Desarrollo de algoritmo rápido de esqueletonización de estructuras óseas en 3D a partir de imágenes médicas

Abstract

La esqueletonización pretende obtener de un objeto, un patrón continúo que lo represente con la menor cantidad de datos posibles. Con el fin de llevar a cabo dicho proceso existen diferentes métodos. Todos ellos tienen por objetivo la eliminación de puntos del objeto hasta obtener la curva o superficie media de menor espesor que define su forma. Sin embargo, el proceso utilizado para conseguirlo es diferente y por lo tanto, los principales métodos para la esqueletonización se pueden clasificar en tres clases: basados en Adelgazamiento, basados en Transformada de la Distancia y basados en Diagramas de Voronoi. En el presente proyecto se comparan estas tres clases y se analizan sus ventajas y desventajas. Para ello, se estudian los resultados obtenidos al aplicar una serie de algoritmos pertenecientes a cada clase con la finalidad de identificar la metodología más adecuada y desarrollar su versión 3D. Así pues, se presenta un nuevo algoritmo de esqueletonización 3D basado en la transformada de la distancia que extrae el esqueleto de estructuras óseas a partir de imágenes médicas adquiridas mediante resonancia magnética. La intención es conseguir modelos más simples de la estructura del tejido trabecular que nos permitan evaluar la respuesta mecánica y la influencia de la erosión en el hueso mediante simulaciones de estas estructuras.