Aplicación de modelos de alineación elástica para la registración de imágenes de torax

Abstract

Este trabajo consiste en la implementación y evaluación de algoritmos de alineación elástica de imágenes biomédicas. Estas últimas se tomaron a nivel de tórax y fueron simuladas con el fantoma digital 4D NCAT. Se utilizaron transformaciones espaciales de Función de Base Radial (RBF), que son un tipo de spline, con una metodología basada en puntos que permiten llevar a cabo tanto deformaciones rígidas globales como elásticas localizadas. Las funciones aplicadas fueron: Thin Plate Spline (TPS), Multiquadric, Gaussian y BSpline, las cuales fueron evaluadas y comparadas mediante el cálculo del Error de Registración Blanco y medidas de similaridad (Suma de las Diferencias Cuadráticas y Coeficiente de Correlación). Se diseñaron además dos algoritmos para evaluar el error cometido por el usuario tanto en el marcado de puntos como en el proceso de segmentación, mediante el cálculo del Error de Localización Fiduciario. Los experimentos demostraron que TPS y Multiquadric arrojaban los mejores resultados. Se comprobó que las RBF son un modelo adecuado para aproximar el comportamiento elástico del tórax. Los algoritmos de validación demostraron que el error cometido por el usuario no era significativo en la aplicación diseñada.