PTC 5892 – PROCESSAMENTO DE IMAGENS MÉDICAS

Professores responsáveis: Sérgio S. Furuie e Marco A. Gutierrez
Número de créditos: 8
Duração em semanas: 12
Distribuição da carga: 3-3-6 (Teórica-Prática-Estudo)
Pré-requisitos: Processamento Digital de Sinais, Teoria de Sistemas

Objetivos: O presente curso pretende abordar os princípios físicos envolvidos nas principais modalidades de imagem, quais sejam, raio-X, ressonância magnética nuclear, ultra-som e Medicina Nuclear, além de fornecer conhecimentos básicos em processamento digital de imagens médicas, tais como compressão, tomografia e integração de informações. Objetiva-se deste modo instrumentalizar o aluno com as ferramentas necessárias para o desenvolvimento de novas técnicas e sistemas envolvendo imagens médicas.

Justificativa: Com a sofisticação dos métodos diagnósticos e terapêuticos, nota-se a presença crescente de equipamentos médicos envolvendo imagens. Uma melhor compreensão das limitações e potencialidades dos equipamentos geradores das imagens médicas, assim como das técnicas de processamento tornam-se, portanto, importantes para melhor utilização dos dados. Um aspecto importante é a consciência do efeito de parâmetros envolvidos no processamento digital, como, por exemplo, tipo de filtros, frequência de corte, etc que podem alterar substancialmente o resultado e consequentemente o diagnóstico.
 

Ementa

1. Introdução. Visão Geral do Curso. Infraestrutura. Critérios de Avaliação Imagens analógicas O olho humano e a percepção visual Formação de imagens médicas: princípios físicos e modelos 
2. Imagens Digitais. Definição matemática, conceitos de resolução espacial e de quantização Formas de aquisição de imagens médicas, digitalização Formas de exibição de imagens, monitores de vídeo, Impressoras Operações aritméticas com imagens, normalização, escala 
3. Manipulação de Contraste, histograma de intensidades, funções brilho e contraste, operações sobre o histograma, binarização 
4. Modalidades de Imagens Médicas. Princípios e aplicações clínicas. Radiologia Ultra-Som, Medicina Nuclear, Ressonância Magnética 
5. Filtragem. Transformada de Fourier. Convolução digital. Filtros Lineares: passa baixas (suavização) e passa altas (realce de bordas) domínio da frequência domínio espacial. Filtros Não Lineares Filtros digitais em Medicina 
6. Compressão de Imagens. Noções básicas. Técnicas sem perdas (Loss-less). Técnicas com perdas (Lossy). Avaliação de técnicas de compressão em medicina 
7. Transformações Geométricas. Rotação, translação e mudança de escala Correção geométrica. 
8. Introdução à Tomografia Computadorizada: Noções básicas de reconstrução tomográfica. Reconstrução por retro-projeção. Reconstrução por FFT. Reconstrução por ART. 
9. Segmentação: Conceitos básicos – Thresholding global e adaptativo. Segmentação por descontinuidade. Segmentação por similaridade. Segmentação por classificação de atributos .Transformada de Hough 
10. PACS – Picture Archiving and Communication Systems. Conceitos básicos: Integração de informação médica. Volume de informação: transmissão e armazenamento. Modelagem de PACS. Estudos multi-modalidades

Bibliografia Básica

1. H K Huang. PACS and Imaging Informatics: Basic Principles and Applications. Wiley-Liss Inc, 2004. ISBN 0-471-25123-2, 649 pgs.
2. H K Huang. PACS: Basic Principles and Applications. Wiley-Liss Inc, 1999.
3. R C Gonzalez, R E Woods. Processamento de Imagens Digitais. Edgard Blucher Ltda, 2000
(Addison-Wesley, 1992).
 

Bibliografia adicional

1. S.Webb, The Physics of Medical Imaging, IOP Publishing, 1988.
2. IEEE Transactions on Medical Image Processing
3. John C Russ. The Image Processing Handbook. CRC Press, 1992.
4. Rosenfeld and Kak – Digital Picture Processing – Academic Press. 2nd edition,
2 volumes, 1982.
5. J Beutel, H L Kundel, R L van Metter. Handbook of Medical Imaging. Vol. 1: Physics and Psychophysics. SPIE Press, 2000.

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