Tracking neuromuscular por análise de imagem ecográfica

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo a implementação de algoritmos que permitam ao utilizador seguir e quantificar o deslocamento de estruturas nervosas em resposta a uma mobilização específica. O sistema desenvolvido consiste em três métodos diferentes baseados no algoritmo de fluxo ótico de Lucas-Kanade. O método ROI Tracking permite observar a direção do movimento de uma região de interesse sob a forma de um histograma e quantificar o seu espaço percorrido. O algoritmo Point-wise Tracking possibilita a seleção de um número de pontos arbitrário, seguir o seu movimento e quantificar na forma de uma tabela os seus valores de espaço percorrido e deslocamento. O terceiro método, Contour Tracking permite observar a direção do movimento de um contorno sob a forma de um histograma, quantificar o valor de espaço percorrido, deslocamento e altura e largura do contorno. Para a validação do sistema desenvolvido, foram realizados estudos ecográficos dinâmicos ao nervo mediano do antebraço direito ao nível do terço médio e túnel cárpico de que resultaram vídeos que melhor caraterizavam a mobilização deste mesmo.

This dissertation aims to implement algorithms that allow the user to follow and quantify the displacement of nerve structures in response to a specific mobilization. The developed system consists on three different methods based on the Lucas-Kanade optical flow algorithm. The ROI Tracking method allows you to observe the motion direction of a region of interest in the form of a histogram and to quantify its traveled space. The Point-wise Tracking algorithm enables the selection of an arbitrary number of points, to follow its motion and to quantify in the form of a table with traveled space and displacement values. The third method Contour Tracking, allows to observe the direction of a contour’s movement in the form of a histogram, to quantify the traveled space and displacement values as well as its height and width. To validate the developed system, a dynamic ecographic study was performed on the median nerve of the right forearm at the middle third and carpal tunnel, resulting in videos that best characterized the mobilization of it.