Estilização e visualização tridimensional de tumores intracranianos em exames de tomografia computadorizada

Abstract

Resumo: Neurocirurgiões têm a necessidade de compreender adequadamente a localização espacial de um tumor intracraniano de maneira a concluir qual ponto da cabeça é o melhor para se realizar a incisão. Certas lesões, como as calcificações causadas por neurocisticercose ou alguns tumores como os meningeomas, podem ser detectados em exames de tomografia computadorizada e tendem a ser esféricos ou ovalados. A delimitação correta de tais lesões é, por vezes, inviável em função de que pode não ser possível distinguir os tecidos atingidos daqueles tidos como sadios. Aproximar suas formas por um sólido geométrico como a esfera pode fixar um referencial útil para percebê-las tridimensionalmente, principalmente porque, assim como a esfera, estão propensas a crescer uniformemente para todos os lados. Neste trabalho é descrita uma plataforma de visualização volumétrica por ray casting direcionada ao estudo e compreensão de tumores intracranianos representados por uma esfera. Suas funcionalidades vão desde a leitura das imagens médicas até a visualização tridimensional de tumores inseridos no contexto dos dados anatômicos.

Abstract: Neurosurgeons need to adequately perceive the spatial relationship between a brain tumour and other healthy structures in order to conclude what is the best place onthe head to make the incision. The presence of certain lesions, such as calcifications caused by neurocisticercosis or some tumours such as the meningiomas, can be perceived in computed tomography exams. The correct delimitation of such lesions is in many cases not feasible because in some locations it is not possible to distinguish healthy tissues from tumour tissues. One way to address this issue is to approximate its shape using a geometric solid such as the sphere, which can be useful within the three-dimensional perception context. The shape of the tumour tend to conform with the shape of the sphere since it normally grows uniformly in all directions. Another relevant consideration is that it is more important for the physician to know where the tumour is than to know its exact shape. This work describes a volumetric visualization platform, based on a rendering technique called ray casting, which accounts for the representation of tumours by means of geometric defined spheres, allowing, thus, the visualization of the stylized tumour within anatomy.