Ocena metody zbiorów poziomicowych stosowanych do segmentacji trójwymiarowych obrazów fantomów cyfrowych oraz obrazów naczyń krwionośnych mózgu TOF-SWI rezonansu magnetycznego

W pracy zbadano dokładność metody segmentacji level set stosowanej do analizy trójwymiarowych obrazów fantomów przedstawiających fragmenty naczyń oraz układ drzew krwionośnych. Badano przydatność metody do detekcji cienkich naczyń (o średnicy mniejszej niż rozmiar woksela obrazu) oraz jej odporność na zakłócenia. Oceny metody dokonano za pomocą obiektywnej miary ilościowej opisującej dokładność segmentacji. Metodę level set wykorzystano również do segmentacji rzeczywistych trójwymiarowych obrazów TOF-SWI (Time Of Flight and Susceptibility Weighted Imaging) rezonansu magnetycznego naczyń krwionośnych mózgu wraz z metodą Sato, wykorzystującą filtrację wieloskalową. Wstępne wyniki, w postaci trójwymiarowych modeli naczyń krwionośnych, są obiecujące. W pracy przedstawiono kierunki dalszych badań prowadzących do uzyskania dokładniejszych modeli układu krwionośnego, zwłaszcza dla naczyń o małych średnicach.

The objective of this work is to evaluate performance of the level set approach applied to segmentation of 3D images of computer-simulated blood-vessel phantoms and artificial vascular trees. The segmentation of thin vessels with diameter smaller than voxel size and influence of noise on segmentation results, were studied. Quantitative measures of segmentation accuracy were used for the methods evaluation. The level set technique was also used for segmentation of 3D TOF-SWI MR (Time Of Flight and Susceptibility Weighted Magnetic Resonance Imaging) brain vessels images. Also, the multiscale filtering approach was applied. Preliminary results in the form of 3D vein and artery models are promising. Further work aimed at more accurate modeling of brain vasculature, focused on thin vessels detection is also addressed.