Reorientar una Tomografía / DICOM – Curso 3D Slicer parte 6

Dic 13, 2021 | 3d-slicer

Reorientar la tomografía, DICOM o CBCT dental, es uno de los procesos más comunes al trabajar con este tipo de volúmenes. En esta 6ta parte del curso gratis de 3D Slicer, analizaremos un módulo que permite reorientar cualquier elemento que se cargue a la escena.

Si no estás familiarizado con este programa, puedes leer  toda la información sobre 3D Slicer aquí.

Módulo Transformaciones

El módulo transformaciones de 3DSlicer está creado precisamente para generar transformaciones espaciales que se pueden aplicar sobre cualquiera de los elementos o “Nodos” en la escena.

Una transformación no es más que una serie de instrucciones que incluyen posición, rotación y tamaño. El módulo utiliza el sistema de coordenadas global o local para registrar esta información y la guarda en forma de un “Nodo de trasformación“.

Aunque el módulo acepta varios tipos de transformaciones como spline, grid y composite, lo más común es utilizar el método linear (Linear Transform)

Para crear una transformación linear se puede utilizar cualquiera de estos 3 métodos:

  • En el menú active transforms. En esta casilla desplegable podremos elegir todos los tipos de trasformaciones disponibles, en el caso de la transformación linear se creará una transformación genérica con el nombre “LinearTransform_x” al presionar Create new LinearTransform o podremos darle un nombre personalizado presionando Create new LinearTransform as.
  • En la sección Subject hierarchy del módulo DATA. Dando clic derecho en la tercera columna (Transformar) y seleccionando Create new transform. En este caso se crea una trasformación genérica con el nombre Transform_x.
  • En la sección Transform hierarchy del módulo DATA. Al dar clic derecho y presionar Insert Transform se crea una transformación lineal.
Menú Active Transforms

Editar una trasnformación – Reorientación de un volumen tomográfico

Una vez hemos creado la transformación, es hora de aplicarla a alguno de los nodos de la escena. Existen 3 formas para hacerlo:

Reorientar tomografía con 3D Slicer
  • En el menú Apply transform del Panel Transforms: Seleccionar un elemento y presionar la flecha verde para moverlo de la casilla Transformable a Transformed.
  • En la sección Subject hierarchy del módulo DATA: Al dar clic derecho sobre la columna y seleccionar cualquiera de las transformaciones.
  • En la sección Transform hierarchy del módulo DATA: Se puede insertar cualquier nodo dentro de una transformación arrastrándolo y soltándolo en la deseada.

Una vez se aplica la transformación, todos los cambios que insertemos se verán reflejados inmediatamente en los elementos que tengan asignada dicha transformación (dentro de la casilla Transformed).

Transform Matrix

La matriz de transformación lineal es una representación aritmética de los cambios en posición, rotación y tamaño. Aunque se pueden ingresar los valores directamente en las casillas de la matriz, es más fácil hacerlo con los controladores deslizables.

Traslation

En esta sección encontramos 3 controladores deslizables:

  • LR: Es el desplazamiento horizontal de izquierda (negativo) a derecha (positivo).
  • PA: Es el desplazamiento horizontal de atrás (negativo) hacia adelante (positivo).
  • IS: Es el desplazamiento vertical de abajo (negativo) hacia arriba (positivo).

En la parte inferior existen dos casillas que delimitan este movimiento entre un rango mínimo (Min) y máximo (Max) expresados en mm.

Rotation

Reorientar una tomografía con 3D Slicer

Esta sección permite la realizar cambios en rotación sobre los 3 ejes del espacio:

  • LR: Usa el eje izquierda-derecha para rotar el modelo, a este movimiento se lo conoce como Cabeceo.
  • PA: Usa el eje Posteroanterior para la rotación, este movimiento es el Alabeo
  • IS: Usa el eje Superior-Inferior para la rotación, se lo conoce como Guiñada.

Al final de esta sección se encuentran 5 botones:

  • Identify: Restaura la posición a 0.
  • Invert: Invierte todos los valores para traslación y rotación.
  • Marco de referencia (cruz y felchas): Permite elegir entre el eje de coordenadas globales o locales.
  • Copy: Copia todos los valores para traslación y rotación.
  • Paste: Pega valores copiados.

Reorientar el volumen 3D

Una manera alternativa de modificar la posición u rotación de un elemento de la escena es en la vista 3D. Aunque no es un método tan preciso como el anterior, es mucho más cómodo y puede permitir hacer modificaciones bastante rápido.

En la sección Display, el primer menú (Interaction) permite configurar esta característica. Al presionar More Options, aparecerán todas las opciones de este menú:

  • Visible in 3D view: Activa o desactiva la caja de manipulación en la vista 3D.
  • Enable translation: Activa o desactiva la traslación en la vista 3D.
  • Enable rotation: Activa o desactiva la rotación en la vista 3D.
  • Enable scaling: Activa o desactiva el escalado en la vista 3D.

Una vez activada la caja de manipulación, el modelo o volumen se puede modificar con el mouse, de modo que:

Reorientar un CBCT dental con 3D Slicer.
  • Arrastrar con clic izquierdo permite rotar
  • Arrastrar con clic medio permite trasladar
  • Arrastrar con clic derecho permite escalar

En el caso de que se agreguen más elementos a la casilla “Transformed” se puede actualizar el tama{o de la caja con el botón Update bounds.

La caja de manipulación también se puede activar desde el menú Subject hierarchy del módulo DATA al dar clic derecho en la columna Transformaciones de cualquier nodo y activando la casilla Interaction in 3D View.

Fijar la transformación – Cambio permanente del volumen

Cuando estemos satisfechos con la posición de un elemento, es posible fijar estos cambios de manera permanente presionando el botón Harden transform. Al hacerlo, el nodo regresará a la casilla Transformable, pero su posición se mantendrá.

Guardar y cargar una transformación

Si en algún momento decidimos que los cambios que hemos realizado mediante una transformación, se podrían aplicar en otro proyecto, o talvez en un momento futuro, es posible guardar las transformaciones en distintos formatos.

Por defecto 3D Slicer asigna un formato .h5 a los nodos de transformación, aunque también es posible elegir .tfm, .mat o incluso .txt

Para guardar la transformación solo es necesario presionar el botón Save (Ctrl +S) en la barra de herramientas y seleccionar la transformación en la lista de archivos. En el menú desplegable format es posible elegir el formato y en Directory la ubicación donde se guardará.

Para cargar una transformación se puede importar el archivo presionando el botón Add data (Ctrl + O) en la barra de herramientas y luego presionando Choose File para localizar el archivo. Una vez importado se podrá seleccionar de la lista Active Transform en el panel Transforms.

Y bien, con esto terminamos esta sección, si tienes preguntas sobre este módulo puedes comentarlas abajo y si te interesa aprender 3D Slcier para diseñar toda clase de guías quirúrgicas, no te olvides de ver este curso ↓↓↓↓↓↓

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