Diferencia entre revisiones de «Registrado/fr»

Revisión del 10:45 30 ago 2018

Enregistrement

L'enregistrement est le processus par lequel deux images médicales prises à des moments différents, correspondant à la même partie du corps et généralement au même patient, sont superposées par coïncidence afin de vérifier l'évolution d'une blessure/maladie/opération.

Mediante esta comparación de imagen se estudian las diferencias entre ambas, pero para que esto sea posible de la manera más intuitiva posible se ha de lograr la coincidencia por superposición lo más exacta posible. Esto ha de hacerse con dos imágenes que, además de haber sido tomadas en momentos temporales diferentes, pueden provenir de equipos diferentes (otro modelo de escáner, por ejemplo) y en los que no se puede garantizar que la posición en la que estaba colocado el paciente ha sido exactamente la misma (variaciones en orientación y desplazamiento).

Un resumen de los posibles escenarios de registrado es:

• estructuras anatómicas cuasi coincidentes: dos imágenes en las que las mismas estructuras anatómicas, de tamaño similar, están presentes en ambas.
• variaciones en la talla del paciente: particularmente en el caso de niños, donde el crecimiento natural hace que existan diferencias de tamaño del cuerpo entero.
• estructuras anatómicas con volúmenes diferentes: cuando se va a estudiar la evolución de una masa tumoral que ha ido creciendo con el tiempo, esta ha aumentado de volumen en una de las imágenes (puede ser la más reciente o la más antigua) y puede que haya desplazado a otras estructuras anatómicas u órganos colindantes.
• estructuras anatómicas inexistentes: tras una cirugía (o tratamiento) en la que se ha practicado una extirpación de parte de tejido (órgano, tumor, hueso, etc...) se han de cotejar pares de en las que hay elementos que no existen en una de las imágenes.

Descripción del procedimiento

En général, la procédure à suivre est de charger les deux images l'une à côté de l'autre, d'identifier les points communs dans chacune d'elles (les points sont appariés, l'un est pris dans l'image A et l'autre dans l'image B). Si les deux images ont la même orientation, aucune distorsion ne sera nécessaire pour les faire correspondre, mais ce n'est généralement pas le cas. Ensuite, vous devez choisir laquelle des deux images avec lesquelles vous travaillez (A ou B) appliquera une distorsion pour obtenir une coïncidence totale.

Modules

Los módulos de registrado se pueden encontrar en la mitad inferior del desplegable de módulos (Figure 1), están agrupados bajo el nombre Registration:

Figure 1: registration modules

Tradicionalmente se ha utilizado el registrado en imágenes cerebrales, de ahí que varios de los módulos estén orientados a estos casos específicos.

Terminología

• Landmark: puntos representativos de la imagen (seleccionados por el usuario en ambas imágenes) para asegurar la coincidencia
• Fixed volume: imagen que no va a sufrir transformación alguna
• Moving volume: imagen que se va a transformar para hacerla coincidir con la que se ha seleccionado como fixed volume

Ejemplo: landmark registration

Carga de volúmenes

Una vez cargados los dos juegos de imágenes, se abre el módulo Registration\Landmark registration. En ese momento el módulo pide al usuario que determine cual va a ser el fixed volume y el moving volume (Figure 2) utilizando los desplegables, al hacer click en cada uno de ellos se puede ver cuales son los volúmenes cargados en la escena actual y seleccionar el que corresponda.

Figure 2: fixed and moving volumes

La distribución de la pantalla cambia y pasa a ser una rejilla de 3x3 (Figure 3). Por columnas, se muestran las vistas axial, coronal y sagital en las columnas 1, 2 y 3 (esta es la distribución por defecto, a no ser que el usuario decida modificarlo). Por filas se muestra el fixed volume en la fila 1, el moving volume en la fila 2 y el resultado de la superposición de ambos en la fila 3, que pasará a llamarse -transformed.

Figure 3: registration layout

Selección layout

Si se desea modificar este layout, se hará desde el panel del módulo, modificando las siguientes opciones (Figure 4). Si no fuera relevante alguna de las vistas se puede desactivar y así no ocupa espacio en pantalla, controlar la transparencia de la superposición de imágenes e incluso el zoom:

Figure 4: layout

También, si se desea cambiar los volúmenes con los que se esté trabajando, un poco más arriba en el panel del módulo, utilizando el botón Select Volumes to Register se vuelve al menú de selección descrito en Figure 2.

Por ejemplo, seleccionando Coronal el layout queda así (Figure 5):

Figure 5: coronal layout

Landmarks

Los puntos de cotejamiento, o landmarks, se añaden en el apartado Landmarks del panel del módulo, situado justo debajo de los descritos anteriormente (Figure 6).

Figure 6: coronal layout

Se hace pulsa el botón ADD y se sitúa el punto (el cursor cambia automáticamente y pasamos a estar en modo fiducials) en el fixed volume haciendo click en el lugar deseado. El programa situará automáticamente ese mismo punto (llamado L-0 en la imagen de ejemplo) en el moving volume. Lo ideal es que estos puntos se coloquen en elementos representativos de ambas imágenes y que sean fácilmente identificables.

Ahora, tal y como se ve en la imagen (Figure 7), el usuario ha puesto el punto en la vista de la primera columna (verde) y Slicer ha puesto el punto en la vista de la segunda columna (amarilla). El landmark de la moving volume no está en el mismo lugar que el de la imagen de la fixed volume (Slicer simplemente lo sitúa en las mismas coordenadas, sin tener en cuenta la imagen y lo que en ella se representa), así que para corregir su localización se hace click en el botón REFINE LANDMARK que está justo debajo de la lista de landmarks presentes en el registrado actual. Entonces podremos desplazar manualmente, pinchando y arrastrando, el landmark del moving volume hasta la posición que consideremos visualmente correcta.

Figure 7: landmak point

Se continúa añadiendo landmarks hasta considerar que se han puesto los necesarios para el ajuste correcto de ambas imágenes, en este punto del proceso de trabajo dispondremos de un conjunto de puntos (Figure 8), que vienen definidos por su nombre. Se pueden seleccionar haciendo click en el cursor con el icono del crosshair y eliminarse con el icono de la papelera.

Figure 8: landmak list

El refinado de los landmarks puede apoyarse en dos métodos de refinamiento, BRAINSFit y SimpleITK, pero ninguno de estos métodos suple al operador y a su criterio.

Registrado

No existe un canon que determine el método de registrado a aplicar, puesto que depende de diferentes factores en cada caso, como pueden ser el tipo de imágenes con las que se trabaje, la calidad de las mismas, la anatomía que se esté visualizando y los resultados esperados. Un método estándard y bastante abierto a configuración por parte del usuario es el de la 'Affine Registration (Figure 9), que permite estos tres niveles de ajuste:

• Rigid: permite traslaciones y rotaciones
• Similarity: rigid + cambios de escala uniforme
• Affine: Similarity + deformación

La transformación afín se denomina también transformación lineal y viene definida por diferentes matrices para pasar de un conjunto de coordenadas iniciales a otras [Wikpedia Affine Transformation].

Figure 9: linear registration

Dependiendo de la calidad y cantidad de landmarks seleccionados el registrado será más o menos exacto y es tarea del operador ir refinando los landmarks para que el resultado sea lo más óptimo posible.