Segmentação e análise da árvore respiratória humana a partir de imagens de tomografia computadorizada (TC) em três dimensões.

Os pulmões trocam ar com o ambiente externo através das vias aéreas pulmonares. A tomografia computadorizada (TC) pode ser usada para obter imagens detalhadas da anatomia pulmonar, incluindo as vias aéreas. Essas imagens têm sido utilizadas para medir a geometria das vias aéreas, estudar a reatividade das vias aéreas e guiar intervenções cirúrgicas. Antes dessas aplicações, a segmentação das vias aéreas pode ser usada para identificar o lúmen da via aérea nas imagens de TC. A segmentação da árvore das vias aéreas pode ser realizada manualmente por um analista de imagem, mas a complexidade da árvore torna a segmentação manual tediosa e extremamente demorada. Descrevemos uma técnica totalmente automática para segmentar a árvore das vias aéreas em imagens de TC tridimensionais (3-D) do tórax. Utilizamos reconstrução morfológica em escala de cinza para identificar vias aéreas candidatas em cortes de TC e, em seguida, reconstruímos uma árvore de vias aéreas conectada em 3-D. Após a segmentação, estimamos os pontos de ramificação da via aérea com base nas mudanças de conectividade na árvore reconstruída. Em comparação com a análise manual em imagens de TC de feixe de elétrons de 3 mm de espessura, a abordagem automática apresenta uma sensibilidade geral de detecção de ramificações de vias aéreas de aproximadamente 73%.