Criação do modelo animado tridimensional do pulmão pelo registro da superfície diafragmática a partir de sequências coronais e sagitais temporais de RM

• Processo: 10/19685-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Marcos de Sales Guerra Tsuzuki
• Beneficiário: Marcos de Sales Guerra Tsuzuki
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Pulmão Imagem tridimensional Ressonância magnética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Imageamento do Pulmão | Modelo tridimensional | Registro Temporal | Ressonância Magnética | Transformada de Hough | Imageamento Tridimensional Animado

Resumo

Devido à impossibilidade de se ver os movimentos reais do pulmão, a sua visualização em movimento é um tópico atual de pesquisa da medicina. A modelagem do movimento do pulmão é um tema de grande importância em diversas aplicações clínicas. Por exemplo, nos tratamentos de câncer do pulmão e do fígado, o movimento pulmonar é utilizado para realizar o planejamento da radioterapia. Este projeto está sendo realizado em parceria com a equipe do Prof. Dr. Toshiyuki Gotoh, Yokohama National University, Japão. Em pesquisas anteriores foi desenvolvido um algoritmo para realizar o registro temporal entre sequências temporais coronais e sagitais. O algoritmo determina padrões respiratórios em imagens espaço-temporais que sejam síncronos a uma função respiratória padrão. O padrão respiratório associado à superfície diafragmática é selecionado manualmente, e é utilizado para realizar o registro temporal. Neste projeto de pesquisa serão continuadas as atividades já realizadas, com o objetivo de criar um modelo animado tridimensional do pulmão a partir das sequências de imagens coronais e sagitais. Foi assumido que o pulmão se movimenta sincronamente, como uma bexiga, e esta restrição será removida neste projeto. O padrão respiratório determinado será entrada para um algoritmo baseado em contornos ativos. O processo de seleção manual do padrão respiratório associado à superfície diafragmática será transformado em um processo automático, em uma idéia inicial, a transformada de Hough modificada será aplicada apenas em uma região próxima ao contorno pulmonar. Será verificada a consistência dos algoritmos de registro pela manipulação de diversas sequências coronais e sagitais simultaneamente. Em uma primeira fase, o movimento tridimensional da superfície diafragmática será determinado e visualizado. Para a criação do modelo tridimensional, resta realizar a segmentação dos pulmões, atividade que não é simples especificamente em imagens de RM. Serão estudados diversos algoritmos, incluindo algoritmos semi-automáticos. Possuindo os contornos segmentados, será possuir realizar o casamento de silhuetas e a criação de um modelo sólido tridimensional. A visualização do movimento tridimensional pulmonar, particularmente de pacientes em tratamento, auxiliará no entendimento da eficácia dos tratamentos. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LWAO, YUMA; GOTOH, TOSHIYUKI; KAGEI, SEIICHIRO; IWASAWA, TAE; GUERRA TSUZUKI, MARCOS DE SALES. Integrated lung field segmentation of injured region with anatomical structure analysis by failure-recovery algorithm from chest CT images. Biomedical Signal Processing and Control, v. 12, p. 11-pg., 2014-07-01. (10/19685-5)

SILVA, ALEXANDRE GONCALVES; GUERRA TSUZUKI, MARCOS SALES; UBERTINO ROSSO, ROBERTO SILVIO, JR.; KAGEI, SEIICHIRO; GOTOH, TOSHIYUKI; IWASAWA, TAE; IEEE. Lung Segmentation of Sagittal and Coronal MR Images Using Morphological Operations. 5TH ISSNIP-IEEE BIOSIGNALS AND BIOROBOTICS CONFERENCE (2014): BIOSIGNALS AND ROBOTICS FOR BETTER AND SAFER LIVING, v. N/A, p. 5-pg., 2014-01-01. (10/19685-5)

LWAO, YUMA; GOTOH, TOSHIYUKI; KAGEI, SEIICHIRO; IWASAWA, TAE; GUERRA TSUZUKI, MARCOS DE SALES. Integrated lung field segmentation of injured region with anatomical structure analysis by failure-recovery algorithm from chest CT images. Biomedical Signal Processing and Control, v. 12, n. SI, p. 28-38, JUL 2014. (10/19685-5)

CAPPABIANCO, FABIO; TSUZUKI, MARCOS S. G.; MIRANDA, PAULO; MARTINS, THIAGO C.; KAGEI, SEIICHIRO; GOTOH, TOSHIYUKI; IWASAWA, TAE. Heart Bounding Box Automatic Determination in Coronal Magnetic Resonance Temporal Sequences. IFAC PAPERSONLINE, v. 50, n. 1, p. 6-pg., 2017-01-01. (10/19685-5)

TAVARES, RENATO SEIJI; MANZANARES CHIRINOS, JOSE MIGUEL; ABE, LEONARDO ISHIDA; GOTOH, TOSHIYUKI; KAGEI, SEIICHIRO; IWASAWA, TAE; GUERRA TSUZUKI, MARCOS DE SALES; IEEE. Temporal Segmentation of Lung Region from MRI Sequences Using Multiple Active Contours. 2011 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), v. N/A, p. 4-pg., 2011-01-01. (10/18658-4, 10/19685-5)