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01.03.2018 | Original Article | Ausgabe 3/2018 Open Access

International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 3/2018

A hybrid optimization strategy for registering images with large local deformations and intensity variations

Zeitschrift:
International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery > Ausgabe 3/2018
Autoren:
Zhang Li, Lucas J. van Vliet, Jaap Stoker, Frans M. Vos

Abstract

Purpose

To develop a method for intra-patient registration of pre- and post-contrast abdominal MR images with large local deformations and large intensity variations.

Method

A hybrid method is proposed to deal with this problem. It consists of two coupled techniques: (1) descriptor matching (DM) at the original resolution using a discrete optimization strategy to avoid getting trapped in a local minimum; (2) continuous optimization to refine the registration outcome based on autocorrelation of local image structure (ALOST). Our method—called DM-ALOST—has become insensitive to the local uptake of contrast agent by exploiting the mean phase and the phase congruency extracted from the multi-scale monogenic signal. The method was extensively tested on abdominal MR data of 30 patients with Crohn’s disease.

Results

DM-ALOST produced significantly larger mean Dice coefficients than two state-of-the-art methods \(({p}<0.05)\).

Conclusion

Both qualitative and quantitative tests demonstrated improved registration using the proposed method compared to the state-of-the-art. The DM-ALOST method facilitates measurement of corresponding features from different abdominal MR images, which can aid to assess certain diseases, particularly Crohn’s disease.

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Literatur
Über diesen Artikel

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