3D VISUALIZATION OF FREESURFER DATA Trabajo Dirigido de la asignatura “Imágenes Biomédicas” 3º Ing. Salud PAULA DELGADO LÓPEZ(paula—93@hotmail.com) SILVIA SÁNCHEZ SEDA (silviaseda@gmail.com)

ÍNDICE Objetivos, antecedentes y estado del arte Introducción Palabras claves Software Seguimiento de un ejemplo freesurfer para observar el proceso realizado con Slicer3D: Parte 1: Búsqueda y visualización de volúmenes FreeSurfer. Parte 2: Construcción de modelos 3D. Parte 3: Búsqueda de superficies FreeSurfer y visualización de parcelación de mapas. Parte 4: Búsqueda automática de datos buscando un archivo de escena genérico. Conclusiones Bibliografía Preguntas Contacto

OBJETIVOS, ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE Aprender e investigar acerca de la carga y visualización de la segmentación FreeSurfer, reconstrucciones de superficies y resultados de parcelación de imágenes 3D utilizando el software Slicer3D. OBJETIVO El trabajo está basado en un trabajo de la investigadora Sonia Pujol, responsable de la escritura de la mayoría de información conocida acerca de Slicer3D. ESTADO DEL ARTE 3

INTRODUCCIÓN Slicer3D es un paquete de software de código libre para la visualización y el análisis de imágenes 3D. En la investigación de terapia guiada por imágenes, Slicer3D es usado para construir y visualizar colecciones de datos de MRI que están disponibles antes y durante la operación para permitir la adquisición de las coordenadas espaciales para el seguimiento de instrumentos. En nuestro trabajo se ha usado una imagen de una resonancia magnética cerebral tipo T1 para mostrar con ella algunos de los métodos para el manejo y visualización de la imagen médica disponible con este software. 4

INTRODUCCIÓN El área del documento es el manejo y la visualización de imágenes correspondientes a una resonancia magnética cerebral tipo T1. FreeSurfer crea sus propios formatos de archivo para almacenar y manipular volúmenes, superficies y transformación de datos. 5

PALABRAS CLAVES Algoritmo de Watershed FreeSurfer T1 Segmentación ASEG Pallidum 6

PALABRAS CLAVES Algoritmo de Watershed Se trata de una técnica basada en la morfología matemática, que permite extraer las fronteras de las regiones que hay en una imagen. Se considera una técnica de segmentación orientada a regiones. Se toma como una técnica de detección de contornos y crecimiento de regiones al mismo tiempo. 7

PALABRAS CLAVES Algoritmo de Watershed Para consultar mayor información, visitar: http://cmm.ensmp.fr/~beucher/wtshed.html 8

PALABRAS CLAVES FreeSurfer Conjunto de herramientas para el análisis y visualización de datos de imágenes cerebrales estructurales y funcionales. 9

PALABRAS CLAVES T1 Tiempo necesario para que los protones de hidrógeno que han sido rotados 180º fuera del campo magnético retornen a su plano de equilibrio. 10

PALABRAS CLAVES Segmentación Proceso de dividir una imagen digital en varias partes (grupos de píxeles) u objetos. El objetivo es simplificar y/o cambiar la representación de una imagen en otra más significativa y más fácil de analizar. 11

PALABRAS CLAVES ASEG Aseg.stats es el resultado estadístico de la segmentación subcortical, es un archivo de texto normal y contiene los volúmenes de estructuras específicas. 12

PALABRAS CLAVES Pallidum -tálamo óptico -núcleo caudado -putamen Para cada hemisferio, los núcleos se dividen en: -tálamo óptico -núcleo caudado -putamen -pallidum -antemuro o claustrum 13

SOFTWARE Slicer3D. Base de datos de imágenes extraídas de un conjunto de datos FreeSurfer. La calidad del programa se mide a través del tamaño que posean las imágenes analizadas. Idioma: inglés. 14

SEGUIMIENTO DE UN EJEMPLO FREESURFER PARA OBSERVAR EL PROCESO REALIZADO CON SLICER3D 15

PARTE 1: BÚSQUEDA Y VISUALIZACIÓN DE VOLÚMENES FREESURFER Búsqueda de archivos del cerebro Volumes volume information Activar vínculos y visibilidad de las 3 segmentaciones aparecen los anillos unidos y el ojo abierto. 16

PARTE 1: BÚSQUEDA Y VISUALIZACIÓN DE VOLÚMENES FREESURFER Búsqueda de un archivo ‘ASEG’ 17

PARTE 2: CONSTRUCCIÓN DE MODELOS 3D 2.1: CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO ÚNICO Surface Models Model Maker En parámetros, se indica la etiqueta #53 que corresponde al hipocampo derecho. 18

PARTE 2: CONSTRUCCIÓN DE MODELOS 3D 2.2: CONSTRUCCIÓN DE MODELOS MÚLTIPLES 19

Seleccionar Models del menú de módulos (Module). PARTE 3: BÚSQUEDA DE SUPERFICIES FREESURFER Y VISUALIZACIÓN DE PARCELACIÓN DE MAPAS Construcción de modelos múltiples Seleccionar Models del menú de módulos (Module). 20

Búsqueda de superficies y visualización de parcelaciones de mapas PARTE 3: BÚSQUEDA DE SUPERFICIES FREESURFER Y VISUALIZACIÓN DE PARCELACIÓN DE MAPAS Búsqueda de superficies y visualización de parcelaciones de mapas Description Scalar overlay 21

PARTE 4: BÚSQUEDA AUTOMÁTICA DE DATOS BUSCANDO UN ARCHIVO DE ESCENA GENÉRICO 22

PARTE 4: BÚSQUEDA AUTOMÁTICA DE DATOS BUSCANDO UN ARCHIVO DE ESCENA GENÉRICO 23

CONCLUSIONES La interfaz gráfica de usuario es intuitiva. Posee soporte en diversas plataformas múltiples  trabajar en distintos lugares con distintos dispositivos con distintos sistema operativos. Visualización 3D de las superficies del cerebro y mapas de parcelación con el fin de analizar mejor la forma del cerebro morfología. La interfaz gráfica de usuario es intuitiva. 24

BIBLIOGRAFÍA [Sonia Pujol, Ph.D. et al] Sonia Pujol, Ph. D., Silas Mann, B.Sc., Randy Gollub, MD., Ph.D.; “3D Visualization of FreeSurfer Data”. [1]http://www.slicer.org Página oficial del software utilizado Slicer3D, donde se pueden encontrar el link para la descarga del mismo así como diversos tutoriales y ejemplo para la mayor facilidad de uso del programa.   [2]http://ccg.ciens.ucv.ve/~ernesto/nds/CotoND200305.pdf Apuntes de la Universidad Central de Venezuela. Facultad de Ciencias. Escuela de Computación. Laboratorio de Computación Gráfica (LCG). 25

BIBLIOGRAFÍA [3]http://freesurfer.net/fswiki El FreeSurferWiki es la documentación central y fuente de descarga de FreeSurfer. [4]http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/ Página principal de FreeSurfer, que también ha sido usada prácticamente en todo el trabajo. [5]http://www.slideshare.net/llueveenparis/resonancia-magntica-12970285 Una presentación hecha por Pau Puigcerver Aranda, fisioterapeuta y profesor. Fue usada para definir la resonancia magnética. 26

BIBLIOGRAFÍA [6]http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/risi/2010_n2/v7n2/a04v7n2.pdf Revista de Información de Sistemas e Informática. Fue usada para la búsqueda de términos que no conocíamos y sobre todo para definir el algortimo de Watershed.   [7]http://es.wikipedia.org/wiki/Segmentaci%C3%B3n_(procesamiento_de_im%C3%A1genes) Wikipedia. Para definir segmentación. [8] http://www.iqb.es/neurologia/a003.htm#nucleos Página de neurología usada pasa saber más acerca de pallidum. [9] http://cmm.ensmp.fr/~beucher/wtshed.html Investigación acerca del algoritmo Watershed 27

PREGUNTAS 28

CONTACTO Paula Delgado López paula—93@hotmail.com Silvia Sánchez Seda silviaseda@gmail.com 29

FIN 30