I nostri sistemi sensoriali, in particolare la vista, non solo ricevono stimoli, ma compiono anche accurate misure, calcolando con precisione i nostri spostamenti e quelli dei corpi attorno a noi. Quando si tratta di confrontare percezioni che risalgono a tempi diversi abbiamo però sempre avuto bisogno di segni che aiutino la nostra memoria e rendano possibile il confronto diretto, oggi molto facilitato dall’invenzione della fotografia.

Se sono organizzate in serie, le immagini fotografiche, anche quelle dei nostri album di famiglia, ci parlano dello stato delle cose in epoche passate, descrivendo anche come persone e luoghi sono cambiati nel corso del tempo. Mentre le riprese cinematografiche documentano normalmente soltanto le trasformazioni rigide dei corpi (come traslazioni o rotazioni: corse, salti, cadute, o piroette), attraverso le serie di immagini di uno stesso oggetto prese a distanza di tempo si possono avere informazioni su quelle che in matematica vengono chiamate trasformazioni non rigide: ingrossamenti, stiramenti, allungamenti ecc. Per avere un’informazione controllata su questi cambiamenti è preferibile che le foto siano riprese dalla stessa prospettiva e in condizioni di luce simili. Con le immagini scientifiche e in particolare con quelle mediche (vedi numero di aprile 2004) questa costanza non solo è auspicabile ma è anche richiesta dalle procedure e dai protocolli delle diverse tecniche.

In certe situazioni e per certe esigenze, mantenere sotto controllo la prospettiva e le condizioni di illuminazione si dimostra però insufficiente. La misura dei cambiamenti può infatti facilmente risultare errata, soprattutto se si cerca di realizzarla in modo automatico. Le immagini che presentiamo in questo numero derivano da una serie di esami realizzati in condizioni altamente controllate, come accade durante una radioterapia.

Durante questi trattamenti, vengono infatti normalmente effettuate varie scansioni TAC sul corpo del paziente irradiato, in modo da ottimizzare rischi e benefici dell’esposizione in base alla definizione della massa tumorale e delle strutture anatomiche contigue. Piccole differenze nelle immagini possono però dipendere anche da minimi spostamenti del paziente, o dell’organo all’interno del corpo. Per discriminare automaticamente tra queste trasformazioni rigide e le trasformazioni non rigide che interessa rilevare, non basta che la macchina esamini e riconosca i contorni delle strutture anatomiche, ma occorre che elabori le informazioni di tutti i punti (voxel) della regione indagata. Il computer provvede così a marcare le immagini con linee colorate (isolinee, o vettori), che in questo caso non servono a rendere la figura più schematica e universale, ma anzi la riferiscono ancora più strettamente al paziente e alla sua storia.

 

Cambiamenti nel collo di un paziente sottoposto a radioterapia. Le immagini sono state prodotte, a partire da dati TAC, con il programma ReDeform, realizzato dai ricercatori guidati da Martina Uray all’interno del gruppo di ricerca Machine Vision Applications diretto da Heinz Mayer al JOANNEUM RESEARCH (Graz, Austria). La sezione trasversale evidenzia i cambiamenti come isolinee, la sagittale come vettori.

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