Volume Rendering for Medical Data

Bc. Kristián Gutič

Master's thesis

Anotácia:

V medicíne je vizualizácia údajov o pacientoch kľúčová pre informované rozhodovanie a presnú diagnostiku. Táto práca sa zameriava na vizualizáciu objemových súborov lekárskych obrazových údajov. Rozoberá pozadie získavania takýchto údajov a rôzne techniky vizualizácie. Okrem toho implementuje nástroje na prácu s lekárskymi údajmi vo formáte DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Tieto nástroje podporujú načítanie obrazových údajov a štruktúrovaných údajov obsahujúcich kontúry, ako aj ich následnú transformáciu do objemovej reprezentácie. Okrem toho implementuje vykresľovač objemov podporujúci lokálne osvetlenie, prekrývanie viacerých objemov, klasifikáciu v reálnom čase a import a export definovaných klasifikačných funkcií medzi dátami. V práci sa tiež rozoberajú prístupy a výzvy spojené s týmito nástrojmi a hodnotí sa ich funkčnosť na údajoch z počítačovej tomografie (CT) a magnetickej rezonancie (MRI).

Abstract:

In medicine, visualising patient data is crucial for informed decision-making and accurate diagnoses. This thesis focuses on the visualisation of volumetric medical imaging datasets. It discusses the background of acquiring such data and various visualisation techniques. Furthermore, it implements tools for working with medical data in DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) format. These tools support the loading of imaging data and structuring data containing contours, as well as their subsequent transformation into volumetric representation. Furthermore, it implements a volume renderer supporting local illumination, overlaying of multiple volumes, real-time classification, and import and export of defined classification functions between the datasets. The thesis also discusses the approaches and challenges associated with these tools and evaluates their functionality on computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) data.

Keywords

Medical visualisation, Medical imaging, Direct Volume Rendering, Multi-volume rendering, Transfer function, DICOM, WebGPU

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 6. 2024
• Vedúci: RNDr. Katarína Furmanová, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jan Byška, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Visual informatics / Computer graphics and visualisation