Tecnologia medica

Imagen Médica Digital
JC Antoranz Depto de Física Matemática y Fluidos

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La imagen digital y los protagonistas
• El paciente desea
• • • • • • Dolor Dolor Riesgos Riesgos Espera Espera

– Sanar minimizando

• El médico desea obtener
– Mejores resultados – Más rápidos

La imagen médica es mínimamente invasiva para el paciente

La imagen médica puede serfundamental para el diagnóstico y/o tratamiento del médico
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¿Qué es una imagen?

¿Qué es una imagen digital?

¡¡Mundo digital!!

Representación de la distribución espacial de una o más características físicas de algo

Como digitalizaban nuestros abuelos

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Era digital y la medida
• Facilidad de almacenamiento y disminución del volumen • Reproducibilidad deresultados • Posibilidad de nuevas técnicas de medida • Nuevas formas de realizar experimentos • Nuevos problemas de uso y mantenimiento
El paso de sistemas analógicos a digitales es equivalente al paso de caminar a cuatro patas a caminar erguidos los primates

El proceso de la imagen
• Preprocesado de la Imagen
– Reconstrucción – Mejora – restauración

• Postprocesado de la Imagen
– – – –CAJA NEGRA CAJA NEGRA 01001001001 Imagen

Segmentación Visualización de alto nivel Codificación y compresión Clasificación y reconocimiento

médica

Equipo comercial

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Imagen digital
• Función 2D que está: • Picture element • Cada pixel representa
– PIXEL – Muestreada – Cuantizada

– Posición x e y en la imagen – Intensidad o nivel de gris

Definiciones
• Escala de gris •Nivel de gris
– Conjunto de todos los posibles valores asociados al pixel o al brillo

• Transformación de escala de gris

– Valor asociado con un pixel en una imagen digital, representando el brillo – Medida cuantitativa de una propiedad local asociada con la localización del pixel – Función empleada entre los niveles entrada-salida de gris

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Niveles de gris
• Imagen de una tabla con256 niveles de gris • Cuantización de la intensidad en 256 niveles • ¿Cuántos podemos distinguir?

ID: Muestreo y cuantificación
• Muestreada
– El espacio se divide en pequeños elementos (pixels) – Variable discreta vs Realidad, variable continua

• Cuantizada

– “El gris” de cada punto sólo puede tomar ciertos valores – Variable discreta vs Realidad, variable continua

5Representación de imágenes
• Imagen en color (RGB, tres capas), cada una de ellas con una profundidad de 8 bits

(12, 234, 36)

Representación de imágenes en RGB

Azul

Rojo

Verde

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Visualización de imágenes
10x10

Definición de ROI (Region of Interest)

142 174 164 218 250 255 250 252 255 255 107 107 102 80 127 174 237 218 252 255 90 34 24 34 34 24 51 88 127 164 80 26 19 53 34 19 24 85117 137 78 76 34 44 26 26 34 24 71 90 85 85 90 26 26 26 26 34 76 83 88 102 90 53 26 26 34 73 85 78 102 110 105 90 98 105 105 110 107 93 107 115 110 110 110 117 115 110 107 102 105 110 110 117 110 132 115 110 107 105

Bit Plane, ¿Qué es eso?
• Una imagen esté compuesta de lonchas de información o bit-planes, cero es el plano menos (LSB) y (MSB) el más significativo.
– El i-plane es la capai-ésima de la imagen 1 1 1 1 0 7 0 1 0 0 1 6 0 1 1 1 0 5 0 0 1 1 0 4 1 1 0 1 1 3 0 0 1 0 1 2 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 Imagen de 8 bit y 5*1, dimensiones:

Bitplane

7

2

3

5

4 1

6

0

7

Bitplanes

Criterios técnicos
• Resolución espacial (con qué detalle se vé) • Resolución temporal (con qué diferencia temporal se vé: imágenes movidas) • Contraste (Qué se vé)
– Tiempoadquisición. Evita imagen ‘movida’ – Qué determina el contraste – Separación estructuras próximas (mm)

• Ruido (aleatorio y/o artefactos) • Riesgo y Coste

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Resolución espacial -I
• Resolución espacial
– Es el tamaño que un pixel representa en el mundo real – Los pixels no tienen, necesariamente, una resolución cuadrada (i.e., RMN) – La resolución espacial está...