Compact Representations for Fast Nonrigid Registration of Medical Images

We develop efficient techniques for the non-rigid registration of medical images by using representations that adapt to the anatomy found in such images. Images of anatomical structures typically have uniform intensity interiors and smooth boundaries. We create methods to represent such regions compactly using tetrahedra. Unlike voxel-based representations, tetrahedra can accurately describe the expected smooth surfaces of medical objects. Furthermore, the interior of such objects can be represented using a small number of tetrahedra. Rather than describing a medical object using tens of thousands of voxels, our representations generally contain only a few thousand elements. Tetrahedra facilitate the creation of efficient non-rigid registration algorithms based on finite element methods (FEM). We create a fast, FEM-based method to non-rigidly register segmented anatomical structures from two subjects. Using our compact tetrahedral representations, this method generally requires less than one minute of processing time on a desktop PC. We also create a novel method for the non-rigid registration of gray scale images. To facilitate a fast method, we create a tetrahedral representation of a displacement field that automatically adapts to both the anatomy in an image and to the displacement field. The resulting algorithm has a computational cost that is dominated by the number of nodes in the mesh (about 10,000), rather than the number of voxels in an image (nearly 10,000,000). For many non-rigid registration problems, we can find a transformation from one image to another in five minutes. This speed is important as it allows use of the algorithm during surgery. We apply our algorithms to find correlations between the shape of anatomical structures and the presence of schizophrenia. We show that a study based on our representations outperforms studies based on other representations. We also use the results of our non-rigid registration algorithm as the basis of a segmentation algorithm. That algorithm also outperforms other methods in our tests, producing smoother segmentations and more accurately reproducing manual segmentations.

Rotation Invariant Real-time Face Detection and Recognition System

In this report, a face recognition system that is capable of detecting and recognizing frontal and rotated faces was developed. Two face recognition methods focusing on the aspect of pose invariance are presented and evaluated - the whole face approach and the component-based approach. The main challenge of this project is to develop a system that is able to identify faces under different viewing angles in realtime. The development of such a system will enhance the capability and robustness of current face recognition technology. The whole-face approach recognizes faces by classifying a single feature vector consisting of the gray values of the whole face image. The component-based approach first locates the facial components and extracts them. These components are normalized and combined into a single feature vector for classification. The Support Vector Machine (SVM) is used as the classifier for both approaches. Extensive tests with respect to the robustness against pose changes are performed on a database that includes faces rotated up to about 40 degrees in depth. The component-based approach clearly outperforms the whole-face approach on all tests. Although this approach isproven to be more reliable, it is still too slow for real-time applications. That is the reason why a real-time face recognition system using the whole-face approach is implemented to recognize people in color video sequences.

Evaluation of sets of oriented and non-oriented receptive fields as local descriptors

Local descriptors are increasingly used for the task of object recognition because of their perceived robustness with respect to occlusions and to global geometrical deformations. We propose a performance criterion for a local descriptor based on the tradeoff between selectivity and invariance. In this paper, we evaluate several local descriptors with respect to selectivity and invariance. The descriptors that we evaluated are Gaussian derivatives up to the third order, gray image patches, and Laplacian-based descriptors with either three scales or one scale filters. We compare selectivity and invariance to several affine changes such as rotation, scale, brightness, and viewpoint. Comparisons have been made keeping the dimensionality of the descriptors roughly constant. The overall results indicate a good performance by the descriptor based on a set of oriented Gaussian filters. It is interesting that oriented receptive fields similar to the Gaussian derivatives as well as receptive fields similar to the Laplacian are found in primate visual cortex.

Correction of shading effects in vision-based UUV localization

This paper describes the improvements achieved in our mosaicking system to assist unmanned underwater vehicle navigation. A major advance has been attained in the processing of images of the ocean floor when light absorption effects are evident. Due to the absorption of natural light, underwater vehicles often require artificial light sources attached to them to provide the adequate illumination for processing underwater images. Unfortunately, these flashlights tend to illuminate the scene in a nonuniform fashion. In this paper a technique to correct non-uniform lighting is proposed. The acquired frames are compensated through a point-by-point division of the image by an estimation of the illumination field. Then, the gray-levels of the obtained image remapped to enhance image contrast. Experiments with real images are presented

Detection of matchings in a sequence of underwater images through texture analysis

This paper presents an approach to ameliorate the reliability of the correspondence points relating two consecutive images of a sequence. The images are especially difficult to handle, since they have been acquired by a camera looking at the sea floor while carried by an underwater robot. Underwater images are usually difficult to process due to light absorption, changing image radiance and lack of well-defined features. A new approach based on gray-level region matching and selective texture analysis significantly improves the matching reliability

Parámetros cuantitativos de la resonancia magnética cerebral en esclerosis múltiple y su correlación con la discapacidad

A pesar del amplio uso de la resonancia magnética en la esclerosis múltiple no se ha logrado una adecuada correlación clínico-imagenológica en esta enfermedad. Objetivo: Determinar la correlación del volumen normalizado de sustancia gris y del volumen de lesiones hipointensas en T1 obtenidos a partir de la resonancia magnética cerebral con la escala de discapacidad extendida en pacientes con diagnóstico de esclerosis múltiple. Materiales y métodos: Estudio retrospectivo en pacientes con diagnóstico de esclerosis múltiple de la Fundación Cardioinfantil. Se obtuvieron los resultados de la escala de discapacidad expandida así como análisis cuantitativo de las imágenes correspondientes de resonancia magnética por medio de la herramienta SIENA. Se cuantificaron el volumen del parénquima cerebral, sustancia gris, sustancia blanca y volumen de lesiones hipointensas en T1. Posteriormente, se relacionaron estos resultados con la escala de discapacidad extendida de Kurtzke previamente obtenida. Para el análisis estadístico se emplearon el test correlación de Spearman y t de Student y Hotelling. Resultados: Se incluyeron 58 pacientes, encontrándose correlaciones estadísticamente significativas entre la escala de discapacidad extendida y volumen de parénquima cerebral, volumen de sustancia gris y volumen de lesiones hipointensas en T1; de 0.384, 0.386 y 0.39. No se encontró una relación entre el volumen de sustancia blanca y la escala de discapacidad. Conclusiones: Existe una correlación clínico-imagenológica moderada en la esclerosis múltiple. La cuantificación de los parámetros propuestos en este estudio podría ser utilizada como herramienta en el seguimiento de la enfermedad y monitorización de nuevos tratamientos.

Eficacia de la n-acetilcisteína en nefropatía inducida por contraste en pacientes con alteración renal previa: meta-análisis. (METACIAKI)

INTRODUCCIÓN: Se define lesión renal aguda inducida por contraste (CIAKI), al deterioro de la función renal en las 48 horas posteriores a la administración de radiofármacos. Para prevenir este evento se han estudiado diversas intervenciones clínicas, como la administración de N-Acetilcisteina (NAC), previa al procedimiento diagnóstico. Meta-análisis anteriores comparan diferentes intervenciones clínicas para prevenir CIAKI sin resultados concluyentes. El presente meta-análisis analiza la evidencia de la eficacia la administración de NAC previa al procedimiento diagnóstico para prevenir CIAKI en pacientes con nefropatía previa. METODOLOGÍA: Se analizaron por 3 revisores independientes estudios ECCA, en población con nefropatía, en inglés, español, portugués, italiano, alemán y francés tanto publicados como de literatura gris, en donde se comparara NAC versus hidratación o placebo. RESULTADOS: Los estudios encontrados fueron publicados entre el año 2000 y 2010. Se analizaron 37 reportes con 6.022 pacientes. La correlación intraclase para tres observadores fue kappa r=0.97 [IC95% 0.93-0.99]). Los pacientes con nefropatía a quienes se les administró NAC previo al procedimiento tuvieron un 34% menos de probabilidad de hacer falla renal aguda, con OR ajustado por sesgo de publicación de 0.66 [IC95% 0.50-0.88] con un p de 0.002. Al realizar análisis de sensibilidad por la escala de Jadad, se encuentra que los resultados en los estudios con baja calidad no son significativos (p=0.202). CONCLUSION: Los resultados soportan la asociación entre el tratamiento preventivo con N-Acetilcisteina y una menor frecuencia de lesión renal aguda inducida por medio de contraste en pacientes nefrópatas.

Aprepitant para la prevención de la nausea y el vomito postoperatorio, una revisión sistemática de la literatura.

Objetivo: Comparar la efectividad y seguridad del uso de aprepitant contra placebo y otros antieméticos para la prevención de nausea y vomito posoperatorio (NVPO). Métodos: Se realizo una revisión sistemática incluyendo experimentos clínicos controlados realizados en pacientes adultos sometidos a cirugías bajo anestesia general. Se hizo una búsqueda en bases de datos (PUBMED, EMBASE, LILACS) y con los estudios pertinentes, se complementó con una nueva búsqueda en bola de nieve y en fuentes de literatura gris Resultados: Se incluyeron seis estudios, dos considerados de bajo riesgo, uno de riesgo incierto y tres de alto riesgo, comparando aprepitant contra placebo y contra otros antieméticos, encontrando el aprepitant tiene diferencia significativa con respecto a placebo como profilaxis de nausea y vomito postoperatorio (NVPO) con (RR 0,48; IC 95%, 0,37 a 0,64 con una p < 0.001), no hay diferencia significativa comparando su efectividad contra ondansetron (RR: 0.90, IC 95%, 0.75 a 1.07 con una p = 0.24). Al igual no se encontró diferencias significativas de estancia en unidad de cuidado post anestésicos (UCPA) (RR: 6.5, IC 95%: -21.54 a 8.54 con una p = 0.40) ni en efectos adversos cuando se compara contra otros antieméticos de (RR: 0.95 con IC 95%: 0.86 a 1.04con una p de 0.67) Conclusiones: El aprepitant es una opción atractiva para su uso como profilaxis de NVPO comprobada eficacia contra placebo, aunque no ha demostrado superioridad ante los otros grupos de fármacos y con un perfil de seguridad similar a los otros medicamentos antieméticos.

INFO2009 Reference List by Dynamite Platypus

INFO2009 Reference List by Jolyon Gray (jg16g08@ecs.soton.ac.uk) Rachel Gurman (rg16g08@ecs.soton.ac.uk) Dimitar Ivanov (dgi1v07@ecs.soton.ac.uk) Ona Lam (okl1g08@ecs.soton.ac.uk) David Lewis (dhl1g08@ecs.soton.ac.uk) William Sutton (wds1g08@ecs.soton.ac.uk)

INFO2009 Slide Show and Questions on DRM by Dynamite Platypus

INFO2009 Slide Show and Questions on DRM by Jolyon Gray (jg16g08@ecs.soton.ac.uk) Rachel Gurman (rg16g08@ecs.soton.ac.uk) Dimitar Ivanov (dgi1v07@ecs.soton.ac.uk) Ona Lam (okl1g08@ecs.soton.ac.uk) David Lewis (dhl1g08@ecs.soton.ac.uk) William Sutton (wds1g08@ecs.soton.ac.uk)

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INFO2009 Coursework 2 by Dynamite Platypus Collection 2

by Jolyon Gray (jg16g08@ecs.soton.ac.uk) Rachel Gurman (rg16g08@ecs.soton.ac.uk) Dimitar Ivanov (dgi1v07@ecs.soton.ac.uk) Ona Lam (okl1g08@ecs.soton.ac.uk) David Lewis (dhl1g08@ecs.soton.ac.uk) William Sutton (wds1g08@ecs.soton.ac.uk)

Análisis discursivo sobre el concepto de seguridad en la campaña a la presidencia del año 2002 en Colombia

Esta monografía busca responder desde la perspectiva del análisis del discurso a la pregunta sobre la manera como la década de los noventa permite explicar el surgimiento del discurso de Álvaro Uribe Vélez frente al tema de seguridad para las elecciones presidenciales del 2002. La problemática central de esta investigación gira entorno a los distintos hechos socio-políticos tanto nacionales, como internacionales que marcaron de manera negativa la percepción de la población colombiana durante la década de los noventa en el ámbito de la seguridad. Por lo tanto se buscó caracterizar al fenómeno político del ex mandatario desde el concepto de ideología a partir de la teoría del discurso ideológico propuesta por Teun Van Dijo, con el fin de saber si esta teoría es un elemento para comprender dicho discurso.

Dinámica del anillo mitral en pacientes con insuficiencia mitral isquemica

OBJETIVOS: Describir y comparar los cambios dinámicos de la geometría del anillo mitral durante todo el ciclo cardiaco en pacientes con insuficiencia mitral isquémica y pacientes con válvula mitral normal. MATERIALES Y MÉTODOS: Los estudios ecocardiográficos analizados fueron 37, 23 con insuficiencia mitral isquémica y 14 con válvula mitral normal. La reconstrucción del anillo se realizó en la estación de trabajo Xcelera (Philips Medial Systems) mediante la herramienta de análisis mitral (MVQ), en 5 momentos del ciclo cardiaco: Comienzo de Sístole, Mitad de Sístole, Final de Sístole, Mitad de Diástole y Final de Diástole. RESULTADOS: El anillo del grupo control, fue más dinámico, con sus menores dimensiones al final de la diástole, presentando incremento progresivo durante la sístole. Los cambios en el perímetro y el área, fueron significativos entre el comienzo y mitad de la sístole (p:0.087 y p: 0.055). En el grupo con insuficiencia mitral isquémica, el anillo fue más estático. Todas las dimensiones en este grupo, fueron mayores en los cinco momentos del ciclo cardiaco. (p < 0.1). El anillo también fue más plano, con un índice morfológico anular menor al del grupo control (p:0.087). DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES: En pacientes sin insuficiencia mitral, el anillo es una estructura dinámica. Durante la sístole, las menores dimensiones se produjeron al comienzo de este periodo y la conformación en silla de montar se mantuvo, protegiendo contra la insuficiencia mitral. El anillo del grupo con insuficiencia mitral fue más estático y plano, perdiendo los mecanismos protectores.

Prevalencia de factores de riesgo cardiovascular en niños de 3 a 17 años

Introducción: Los factores de riesgo de la enfermedad cardiovascular (FRECV) pueden estar presentes desde la infancia y predicen la enfermedad cardiovascular del adulto. Objetivo: Evaluar la prevalencia de FRECV en niños de 3 a 17 años hijos de Enfermeras de la Fundación CardioInfantil - Instituto de cardiología (FCI). Métodos: Estudio de corte transversal analítico. Resultados: 118 niños, edad promedio 7,4 años, desviación estándar 3,86, la mayoría eutróficos 72,0%. Presentaron FRECV como malos hábitos alimenticios 89,0%, sedentarismo 78,8%, exposición a tabaco 19,5%, historia familiar de riesgo cardiovascular 16,1%, sobrepeso 15,3% y obesidad 12,7%. No se encontraron diferencias entre factores de riesgo entre niños y niñas.El sedentarismo en niños con sobrepeso u obesidad fue del 90,9% y en niños eutróficos del 36,5%. Los malos hábitos alimentarios en niños con sobrepeso u obesidad fueron 84,8% y en niños eutróficos 42,4%. Los adolescentes presentaron una mayor exposición a tabaco en comparación con los preescolares y escolares, al igual que una mayor proporción de malos hábitos alimenticios en comparación con ambos grupos. De la totalidad de la población de estudio, el 97,5% presentó al menos un FRECV, y el 42,4% 3 o más FRECV. La presencia de ≥3 FRECV fue mayor en obesos al compararlos con los niños en sobrepeso y eutróficos. Conclusiones: Los resultados del estudio indican que los niños de 3 a 17 años evaluados presentan una alta carga de FRECV, en especial en aquellos con sobrepeso y obesidad.