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

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)