Segmentación de las cavidades cardiacas en tomografía computarizada multicapa usando estimadores no paramétricos

Abstract

Se describe el desarrollo de una aplicación para la segmentación de la cavidad ventricular izquierda en tomografía computarizada multicapa (MSCT) usando estimadores no paramétricos. La aplicación está desarrollada en C++, con el uso de Visualización Toolkit (VTK) para la visualización tris–dimensional (3–D) y Fast Light Toolkit (FLTK) para el desarrollo de la interfaz grafica. El proceso desarrollado se basa en cuatro etapas fundamentales, pre–procesamiento de las imágenes, segmentación, post–procesamiento y validación de los resultados. Dos enfoques del pre–procesamiento son propuestos. El primer enfoque, se basa en el uso de filtros morfológicos (mathematical morphology operators).El segundo enfoque se basa en la utilización de filtros de medias deslizantes (mean shift). El algoritmo de segmentación usado para ambos enfoques está basado en técnicas de crecimiento de regiones (región growing). Un punto denominado semilla es colocado dentro de la cavidad cardiaca y es usado como entrada del algoritmo de crecimiento de regiones. Esta semilla es propagada a lo largo de las secuencia de imágenes a objeto de obtener la superficie del ventr´ıculo izquierdo (LV) para todos los instantes del ciclo cardiaco. El método de validación compara la superficie estimada con respecto a la forma ventricular trazada manualmente por un experto. El error obtenido entre ambas superficies es de 1.38 mm en diástole y 2.73 mm en sístole para el método basado en operadores morfológicos y 1.22 mm en diástole y 2.19 mm en sístole para el método basado en medias deslizantes.