Metodologia para desenvolvimento de geometria tridimensional de mama e seu uso na estimativa de parâmetros termofísicos usando imagens termográficas
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34020 |
Resumo: | Devido à crescente expectativa de vida e ao avanço de técnicas de detecção precoce de câncer de mama, elevou-se o número de mulheres diagnosticadas com patologias mamárias, desde cistos até nódulos malignos agressivos. O método mais utilizado para diagnóstico é o exame de mamografia, que apresenta limitações, como a dificuldade de detecção de nódulos pequenos e sua baixa sensibilidade em pacientes com mamas densas. Tais limitações estimulam a busca de novas técnicas de diagnóstico. Estudos recentes apontam que o uso de imagens termográficas possui um potencial de detectar precocemente neoplasias, sendo capaz de detectarem alterações na temperatura da mama. O melhor entendimento da técnica pode ser obtido usando simulações numéricas de perfis de temperatura ou usando métodos estatísticos para classificação de patologias mamárias. O presente trabalho desenvolve uma metodologia baseada em imagens termográficas para o desenvolvimento de um modelo tridimensional da mama, personalizado para cada paciente. Com tal geometria é possível fazer as referidas simulações numéricas dos perfis de temperatura, que conjuntamente com as temperaturas medidas pela termografia, permitem estimar propriedades termofísicas do tecido mamário e das patologias. O modelo foi desenvolvido usando a curva de perfil da mama obtida da imagem termográfica e adaptando-se volumes de próteses externas da marca Ortho Pauher, que são doadas pelo SUS – Sistema Único de Saúde – a mulheres mastectomizadas. Adicionalmente, o tecido adiposo foi incluído no modelo a fim de aproximá-lo da anatomia real da mama. Após análises de sensibilidade, foi usado o método da Programação Sequencial Quadrática (SQP) para estimar condutividades térmicas do tecido glandular, adiposo e dos nódulos, usando-se a temperatura máxima na região da lesão, medida pela imagem termográfica. Os resultados obtidos foram comparados com os de outros autores e com os valores medidos pela câmera térmica, validando assim seu uso. |
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MELO, João Roberto Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/2547111555178615http://lattes.cnpq.br/4457435468771667LIMA, Rita de Cássia Fernandes deBEZERRA, Luciete Alves2019-10-01T17:55:23Z2019-10-01T17:55:23Z2019-02-28https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/34020Devido à crescente expectativa de vida e ao avanço de técnicas de detecção precoce de câncer de mama, elevou-se o número de mulheres diagnosticadas com patologias mamárias, desde cistos até nódulos malignos agressivos. O método mais utilizado para diagnóstico é o exame de mamografia, que apresenta limitações, como a dificuldade de detecção de nódulos pequenos e sua baixa sensibilidade em pacientes com mamas densas. Tais limitações estimulam a busca de novas técnicas de diagnóstico. Estudos recentes apontam que o uso de imagens termográficas possui um potencial de detectar precocemente neoplasias, sendo capaz de detectarem alterações na temperatura da mama. O melhor entendimento da técnica pode ser obtido usando simulações numéricas de perfis de temperatura ou usando métodos estatísticos para classificação de patologias mamárias. O presente trabalho desenvolve uma metodologia baseada em imagens termográficas para o desenvolvimento de um modelo tridimensional da mama, personalizado para cada paciente. Com tal geometria é possível fazer as referidas simulações numéricas dos perfis de temperatura, que conjuntamente com as temperaturas medidas pela termografia, permitem estimar propriedades termofísicas do tecido mamário e das patologias. O modelo foi desenvolvido usando a curva de perfil da mama obtida da imagem termográfica e adaptando-se volumes de próteses externas da marca Ortho Pauher, que são doadas pelo SUS – Sistema Único de Saúde – a mulheres mastectomizadas. Adicionalmente, o tecido adiposo foi incluído no modelo a fim de aproximá-lo da anatomia real da mama. Após análises de sensibilidade, foi usado o método da Programação Sequencial Quadrática (SQP) para estimar condutividades térmicas do tecido glandular, adiposo e dos nódulos, usando-se a temperatura máxima na região da lesão, medida pela imagem termográfica. Os resultados obtidos foram comparados com os de outros autores e com os valores medidos pela câmera térmica, validando assim seu uso.CAPESDue to the increasing life expectancy and the advancement of techniques for early detection of breast cancer, the number of women diagnosed with breast disorders increased, since cysts to aggressive malignant nodules. The most commonly used method for diagnosis is mammography, which has some limitations, such as the difficulty of detecting small nodules and its low sensitivity in patients with dense breasts. These limitations stimulate the search for new diagnostic techniques. Recent studies indicate that the use of thermographic images present the potential to detect early neoplasms, due to its ability to detect changes in breast surface temperature. A better understanding of the technique can be obtained using numerical simulations of temperature profiles or using statistical methods to determine and classify mammary pathologies. The present work developed a methodology based on thermographic images for the development of a more reliable three-dimensional model of the patient's breast. With such geometry, it is possible to do numerical simulations to determine temperature profiles, which were combined with temperatures data measured by the thermography allowing estimates of thermophysical properties of mammary tissue and pathologies. The model was developed using the breast profile curve obtained from the thermographic image and adapting volumes of an external prosthesis of the Ortho Pauher brand, which are donated by the Unified Health System to mastectomized women. In addition, adipose tissue was included in the model to approximate it to the real breast anatomy. After sensitivity analyses, the Quadratic Sequential Programming (SQP) method was used to estimate the thermal conductivities of the glandular, adipose and nodule tissue, using the maximum breast superficial above temperature in the lesion region, as measured by the thermographic image. The results were compared with those of other authors and the values measured by the infrared camera, thereby validating its use.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia MecânicaImagens termográficasCâncer de mamaGeometria substitutaModelagem tridimensionalCFDEstimativa de parâmetrosMetodologia para desenvolvimento de geometria tridimensional de mama e seu uso na estimativa de parâmetros termofísicos usando imagens termográficasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO João Roberto Ferreira de Melo.pdf.jpgDISSERTAÇÃO João Roberto Ferreira de Melo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1313https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/34020/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Jo%c3%a3o%20Roberto%20Ferreira%20de%20Melo.pdf.jpgc0235b6427f125694dbd34795ec71c09MD55ORIGINALDISSERTAÇÃO João Roberto Ferreira de Melo.pdfDISSERTAÇÃO João Roberto Ferreira de Melo.pdfapplication/pdf2616835https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/34020/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Jo%c3%a3o%20Roberto%20Ferreira%20de%20Melo.pdf37b5f8267dd72610b6047b324ed1bceaMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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