PROTOCOLOS DE ADQUISICIN DE ATLAS MTODOS DE REGISTRO NO RGIDO

PROTOCOLOS DE ADQUISICIN DE ATLAS.MTODOS DE REGISTRO NO RGIDO

Jos Mara Sanz Sanz

ETSIDI-UPM

Contenidos de la presentacin

Protocolos. Estado de la tcnica

Localizacin de atlas para AD

Registro no rgido. Estado de la tcnica

Patch-labeling

Desarrollos futuros

Protocolos de adquisicin. ADNI (I)

Alzheimers Disease Neuroimaging Initiative

Objetivos:

Establecer una base de imgenes del cerebro.

Adquisicin de imgenes usando protocolos.

Protocolos de adquisicin. ADNI (II)

Protocolos de segmentacin. HarP

Harmonized Hippocampal Protocol

Objetivos:

Definir un modelo del hipocampo.

Establecer un protocolo de segmentacin.

Protocolos de segmentacin. HarP

Localizacin de atlas para AD

Base de 134 atlas tomados de ADNI y HarP.

Registro no rgido. elastix

Basado en ITK.

Reduce el registro de imgenes a la optimizacin de una funcin de coste.

Es modular y muy verstil.

Registro no rgido. ANTs y AHEAD

Utiliza herramientas de registro de ITK.

Verstil.

AHEAD

Preparacin del directorio de trabajo.

Registro rgido usando FSL FLIRT.

Registro no rgido con ANTs.

Preparacin del proceso de votacin.

Votacin con pesos (Weighted Voting WV).

Correccin de la segmentacin.

Guarda los resultados finales.

Registro no rgido. Patches (I)

Patch: Conjunto de vxeles vecinos.

Coup et al.

Anlisis en intensidad entre la imagen paciente y los atlas (nonlocal means).

Fusin de los etiquetados obtenidos.

Registro no rgido. Patches (II)

Rousseau et al.

Grafo con pesos que relaciona las imgenes.

Pairwise: Registra cada imagen.

Groupwise: Fusiona los atlas.

Pointwise: Una etiqueta por atlas.

Multipoint

Obtiene etiquetados para todo el patch.

Consigue varios etiquetados por vxel.

Fusin por mayora (MV).

Fast-multipoint (ms rpido que ANTs)

Patch-labeling. Platero, C. (I)

Combinacin de registro no rgido y patch-labeling.

Registro no rgido

Registro de los atlas a la imagen paciente.

Fusin de etiquetas basada en corte de grafos.

Patch-labeling

Registro afn de atlas.

Seleccin de los patches ms significativos.

Multipoint

Patch-labeling. Platero, C. (II)

Optimizacin del cdigo mediante funcin MEX.

La funcin MEX engloba el clculo de la medida de similitud (ss) para hacer multipoint.

Resultados en Lyapunov:

ROI 1ROI 2MediaDesviacin EstndarMediaDesviacin EstndarMATLAB11,51831,290710,41580,8235MEX11,52462,328110,03071,7975

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Desarrollos futuros

Procesamiento de los atlas ADNI-HarP.

Localizacin de imgenes rotadas.

Mejorar el algoritmo de patch-labeling.

Estudiar el algoritmo AHEAD.

Bibliografa

[2] Jack, C.R., Bernstein, M.A., Fox, N.C., Thompson, P., Alexander, G., Harvey, D., Borowski, B., Britson, P.J., L Whitwell, J., Ward, C., et al.: The alzheimer's disease neuroimaging initiative (adni): Mri methods. Journal of Magnetic Resonance Imaging 27 (2008) 685{691

[3] Boccardi, M., Bocchetta, M., Apostolova, L.G., Barnes, J., Bartzokis, G., Corbetta, G., DeCarli, C., Firbank, M., Ganzola, R., Gerritsen, L., et al.: Delphi definition of the eadc-adni harmonized protocol for hippocampal segmentation on magnetic resonance. Alzheimer's & Dementia (2014)

[4] Klein, S., Staring, M., Murphy, K., Viergever, M.A., Pluim, J.P.: Elastix: a toolbox for intensity-based medical image registration. Medical Imaging, IEEE Transactions on 29 (2010) 196{205

[6] Suh, J.W., Wang, H., Das, S., Avants, B., Yushkevich, P.A.: Automatic segmentation of the hippocampus in t1-weighted mri with multi-atlas label fusion using open source software: Evaluation in 1.5 and 3.0t adni mri. International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM) conference (2011)

[7] Coup, P., Manjn, J.V., Fonov, V., Pruessner, J., Robles, M., Collins, D.L.: Patch-based segmentation using expert priors: Application to hippocampus and ventricle segmentation. NeuroImage 54 (2011) 940{954

[8] Rousseau, F., Habas, P.A., Studholme, C.: A supervised patch-based approach for human brain labeling. Medical Imaging, IEEE Transactions on 30 (2011) 1852{1862

[10] Platero, C.: Combining patch-based strategies and non-rigid registration-based label fusion methods. (Pending publication) (2015)