3-Dimensional realisation of segmented MR images using a Personal Computer

Abstract

Aivojen sähköisen käyttäytymisen mallintaminen vaatii tarkkoja malleja aivojen geometrisesta rakenteesta. Aivot on yleensä mallinnettu pallolla, joka on helppo laskea mutta ei muodoiltaan vastaa aivoja kovin hyvin. Tässä työssä tutkittiin kolmiulotteisten kappaleiden pintojen muodostamista sarjasta segmentoituja magneettiresonanssikuvia. Tällä ongelmalla on tärkeitä sovelluksia mallinnettaessa aivojen, sydämen, keuhkojen ja verisuonten rakennetta. Pääpaino tässä työssä oli haaroittumisongelman ratkaisemisessa sillä aikaisemmat sovellukset eivät pystyneet esittämään haaroittuneita kappaleita. Tämän työn tarkoituksena oli tehdä tietokoneohjelma joka luo pinnan annetulle sarjalle ääriviivoja. Ongelma voidaan jakaa kolmeen pienempään ongelmaan: vastaavuus, kolmiointi ja haaroittumisongelmaan. Työn käytännön osuudessa ohjelma nimeltä brain tehtiin PC-ympäristöön. Ohjelma esitti lasketut pinnat kuvaruudulla käyttäen 3-D tekniikoita. Magneettiresonanssikuvat ihmisen päästä saatiin Tampereen yliopistollisesta sairaalasta ja näitä käytettiin testimateriaalina ohjelmalle. Kuvat oli esikäsitelty siten että, niistä oli erotettu ääriviivat jotka kuvasivat eri rajapintoja kuten esimerkiksi harmaa-valkea rajapinta. Ohjelma brain sitten käsitteli ääriviivatiedostot ja muodosti pintaesityksen niistä. Tulokset cortex ja pään ulkoreunan rajapintojen kanssa olivat hyviä mutta harmaa-valkea rajapinnan kanssa huonompia sillä kahden viipaleen etäisyys toisistaan oli liian suuri. /Kir10