Começando a fazer as otimizações.
Nenhum dos meus métodos de reduzir a demora de percorrer a imagem funciona.
Primeira nova tentativa será com stencils da propria vtk :
http://www.vtk.org/doc/nightly/html/classvtkImplicitFunctionToImageStencil.html
http://davis.lbl.gov/Manuals/VTK-4.5/classvtkImageStencilData.html
http://www.vtk.org/doc/nightly/html/classvtkImageReslice.html#details

Há outras possibilidades, como trabalhar na ITK (não faço ideia como), usar marching squares ou talvez tentar trabalhar na placa de vídeo se eu conseguir resolver o problema do gargalo de transferencia entre a placa de vídeo e a cpu
pre merge com master