Representação e quantificação de redes vasculares a partir de imagens de angiografia tridimensional - Valverde, Miguel Angel Galarreta (2017)
As imagens de Angiografia por Ressonância Magnética (angio-RM) e Tomografia Computadorizada (angio-TC) são ferramentas amplamente usadas em processos de quantificação vascular e no diagnóstico de doenças cardiovasculares, as quais são consideradas entre as principais causas de morte. Contudo, a análise dos vasos em larga escala a partir das imagens é dificultada, tanto pela variabilidade natural dos vasos no corpo humano, quanto pela grande quantidade de dados disponíveis. Além disso, os métodos de quantificação existentes, usualmente extraem as características a partir dos esqueletos, ou até mesmo das próprias imagens de angiografia, razão pela qual tais métodos podem fazer necessária a reanálise das imagens repetidas vezes. Com o intuito de facilitar a análise e de fornecer uma ferramenta de apoio ao diagnóstico, neste trabalho são apresentados um modelo de representação textual de redes vasculares e uma metodologia de quantificação vascular automática, que é feita a partir dessa representação. A representação é obtida a partir da segmentação de imagens volumétricas de angio-RM e angio-TC, seguida da extração de trajetórias e diâmetros de redes vasculares. Tal representação é híbrida, combinando grafos e uma sequência textual de instruções, e permite não apenas a extração de caraterísticas morfológicas da rede vascular, como também a compressão das imagens e, ainda, a reconstrução de imagens similares às imagens originais. A partir das características extraídas, foram realizados estudos comparativos entre arquiteturas vasculares, o que é feito tanto por meio do uso de imagens sintéticas, como por meio de imagens reais, imagens nas quais foi possível encontrar diferenças entre arquiteturas, além de viabilizar a caracterização de aneurismas em um indivíduo. Paralelamente, desenvolvemos um método que permite identificar similaridade entre segmentos vasculares, o que por sua vez possibilita o reconhecimento e rotulação de segmentos em um conjunto de redes vasculares. A metodologia por nós desenvolvida deve também auxiliar no desenvolvimento de processos de classificação de vasos sanguíneos, de ferramentas para o diagnóstico automático de doenças vasculares, e para a melhora de técnicas utilizadas na prática clínica.