Segmentação automática dos hipocampos em imagens de ressonância magnética usando pontos salientes 3D

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Korb, Matheus Müller
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10845
Resumo: The segmentation of the hippocampus in Magnetic Resonance images is an important procedure in the Alzheimer’s disease early diagnostic aid. The neuroradiologist frequently needs, in addition to the atrophy analysis, to know the volume of the hippocampus for an accurate diagnosis or even perform the monitoring of some treatment. However, the segmentation of the hippocampus performed manually by a specialist is time-consuming and subject to the inter- and intra-operator variability of the measures, for this reason, methods for automatic segmentation has been an object of study for the scientific community. Among the several proposed methods, those using anatomical atlases and deformable models present better results. These two types of techniques easily embedding the format of the models in the segmentation process, but are highly dependent on the initial positioning of the models. In this work we used 3D salient points, detected in MR images using the 3D Scale-Invariant Feature Transform (3D-SIFT), for the positioning of deformable geometric models, representative of the hippocampus. The results indicate an 11% improvement over the exclusive use of affine transformation, 30% over 3D-SIFT without any modifications and 7% over non-weighted positioning.
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However, the segmentation of the hippocampus performed manually by a specialist is time-consuming and subject to the inter- and intra-operator variability of the measures, for this reason, methods for automatic segmentation has been an object of study for the scientific community. Among the several proposed methods, those using anatomical atlases and deformable models present better results. These two types of techniques easily embedding the format of the models in the segmentation process, but are highly dependent on the initial positioning of the models. In this work we used 3D salient points, detected in MR images using the 3D Scale-Invariant Feature Transform (3D-SIFT), for the positioning of deformable geometric models, representative of the hippocampus. The results indicate an 11% improvement over the exclusive use of affine transformation, 30% over 3D-SIFT without any modifications and 7% over non-weighted positioning.A segmentação dos hipocampos utilizando imagens de ressonância magnética é um procedimento importante no auxílio ao diagnóstico precoce e monitoramento da doença de Alzheimer. Essa tarefa, quando realizada manualmente, consome muito tempo e está sujeita a variabilidade entre especialistas. Embora vários métodos automáticos tenham sido propostos para a realização desta tarefa, os que utilizam atlas anatômicos em conjunto com modelos deformáveis ou abordagens multi-atlas são os que apresentam os melhores resultados. Entretanto, estes tipos de métodos são altamente sensíveis ao posicionamento inicial dos modelos. Neste estudo, propomos um novo método para o posicionamento inicial dos modelos deformáveis em imagens de Ressonância Magnética usando pontos salientes 3D automaticamente detectados pela técnica 3D-SIFT e ponderados de acordo com a sua localização espacial. O detector de pontos foi ajustado para o posicionamento de malhas do hipocampo em imagens de MR de cérebro e a avaliação do posicionamento das malhas foi realizada usando as métricas Dice Similarity Coefficiente, Jaccard Similarity Coefficient, Hausdorff Distance e Hausdorff Average Distance. Os resultados apontam uma melhora de aproximadamente 11% em relação ao uso exclusivo de transformação afim, aproximadamente 30% em relação ao 3D-SIFT sem modificações e aproximadamente 7% em relação ao posicionamento sem uso de ponderação.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCUFSCarImagens de ressonância magnéticaPontos salientesSIFTModelos geométricos deformáveisSegmentação dos hipocamposMagnetic resonance images3D salient pointsSIFTGeometric deformable modelsHippocampus segmentationCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAOSegmentação automática dos hipocampos em imagens de ressonância magnética usando pontos salientes 3DAutomatic segmentation of the hippocampus in magnetic resonance images using 3D salient pointsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline6006008f7fc1dc-47c2-49ef-ac95-2844e18660a3info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertacao_MatheusKorb.pdfDissertacao_MatheusKorb.pdfDissertação completaapplication/pdf4945182https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10845/1/Dissertacao_MatheusKorb.pdfd5aa94873d7472674960c35bca883610MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10845/3/license.txtae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD53TEXTDissertacao_MatheusKorb.pdf.txtDissertacao_MatheusKorb.pdf.txtExtracted texttext/plain257216https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10845/4/Dissertacao_MatheusKorb.pdf.txt97e353fa3117db56bbcb47b27b0af5e4MD54THUMBNAILDissertacao_MatheusKorb.pdf.jpgDissertacao_MatheusKorb.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9899https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10845/5/Dissertacao_MatheusKorb.pdf.jpg9f0da55d0346c3df4185eb055d1196e5MD55ufscar/108452023-09-18 18:31:19.048oai:repositorio.ufscar.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:19Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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