Modelado tridimensional de estructuras anatómicas heterogéneas

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gomez-mora, miller

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Resumen

Three-dimensional (3D) models of anatomical structures are of great importance, especially in areas such as bioengineering, computer-assisted medicine, simulation using fi nite elements and virtual reality. However, its use is limited due to the manual processes in its construction, which is why research is required to increase the degree of automation as much as possible. This book addresses 3D modeling of heterogeneous anatomical structures from medical images using the RAM (Region Aware Modeling) method. This method applies a systematic bottom-up modeling approach based on reverse engineering, in which medical images are segmented into regions of interest, from each one a point cloud is extracted and an implicit reconstruction of the image is performed. surface; The total geometry of the anatomical structure is modeled by means of an implicit function vector (VFI). Different experiments allow us to verify the versatility of the RAM method in modeling a wide variety of geometries that have heterogeneous anatomical structures, resulting in 3D models independent of resolution and with a high level of precision, reproducibility and robustness.

Descripción

Los modelos tridimensionales (3D) de estructuras anatómicas son de gran importancia, especialmente en áreas como la bioingeniería, la medicina asistida por computador, la simulación mediante elementos fi nitos y la realidad virtual. Sin embargo, su uso es limitado debido a los procesos manuales en su construcción, por lo cual se requieren investigaciones para aumentar el grado de automatización, tanto como sea posible. En este libro se aborda el modelado 3D de estructuras anatómicas heterogéneas a partir de imágenes médicas mediante el método RAM (Region Aware Modeling). Este método aplica un enfoque sistemático de modelado ascendente (botton-up) con base en ingeniería inversa, en el cual las imágenes médicas se segmentan en regiones de interés, de cada una se extrae una nube de puntos y se realiza una reconstrucción implícita de la superfi cie; la geometría total de la estructura anatómica es modelada por medio de un vector de funciones implícitas (VFI). Diferentes experimentos permiten comprobar la versatilidad del método RAM en el modelado de una gran variedad de geometrías que tienen las estructuras anatómicas heterogéneas, lo que da como resultado modelos 3D independientes de la resolución y con un alto nivel de precisión, reproducibilidad y robustez.

Palabras clave

Imágenes, Geometría, Datos espaciales, Estructuras anatómicas, Estructuras heterogéneas, Modelado, Imágenes médicas

Materias

Sistemas de imágenes en medicina -- Modelos geométricos , Procesamiento digital de imágenes -- Modelos geométricos , Gráficas por computador , Bioingeniería , Imágenes digitales

Citación