Análisis de imágenes de resonancia magnética de rodilla para la obtención de parámetros que permitan caracterizar el estado del cartílago articular

Abstract

[ES] En la actualidad las tecnologías de imagen médica son uno de los pilares fundamentales de la medicina moderna, tanto a nivel de diagnóstico como de tratamiento. Sin embargo, en muchos aspectos existe una deficiencia general a la hora de explotar las capacidades que el procesamiento digital de imágenes puede aportar ya que la conexión entre este campo y el clínico es relativamente reciente. En este sentido, la capacidad de procesar las imágenes de manera cuantitativa ofrece la posibilidad de generar nuevos métodos de análisis más eficientes que pueden ser de utilidad al profesional sanitario encargado de analizar e interpretar las imágenes. El análisis del cartílago de la rodilla es tratado en la actualidad de manera relativamente limitada en el ámbito hospitalario. En esta memoria se describen metodologías de análisis de imagen adaptadas a este problema con el objetivo final de mejorar sensiblemente la calidad y facilidad en el diagnóstico de posibles patologías asociadas al tejido. Para dar solución a este problema se han desarrollado y planteado técnicas de procesamiento de imagen, tanto nuevas como variaciones de algunas ya existentes, con el objetivo de resolverlo desde un contexto sanitario real abarcando puntos como el registro y segmentación de imagen o la reconstrucción en 3D. Se profundiza de manera más notoria en las técnicas de tratamiento de imagen, pero sin dejar de lado el contexto para el cual se está resolviendo la problemática, que es en la actualidad uno de los problemas fundamentales de interconexión entre la medicina y la ingeniería. El problema ha sido planteado desde el Hospital Quirón de Valencia con el que se ha colaborado a lo largo del trabajo.

[EN] Imaging technologies are currently one of the main pillars in mordern medicine, from diagnostics to treatment procedures. However, there exists a general deficiency when exploiting the capabilities that digital image processing can provide to the field, mainly due to the relatively new link between both fields. From this point of view, the capability of processing images in a quantitative way offers the chance to generate far more efficient new methods of analysis that may prove useful to the healthcare professional in charge of analysing and interpreting the images. The analysis of the knee cartilage is treated in a limited way on the hospital setting. Here we describe methodologies for analysing the images with the objective of improving the quality and ease in the diagnosis of plausible pathologies associated to the tissue. In order to give a solution to the problem we suggest and develop techniques of image processing, including new techniques and variations of some already existing ones, with the goal of solving it in a real healthcare context with the use of techniques such as image registration, segmentation or 3D reconstruction. We take a deepest view in the descriptions of the image processing techniques but keeping in mind the context which they are developed for and taking into account that this is one of the main problems in the connection between the medicine and engineering fields. The problem has been proposed in the Hospital Quirón of Valencia.