Processamento di immagini mediche mediante l uso dei sistemi ACM

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1 Processamento di immagini mediche mediante l uso dei sistemi ACM M. Buscema, R. Petritoli and M. Pizziol SEMEION,Centro Ricerche di Scienze della Comunicazione G. Salina INFN Sezione di Roma Tor Vergata F. Fraioli and R. Passariello Dipartimento Scienze Radiologiche, Universita di Roma La Sapienza

2 Reticolo griglia rettangolare finita 2D composta da un numero di celle uguale al numero di pixel dell'immagine Intorno intorno di Moore di raggio R privato della cella centrale Regola di transizione varia da sistema a sistema Spazio degli stati ogni stato è composto da: unità elementare u x,y (t) pesi connettivi w s (t) Configurazione iniziale Univocamente determinata dall'immagine sorgente L x,y (0) = P x,y (0)/2 M con M = numero di bit per pixel (bpp) u x,y (0) = L x,y (0) w (0) ~ 0

3 Automi Cellurari e Sistemi ACM

4 Immagine sorgente Stelle visibili: 38 Immagine processata Stelle visibili: 62 Mappa della regione

5 Original Images Pre CM admin Original Images Post CM admin Malignant Lesion ACM-PopNet Processed

6 Immagine di una ellisse affetta da rumore Due tentativi di estrarre i contorni mediante un software commerciale Immagine trattata da JNET

7 Contorno estratto dall immagine Ellisse processata da JNET dopo la convergenza con sovrapposti i fuochi calcolati indipendentemente da un operatore mediante Matlab

8 Type C adenocarcinoma in 64-yearsold man. Initial CT scan shows tiny solid nodule (arrow) with minimal adjacent ground-glass opacity (15x10 mm) in right middle lobe. Type C adenocarcinoma in 64-yearsold man. CT scan obtained 1137 days after initial CT scan shows increase in size (25x20 mm) and vascular convergence. Area of solid attenuation is also increased

9 CT 3 years before Automi Cellurari e Sistemi ACM Punto di partenza! a=(0.0) a=(0.1) a=(0.2) a=(0.3) a=(0.4) a=(0.5) CT 3 years after

10 Punto di partenza! J-Net estimation of cancer shape with α = 0.4 J-Net estimation of cancer shape with α = 0.5 The images have been manually overlapped without any attempt of recording or pulling. Imperfect matching is dude to different format of images taken in two different occasions

11 Punto di partenza! 30 pazienti con noduli benigni di diametro massimo < 15mm, valutati con HRCT 30 pazienti con noduli maligni di diametro massimo < 15mm valutati con HRCT. In ogni paziente la diagnosi della lesione viene raggiunta alternativamente mediante: (1)controllo a distanza (esame HRCT con scadenza trimestrale, semestrale e annuale), per un periodo massimo di 2 anni. (2)prelievo bioptico (3) intervento chirurgico. I noduli che a distanza di tempo non modificano la forma e dimensioni vengono considerati benigni; nel caso contrario, maligni. Tutti gli esami vengono eseguiti senza la somministrazione del mezzo di contrasto. Le immagini tomografiche acquisite vengono successivamente processate mediante l'utilizzo del sistema in grado di evidenziare le caratteristiche densitometriche del nodulo e della sua regione periferica (denominata Halo Sign). Scopo primario del lavoro è valutare se esistono delle modificazioni morfologiche e densitometriche, tra i noduli benigni e maligni e se il sistema fornisce delle informazioni aggiuntive in particolare sulla regione periferica del nodulo, con possibile visualizzazione ed esaltazione dei margini del nodulo, possibile espressione di attività proliferativi alla periferia del nodulo stesso.

12 Automi Cellurari e Sistemi ACM Punto di partenza! Tumore maligno con a=0.0 e a=0.1

13 Punto di partenza! Tumore benigno a=0.1

14 Nostro iniziale contributo INCREMENTO PRESTAZIONALE Migrazione di piattaforma

15 Automi Cellurari e Sistemi ACM Nostro contributo (speriamo) Comportamento degli scheletri delle immagini individuati da JNET alla convergenza e delle onde emesse dai contorni durante l evoluzione di JNET Comportamento dell immagine processata in funzione del parametro α; Comportamento dei delta dei pesi durante il processo di minimizzazione dell energia e comprensione del profilo dell energia.

16 Non fiori ma opere di bene!