Región de interés

Una región de interés (a menudo abreviada como ROI ) es una muestra dentro de un conjunto de datos identificada para un propósito particular. ^{[ 1 ]} El concepto de ROI se usa comúnmente en muchas áreas de aplicación. Existe como una vecindad o dentro de una. Por ejemplo, en imágenes médicas , los límites de un tumor pueden definirse en una imagen o en un volumen, con el propósito de medir su tamaño. El borde endocárdico puede definirse en una imagen, tal vez durante diferentes fases del ciclo cardíaco, por ejemplo, fin de sístole y fin de diástole, con el propósito de evaluar la función cardíaca. En sistemas de información geográfica (SIG), una ROI puede tomarse literalmente como una selección poligonal de un mapa 2D. En visión por computadora y reconocimiento óptico de caracteres , la ROI define los límites de un objeto en consideración. En muchas aplicaciones, se agregan etiquetas simbólicas (textuales) a una ROI, para describir su contenido de manera compacta. Dentro de una ROI pueden encontrarse puntos de interés (POI) individuales.

• Conjunto de datos 1D: un intervalo de tiempo o frecuencia en una forma de onda.
• Conjunto de datos 2D: los límites de un objeto en una imagen.
• Conjunto de datos 3D: los contornos o superficies que delimitan un objeto (a veces conocido como Volumen de Interés ( VOI )) en un volumen.
• Conjunto de datos 4D: el contorno de un objeto en o durante un intervalo de tiempo particular en un volumen temporal.

Una ROI es una forma de anotación , a menudo asociada con información categórica o cuantitativa (por ejemplo, mediciones como el volumen o la intensidad media), expresada como texto o en un formato estructurado.

Existen tres formas fundamentalmente diferentes de codificar una región de interés (ROI):

• Como parte integral del conjunto de datos de muestra, con un valor único o de enmascaramiento que puede o no estar fuera del rango normal de valores que ocurren normalmente y que etiqueta las celdas de datos individuales.
• Como información gráfica independiente, como por ejemplo con elementos de dibujo vectoriales o de mapa de bits (rasterizados), tal vez con algún texto plano (no estructurado) adjunto en el formato de los propios datos.
• Como información semántica estructurada separada (como tipos de valores codificados ) con un conjunto de coordenadas espaciales y/o temporales

Los estándares de imágenes médicas, como DICOM, proporcionan mecanismos generales y específicos para cada aplicación que permiten dar soporte a diversos casos de uso.

Para imágenes DICOM (dos o más dimensiones):

• Pueden aparecer gráficos y texto quemados dentro del rango normal de valores de píxeles (por ejemplo, como el valor blanco máximo) (obsoleto).
• Los gráficos y el texto superpuestos en formato de mapa de bits (rasterizados) pueden estar presentes en los bits altos no utilizados de los datos de píxeles o en un atributo separado (obsoleto).
• Los gráficos vectoriales pueden codificarse en atributos de imagen separados como curvas (obsoleto).
• Los gráficos vectoriales no estructurados y el texto, así como los gráficos superpuestos de mapa de bits (rasterizados), pueden codificarse en un objeto separado como un estado de presentación que hace referencia al objeto de imagen al que se va a aplicar.
• Los datos estructurados pueden codificarse en un objeto separado como un informe estructurado en forma de árbol de pares nombre-valor de conceptos codificados o de texto posiblemente asociados con información cuantitativa derivada que puede hacer referencia a coordenadas espaciales y/o temporales que a su vez hacen referencia a los objetos de imagen a los que se aplican.
• Las ubicaciones de referencia pueden codificarse como puntos de referencia en forma de coordenadas espaciales con un propósito codificado asociado, ya sea como coordenadas de píxeles por referencia a imágenes específicas o como coordenadas en un espacio cartesiano 3D relativo al paciente con nombre.
• Los píxeles (posiblemente no contiguos) pueden clasificarse en segmentos codificados en un objeto de segmentación como valores binarios o probabilísticos en una trama (que no requiere tener el mismo muestreo espacial o extensión que las imágenes de las que se derivó la segmentación); estos segmentos suelen ser referenciados por otros objetos que contienen contenido estructurado (informes estructurados).

Para radioterapia DICOM:

• Los contornos de los objetos pueden definirse como conjuntos de estructuras, ya sea como coordenadas de píxeles por referencia a imágenes específicas o como coordenadas en un espacio cartesiano 3D relativo al paciente (estos también se utilizan para aplicaciones que no son de radioterapia).

Para formas de onda DICOM basadas en el tiempo:

• Pueden aparecer valores grabados en la forma de onda (obsoleto).
• Las anotaciones pueden codificarse en un atributo separado que puede seleccionar múltiples puntos de tiempo o un rango de puntos de tiempo, ya sea por número de muestra o tiempo especificado.
• Los datos estructurados pueden codificarse en un objeto separado como un informe estructurado en forma de árbol de pares nombre-valor de conceptos codificados o de texto posiblemente asociados con información cuantitativa derivada que puede hacer referencia a coordenadas temporales que a su vez hacen referencia a los objetos de forma de onda a los que se aplican.

La arquitectura de documentos clínicos HL7 también tiene un subconjunto de mecanismos similares a (y diseñados para ser compatibles con) DICOM para referenciar coordenadas espaciales relacionadas con imágenes como observaciones; permite definir un círculo, una elipse, una polilínea o un punto como coordenadas relativas a píxeles enteros que hacen referencia a un objeto de imagen multimedia externo, que puede ser de un formato de imagen de consumo en lugar de un formato de imagen médica (por ejemplo, un GIF , PNG o JPEG ).

En el reconocimiento óptico de caracteres (OCR) y el análisis de la maquetación de documentos , las regiones de interés (ROI) abarcan jerárquicamente páginas, bloques de texto o gráficos, hasta imágenes individuales de líneas, cuadros de texto e imágenes de caracteres. El estándar de facto en archivos y bibliotecas es la tupla {archivo_imagen, archivo_xml}, generalmente en forma de un archivo *.tif y su archivo *.xml correspondiente.

En lo que respecta a los estándares no médicos, además de los lenguajes de marcado puramente gráficos (como PostScript o PDF ) y los formatos de archivo de dibujo de gráficos vectoriales (como SVG ) y 3D (como VRML ) que están ampliamente disponibles y que no llevan una semántica ROI específica, algunos estándares como JPEG 2000 proporcionan específicamente mecanismos para etiquetar y/o comprimir con un grado diferente de fidelidad lo que denominan regiones de interés.