Curso CAT3D 2015: Novidade do Registro e Fusão Multimodal de imagens.

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Novo recurso interativo do registro de imagens como aproximação inicial a Maximização de Informação Mútua.
CAT3D is a Radiotherapy TPS developed by MEVIS
mevis.com.br

Publicada em: Saúde e medicina
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Curso CAT3D 2015: Novidade do Registro e Fusão Multimodal de imagens.

  1. 1. Atualização e Técnicas Avançadas em CAT3D – 2015 Novos recursos do Registro e Fusão multimodal de imagens Armando Alaminos Bouza. Equipe de desenvolvimento MNPS-CAT3D. Mevis Informática Médica LTDA. São Paulo. 14 de Novembro 2015.
  2. 2. Até a versão 7.12.15 o CAT3D apresentava dois caminhos para iniciar o registro: • Registro por POIs (necessita 4 POIs nas imagens externas e internas) • Registro por Maximização da Informação Mútua (MI). O registro por Maximização de MI parte de uma orientação e posição dos eixos de ambos volumes de imagens (exemplo CT e MRI). A maximização da MI se atinge como um processo de otimização não-linear e estes processos podem ficar “presos” dentro de um máximo local, que parece “bom” para a matemática do sistema mas não é o máximo global. Problema: Rotação > 90 graus Problema: Volumes espelhados
  3. 3. Para resolver os casos anteriores e ainda usufruir das vantagens da Maximização de MI podemos fazer registro por POIs e depois utilizar Maximização MI para otimizar o resultado. Normalmente isto produz resultados de registro muito bons. Esta solução obriga a criar 4 POIs em ambas sequências, com a mesma ortografia, em pontos anatômicos equivalentes. Esta metodologia é satisfatória e segura, porém alguns usuários avaliam que toma tempo e resulta pouco intuitiva. Com o objetivo de criar caminhos mais simples e intuitivos implementamos um método equivalente a aproximação inicial por POIs sem a necessidade de criar os ditos POIs. Por ser a primeira implementação do método devemos adicionar facilidades nas futuras atualizações do CAT3D, mas já hoje é bem simples de usar. A seguir vamos descrever a forma de operação com o novo método.
  4. 4. Cada vez que o CAT3D inicia a Maximização de MI pergunta: “Need to define registration points?” . Se você tem a suspeita que os conjuntos de imagens são de difícil registro via Maximização de MI pura, ou já testou e não deu resultado ótimo, selecione Sim. Com isto o sistema cria uma janela bipartida que permite navegar pelas imagens internas (referência) e externas (flutuantes). O usuário deve identificar 3 ou mais pontos equivalentes e vinculá-los graficamente com um segmento de reta. NOTA: Geralmente a fusão de CT axial com MRI axial pode ser feita em forma totalmente automática e não precisa deste recurso.
  5. 5. Layout da janela de trabalho para criar pares de pontos vinculados
  6. 6. • A sequência com a borda vermelha está selecionada para navegação. • Para mudar a sequência selecionada deve fazer CLICK do mouse na sequência • Pode navegar nas imagens com as teclas <PageUp> e <PageDown>. • Também pode ir ao início da sequência com botão “Go First IMG” e ao fim com “Go Last IMG”.
  7. 7. Quando localizar um par de planos que contém pontos equivalentes: • CLICK no botão “New Pair”. • Modificar o segmento de reta arrastando cada ponta com o mouse • Para terminar de criar o par pode usar tecla <ENTER> ou duplo CLICK
  8. 8. Após o ENTER a linha fica verde e o número de “Matching points” aumenta (este é outro caso, de CT axial com MRI em sagital)
  9. 9. Após o terceiro par de pontos o CAT3D verifica se já existem condições para iniciar a maximização da MI. Observar o sinal: “Matching looks GOOD !” .PontosnofastígiodoIVventrículo
  10. 10. NOTA : Nas sequências sagitais, resulta algo confuso determinar qual é o olho direito (hemisfério direito) e esquerdo. Se a sequência foi feita com o padrão radiológico vigente, o primeiro olho a aparecer é o direito. Sugestão: Na sequência sagital CLICK no botão “Go First IMG”, depois dar <PageUp> até o centro do primeiro olho aparecer. Esse deve ser o direito. Direita (início da sequência) Esquerda
  11. 11. Com apenas três pares de pontos o CAT3D pode gerar um quarto ponto considerando que os corpos são rígidos e assumindo que ambos são sistemas do mesmo tipo de giro. O quarto ponto é criado com produtos vetoriais ( A x B ). Sendo válidas estas duas condições podemos terminar com três pontos marcados. Sistemas de coordenadas cartesianas ortogonais tridimensionais
  12. 12. Caso as condições da lâmina anterior não sejam válidas, o usuário deve marcar 4 ou mais pares de pontos para que o registro que segue seja correto. Ao terminar de marcar pares de pontos deve fazer CLICK no botão “Done”. Com estes pontos o CAT3D vai calcular a matriz de transformação aproximada de uma sequência para a outra e vai dar inicio à Maximização da MI a partir dela. O restante do processo é similar ao registro com Maximização da MI.
  13. 13. Informações complementares sobre registro e fusão estão disponíveis em aulas de cursos anteriores. http://www.slideshare.net/alabouza/mnps-curso-20142 http://www.slideshare.net/alabouza/mnps-curso-20143 Os recursos de registro e fusão de imagens são praticamente idênticos entre os sistemas CAT3D e MNPS, por isso a documentação pode ser consultada em comum.

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