Segmentação Tri Dimensional do Crânio para o monitoramento de alterações ósseas aplicada à Odontologia

Resumo

A tomografia computadorizada desempenha um papel fundamental no diagnóstico e análise de tratamentos como, por exemplo, as alterações dos ossos do crânio no decorrer do tempo para aplicações em Odontologia. Este processo é conduzido por profissionais ortodontistas, e consiste da utilização de ferramentas que manipulam dados 3D e geram segmentações de estruturas anatômicas importantes. No entanto, estas ferramentas não são satisfatórias, uma vez que muitas segmentações produzem falsos positivos ou falsos negativos. Além disso, muitas vezes é necessário combinar as funcionalidades de não apenas uma, mas várias ferramentas para atingir um resultado minimamente satisfatório, o que não é uma tarefa simples para tais profissionais. O objetivo deste projeto de doutorado é definir, desenvolver e aprimorar técnicas de segmentação interativa 3D de tomografias do crânio, de forma a identificar estruturas anatômicas importantes, permitindo que especialistas extraiam medidas para fins terapêuticos. Uma vez que as tomografias a serem usadas neste projeto apresentam alta resolução, a segmentação será realizada em três etapas: 1) pré-segmentação para reduzir a resolução das tomografias, 2) segmentação das estruturas principais da imagem e 3) interatividade com o usuário para refinar a segmentação. A pré-segmentação será realizada mediante técnicas de agrupamento de vóxeis com propriedades similares, chamadas Super Voxeis. A segmentação das estruturas será feita por meio de algoritmos de detecção de comunidades em redes complexas, e a interatividade com o usuário será baseada na pre-segmentação de vóxeis semelhantes, a fim de aproveitar seu conhecimento para refinar a segmentação. Espera-se, contribuir para o avanço do estado da arte da segmentação 3D de tomografias do crânio, aprimorar e desenvolver métodos capazes de segmentar, corretamente, volumes de alta resolução em tempo computacional aceitável para a aplicação.