Source: https://repository.eia.edu.co/handle/11190/2012
Timestamp: 2018-10-23 23:08:54+00:00

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EIA: Mejoramiento de imágenes de angiografía tridimensional de alta resolución espacial usando filtrado bilateral multibanda
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Title: Mejoramiento de imágenes de angiografía tridimensional de alta resolución espacial usando filtrado bilateral multibanda
Authors: Guerra González, Jorge Mario
Adviser: Ramírez Giraldo, Juan Carlos
Keywords : Angiografía
Filtrado bilateral multibanda
Bilateral multiband filtering
Abstract: La angiografía por tomografía computarizada (angioTAC) es una modalidad de imágenes médicas utilizada para el diagnóstico y evaluación de malformaciones en arterias. Este tipo de estudios requieren la mayor precisión y por lo tanto se deben adquirir con la máxima resolución espacial, no obstante, los protocolos de escaneo que permiten obtener dicha resolución representan más dosis para el paciente. El filtro bilateral multibanda (FBM) es una método de filtrado de imágenes, que combina técnicas lineales y no lineales de suavizado para reducir el ruido en imágenes médicas preservando la bordes. En este trabajo se implementa el FBM para el mejoramiento de imágenes angiográficas tridimensionales de alta resolución espacial. Se establecen los parámetros apropiados del filtro para esta aplicación y se evalúa el desempeño del mismo a través de una serie de experimentos que lo valoran cualitativa y cuantitativamente. En dichos experimentos, se demuestra que el filtro FBM puede reducir el ruido un 30% preservado la resolución espacial, además se muestra la capacidad del FBM para aumentar la CNR y preservar de bordes. Igualmente, experimentos realizados para estudios con diferentes protocolos de escaneo sugieren que el FBM puede ser implementado como estrategia de post-procesamiento para el mejoramiento de la calidad de estudios ruidosos de menor radiación ionizante. Se entrega una aplicación que permite la manipulación y visualización de imágenes médicas volumétricas y hacer operaciones de filtrado en las que se incluye el FBM. Ésta aplicación incluye todas las funciones básicas que un visualizador de cortes de imágenes médicas tiene. Igualmente, la esta herramienta permite guardar los cortes procesados como archivos .DCM para que puedan ser exportados a otros sistemas de visualización o servidores de manejo de imágenes. Las técnicas de visualización tridimensional son métodos alternativos para visualización de datos adquiridos en estudios de angioTAC. El software desarrollado incluye un algoritmo de dibujado de reconstrucciones tridimensionales para la visualización de volúmenes angiográficos utilizando la proyección de máxima intensidad (MIP). Asimismo, la reconstrucción se usa para evaluar el desempeño del FBM identificando la sensibilidad al ruido de esta técnica. Se investiga cuáles son las limitaciones actuales de la técnica de angioTAC en el medio local respecto a calidad de imagen. Mediante una encuesta se indaga a un grupo de especialistas sobre la aplicabilidad clínica que esta técnica de filtrado puede tener. Se halla que por lo menos en algunas ocasiones la mala calidad de los estudios dificulta leer las imágenes de este tipo y una herramienta que permita mejorar su calidad es deseable.
Abstract (English): Computed tomography angiography (CTA) is a medical imaging modality used for diagnosis and assessment of arterial malformations. This method requires the best accuracy, therefore, data must be acquired with the highest spatial resolution, despite scans protocols that allow such a spatial resolution deliver higher dose levels. Bilateral multiband filter (BMF) is a filtering technique that combines linear and non-linear smoothing algorithms to reduce noise in medical images while preserving edges. This work uses BMF to enhance quality of high resolution 3D CTA datasets. The proper parameters for filtering this kind of images are established, also filter performing is assessed through a series of experiments that examine filtering qualitatively and quantitatively. Those experiments have shown that BMF can reduce noise levels 30% while preserving spatial resolution. Filter capability to increase CNR and edge preserving is also demonstrated. Likewise, experiments performed to different acquisition protocol datasets suggest that BMF can be implemented as a post-processing strategy to enhance quality of noisy data from less radiation dose scans. Also, it has been developed and application to manipulate and visualize volumetric medical images and perform filtering operations like BMF. This software includes all functions required for a medical imaging slice viewer. Equally, this tool allows user to save data processed as .DCM to permit exportation to other visualization systems o image management servers. Multiplanar reconstructions are an alternative method of visualization for data acquired in CTA scans. The software developed includes a 3D rendering algorithm to visualize angiographic volumes using maximum intensity projection technique. Likewise, reconstruction is used to test filter BMF performance identifying noise sensibility. Current limitations of CTA technique regarding image quality within local media are identified. By means of a survey, this research has questioned specialists about the clinical applicability that BMF could have for CTA. It’s found that at least in some cases poor image quality hinders reading and a tool to improve quality is desired.
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2012
Citation: Guerra González, J.M. (2016) Mejoramiento de imágenes de angiografía tridimensional de alta resolución espacial usando filtrado bilateral multibanda (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2012
Location: BIOM00263
GuerraJorge_2016_MejoramientoImagenesAngiografia.pdf Trabajo de grado 2.9 MB Adobe PDF View/Open

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