Segmentación automática de cerebros en imágenes de resonancia magnética usando superficies deformables

Resumen

Presentamos un método automático para segmentar la región que comprende al cerebro y cerebelo en imágenes volumétricas de resonancia magnética de tipo T1. Este método está basado en superficies deformables, las cuales son representadas por medio de mallas triangulares cerradas. El proceso inicia determinando en la imagen de un espécimen el subvolumen que delimita a la porción de la cabeza que contiene a la región de interés. Luego, en el interior del subvolumen se coloca una malla M cerca del exterior de la cabeza. La malla se deforma gradualmente aplicando fuerzas locales a cada uno de sus vértices. En la definición de estas fuerzas se utiliza información a priori obtenida de una imagen de un cerebro estándar: un conjunto de mallas de referencia y vectores de rasgos extraídos en las posiciones de sus vértices. Con esa información se pueden regular las deformaciones aplicadas a M de modo que la malla se ajuste primero al exterior de la cabeza, luego al interior del cráneo, y termine su evolución cuando ha envuelto a la región que abarca al cerebro y cerebelo. Al identificar los voxeles en el interior de la malla se obtiene la segmentación de la imagen. La exactitud del método propuesto es evaluada en imágenes reales, y se comparan resultados con otros métodos automáticos de segmentación. Los experimentos realizados muestran que el método propuesto es robusto, aun en imágenes con inhomogeneidades, sin tener que modificar los valores predeterminados de los parámetros del algoritmo para mantener la calidad de la segmentación, con un tiempo de procesamiento relativamente corto.