el procesamiento, creación y visualización de objetos gráficos en 2D y 3D Permite crear aplicaciones complejas a partir de piezas simples Esquema reference-counting para solventar el problema de la gran cantidad de memoria consumida Widgets para facilitar tareas de interacción y de visualización
- 10. Herramientas software utilizadas – VTK Modelo gráfico Modelo de visualización
- 11. Herramientas software utilizadas – CMake Sistema open-source que permite administrar el proceso de construcción de una aplicación independientemente del sistema operativo y compilador elegido Se creó en respuesta a la necesidad de disponer de un entorno multiplataforma apropiado de construcción para las ITK Puede compilar código fuente, crear librerías o construir ejecutables Da soporte a complejas jerarquías de directorios y aplicaciones que dependen de muchas librerías Un fichero llamado CMakeLists.txt permite generar ficheros estándar de construcción del software
- 12. Visualización 3D a partir de imágenes DICOM Mediante componentes funcionales de ITK, especializados en la lectura de imágenes DICOM, se hace la reconstrucción tridimensional de la secuencia seleccionada VTK se encarga de la parte de la visualización
- 13. Visualización 3D a partir de imágenes DICOM Planos ortogonales del volumen: vtkImagePlaneWidget
- 14. Visualización 3D a partir de imágenes segmentadas A partir de imágenes segmentadas, se reconstruye el volumen del órgano
- 15. Visualización 3D a partir de imágenes segmentadas Objetivo final de la aplicación: Visualización de múltiples actores Posibilidad de desactivar la visibilidad de diferentes tejidos Posibilidad de modificar el color y la transparencia de cada tejido
- 16. Diseño modular
- 17. Diseño modular
- 18. Resultados y líneas futuras Resultados La aplicación es capaz de manejar y visualizar imágenes médicas en formato DICOM, tanto en dos dimensiones como en tres dimensiones. Se consigue visualizar en 3D un órgano a partir de la segmentación 2D de cada una de sus secciones. La herramienta está preparada para visualizar en 3D las lesiones según su tipología. Líneas futuras Terminar de desarrollar la herramienta de anotación
- 19. Resumen Se ha conseguido cumplir con los objetivos y requisitos iniciales de la aplicación: Arquitectura modular, adecuada a la programación orientada a objetos Carga de imágenes médicas en formato DICOM para la reconstrucción y visualización en tres dimensiones Visualización en dos dimensiones de los planos ortogonales, a partir del punto seleccionado Muestra de información sobre las imágenes médicas Carga de datos correspondientes a la segmentación previa de imágenes médicas Visualización realista para el manejo de la información en tres dimensiones
- 20. Sistema modular de visualización de imágenes médicas Alumno : Odei Maiz Barandiaran Director del proyecto : Luis Antonio López Nozal 16 de diciembre de 2010 Eskerrikasko!