Laboratório de Imagem Biomédica - INESC TEC
O principal objetivo do Laboratório de Imagem Biomédica é o desenvolvimento do processamento avançado de imagem e análise de metodologias, principalmente imagens médicas e biológicas, com o objetivo de criar ferramentas de diagnóstico assistido por computador (CAD) de apoio à tomada de decisão médica.
As atividades de investigação no laboratório usam diversas modalidades de imagem que abordam diferentes departamentos clínicos, incluindo Oftalmologia, Neurologia, Radiologia, Ginecologia, Obstetrícia e Gastroenterologia.
Atualmente o Laboratório de Imagem Biomédica está organizado em três linhas principais de investigação:
Diagnóstico Assistido por Computador (CAD) oftalmológico
As atividades de investigação no âmbito desta linha são:
SCREEN-DR - o principal objetivo desta atividade de investigação é o Rastreio da Retinopatia Diabética em fotografias digitais coloridas da retina. Isto inclui a deteção automática da qualidade de imagem e a remoção de imagens de fraca qualidade, deteção automética de casos não patológicos e classificação automática da retinopatia diabética que reflecte o grau de severidade da doença. Neste âmbito estão a ser desenvolvidas metodologias de análise avançada de imagem e aprendizagem automática , incluindo abordagens de "deep learning".
RetinaCAD - O principal objetivo desta atividade de investigação é a análise de imagens do fundo ocular para deteção precoce de patologias prevalecentes do olho, incluindo diabetes e hipertensão. Isto envolve a deteção e segmentação das principais estruturas anatómicas e a sua caracterização com o objetivo de dar origem a marcadores baseados em imagens, nomeadamente a Central Retinal Arteriolar Equivalent (CRAE), a Central Retinal Venular Equivalent (CRVE) e Arteriolar-to-Venular Ratio (AVR). Os dados de entrada são também fotografias coloridas da retina. Estão a ser utilizadas metodologias de análise avançada de imagem, incluindo abordagens genéricas de "deep learning".
ChoroidCAD - O principal objetivo desta atividade de investigação é medir automaticamente a espessura coróide em imagens de Tomografias de Coerência Ótica do olho com o objetivo de correlacionar as alterações na espessura da coróide com algumas doenças oculares.
CAD pulmonar
O diagnóstico assistido por computador (CAD) pulmar é um tema que tem várias linhas de investigação, todas contribuindo para o desenvolvimento de ferramentas de análise, incluindo:
Segmentação das estruturas anormais do pulmão, tal como lóbulos do pulmão, vias respiratórias e rede vascular, no sentido de ter estruturas de localização referenciadas e orientar as ferramentas de deteção e de diagnóstico.
A deteção precoce de patologias do pulmão através de radiografias torácicas, com um número reduzido de falsos positivos, é crucial para obter resposta imediata do sistema de saúde, permitindo um tratamento eficaz da doença.
Segmentação e caracterização de lesões do pulmão são ferramentas importantes para estabelecer a gravidade da lesão.
Finalmente, estas ferramentas vão contribuir para um sistema de diagnóstico assistido por computador, que consiga atuar como um sistema de segunda opinião para o cancro do pulmão, para ajudar, juntamente com outras informações clínicas, a prever da mesma forma a malignidade do problema.
CAD através de Ultrassom
A ultrassonografia é uma modalidade comumente usada para a análise de várias patologias devido ao seu caráter não invasivo, baixo custo e facilidade de utilização. O Laboratório de Imagiologia Biomédica usa técnicas de imagiologia com ultrassons (US) em duas linhas de desenvolvimento, para caracterizar funções vasculares no CAD da carótida, e aplicações em Ginecologia e Obstetrícia, o Gyn-US.
CarotidCAD ‑ o principal objetivo desta linha é a medição de características macrovasculares, tais como calibre, grossura da camada (como IMT ‑ Intim-to-media Thickness), quantidade de placas e outros marcadores que surgem nas imagens de ultrassom da carótida.
Gyn-US pretende providenciar um sistema CAD quantitativo e preciso para o diagnóstico de patologias do ovário e do útero, usando B-mode e frequência de rádio, imagens de ultrassom 2D e 3D.
O laboratório tem 17 investigadores e um técnico laboratorial.
Protótipos desenvolvidos no Laboratório de Imagem Biomédica
Adversarial Retinal Image Synthesis
Demonstração interativa Neste trabalho propomos um método que aprende a sintetizar imagens do fundo ocular, diretamente a partir dos dados.
Vessel Width Estimation
Demonstração: https://goo.gl/Oajo4p
Convolutional Bag of Words
Demonstração: https://goo.gl/W6E6Lf
O RetinaCAD é um sistema de diagnóstico auxiliado por computador que permite medir de forma rápida, fiável e automática vários biomarcadores na retina e várias características geométricas associadas às bifurcações dos vasos sanguíneos.