Brain morphometry in adult: volumetric visualization as a tool in image processing

Abstract

Brain morphometry is the discipline that provides tools for the measurement of the structural properties of the brain according to the type of imaging data used, characterizing focal brain morphology, functioning, and neurodegenerative processes related to age and gender, as well as local morphological alterations in neurological and psychiatric disorders. An overview of the influence of age and gender on brain morphometry will be provided. An analysis of the scientific literature on some neuroimaging techniques, their potential in the diagnosis of degenerative diseases and the experience of their use in Cuba is presented. Concepts such as: brain morphometry and its main techniques, volumetric and its objective in the field of medicine will be reaffirmed. Image segmentation methods and their clinical correlation will be addressed. The studies that were included in this review are current and located in the Science Direct, PubMed, and SciELO databases; original research reports were considered and the review of specialized books and review articles were included given their relevance in the field. It is concluded that age and sex are factors that affect brain morphometry. Medical imaging is an effective way to look at the anatomy of the brain. Voxel-based morphometric studies detect structural changes in healthy and pathological stages of life. Volumetric visualization is a tool that provides useful information related to the patient and their care. However, there are problems with the uniformity of image segmentation algorithms. La morfometría cerebral es la disciplina que brinda herramientas para la medición de las propiedades estructurales del cerebro de acuerdo con el tipo de datos de imágenes utilizados, caracterizando la morfología cerebral focal, su funcionamiento y los procesos neurodegenerativos relacionados con la edad y género, así como las alteraciones morfológicas locales en los trastornos neurológicos y psiquiátricos. Se brindará una visión general de la influencia de la edad y el género en la morfometría cerebral. Se abordarán temas relacionados con algunas técnicas de neuroimágenes existentes y su potencial en el diagnóstico de enfermedades degenerativas. Se enunciarán conceptos sobre: morfometría cerebral y sus principales técnicas y volumetría, así como su objetivo en la medicina y los pasos a seguir en la visualización volumétrica como otra técnica en el procesamiento de las neuroimágenes. Se reafirmarán los métodos de segmentación de imágenes y su correlación clínica. Se realizó un análisis documental sobre el tema en publicaciones nacionales e internacionales utilizando el sistema de búsqueda de información por Infomed, Science Direct, PubMed, SciELO, IEEE. Se concluye que la edad y el sexo son factores que afectan la morfometría cerebral. Las imágenes médicas son un método efectivo para observar la anatomía cerebral. Los estudios morfométricos basados en voxel detectan cambios estructurales en etapas saludables y patológicas de la vida. La visualización volumétrica es una herramienta que brinda información útil relacionada con el paciente y sus cuidados. No obstante, existen problemas en la uniformidad de los algoritmos de segmentación de las imágenes.

Keywords

• Morphometry. Volumetric visualization. Image segmentation. / Morfometría. Visualización volumétrica. Segmentación de imágenes.