El procesamiento de imágenes es un actividad de la Ingeniería que cubre diferentes actividades, cada una con sus particularidades. Con el avance de los métodos de diagnóstico en Medicina, las imágenes médicas se han constituído en un campo de trabajo con un gran número de aplicaciones
- Código de la asignatura: 2000198
- Tipo de asignatura: teórico-práctica
- Prerrequisito: estar matriculado en la maestría de Bioingeniería
- Créditos: 4
- Número mínimo de estudiantes para cursar la asignatura: 4
Profesores
Eduardo Romero Castro (Coordinador)
Objetivos
- Adquirir un conocimiento global sobre el procesamiento de imágenes.
- Desarrollar las herramientas para profundizar en álguna de estas áreas
- Identificar líneas de trabajo en función de los intereses particulares del estudiante
- Poder aplicar estos conocimientos en el contexto de un problema biológico.
Estrategia enseñanza aprendizaje
El curso se desarrolla a partir de módulos según los temas propuestos; en cada tema se hace una presentación magistral y se preparan prácticas con el fin de mostrar las herramientas de apoyo que implementan los métodos presentados y su uso en la solución de problemas.
Evaluación
Se tendrá en cuenta exámenes teóricos y la calificación de un proyecto de investigación.
Contenidos
Mejoramiento
- Técnicas Fundamentales de Mejoramiento
- Filtrado Adaptivo de Imágenes
- Mejoramiento usando operaciones no lineales multi-escala
- Mejoramiento de Imágenes Médicas con Filtros híbridos
Segmentación
- Fundamentos en segmentación de imágenes médicas
- Segmentación de Imágenes por agrupamiento difuso: Métodos y temas
- Segmentación por redes neuronales
- Modelos deformables
- Restricciones de forma en modelos deformables
- Modelos deformables tipo flujo del vector gradiente
- Segmentación híbrida y automatizada del cerebro
- Segmentación Volumetrica
- Segmentación volumetrica parcial con histogramas de los voxeles
Cuantificación
- Formas bi-dimensionales y cuantificación de texturas
- Análisis de texturas en 3D orientadas al diagnóstico médico
- Neuroanatomía computacional usando transformaciones de forma
- Morfometría del árbol arterial
- Biomecánica computacional basada en imágenes del sistema musculo esquelético
- Cuantificación 3D de ángulos óseos
- Selección de datos y extracción de características para análisis con redes neuronales
- Análisis cuantitativo de imágenes para estimación del riesgo de cáncer de seno
- Clasificación de lesiones de seno en mamografías
- Análisis cuantitativo de la función cardíaca
- Análisis de imagenes en imágenes de resonancia magnética tagged cardiaca
- Interpolación en imágenes y muestreo
Registro
- Bases físicas de las distorsiones espaciales en imágenes de resonancia magnética
- Bases físicas y biológicas de las distorsiones espaciales en tomografía de emisión de positrones
- Soportes biológicos de la consistencia anatómica y la variabilidad en el cerebro humano
- Modelos de transformación espacial
- Validación y exactitud del registro
- Registro basado en marcas usando identificadores de la geometría diferencial
- Registro de imágenes usando apareamiento de Chamfer
- Registro con funciones de costo basadas en la intensidad
- Espacio Talairach como herramienta para estándarizar variabilidad en medidas cerebrales
- Estrategias de empaquetamiento para registro inter-sujetos
- Optimización y re-muestreo de imágenes registradas
- Aplicaciones clínicas del registro de imágenes
- Registro para cirugía guíada con imágenes
- Registro de imágenes y la construcción de un atlas cerebral multidimensional
Visualización
- Estrategias de visualización en medicina
- Visualización 3D en Medicina y Biología
- Visualización volumétrica en Medicina
- Metodos de estracción rápida de iso-superficies en grandes volumenes de datos
- Métodos morfométricos en endoscopía virtual
Compresión, almacenamiento y comunicación
- Fundamentos y estándares de compresión y comunicación
- Almacenamiento y recuperación de imágenes médicas
- Estandarización de imágenes en PACS
- Evaluación de la calidad para imágenes médicas comprimidas: Fundamentos
- Evaluación de la calidad para imágenes médicas comprimidas: Exactitud diagnóstica
- Evaluación de la calidad para imágenes médicas comprimidas: Aspectos estadísticos
- Evaluación de la calidad para imágenes médicas comprimidas: Aspectos estadísticos
- Procesamiento de imágenes médicas y análisis de software
Aplicaciones
- Laboratorio Virtual de patología
- Laboratorio de marcha
- Laboratorio virtual de Anatomía
- Laboratorio de modelado matemático de imágenes médicas
- Laboratorio de Medicina Virtual
Bibliografía
- Jasjit S. Suri S. Advanced Algorthmic Approaches to Medical Image Segmentation. Springer-Verlag London Limited. United Kingdom. 2002
- Bankman Isaac N. Handbook of Medical Imaging: Processing an Analysis. Academic Press. 2000.
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