Metodologia de normalização de análise do campo de temperaturas em imagem infravermelha humana

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brioschi, Marcos Leal
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/26245
Resumo: Orientador: Prof. Dr. José Viriato Coelho Vargas
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaVargas, José Viriato Coelho, 1958-Brioschi, Marcos Leal2024-07-29T16:55:27Z2024-07-29T16:55:27Z2011https://hdl.handle.net/1884/26245Orientador: Prof. Dr. José Viriato Coelho VargasTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 23/03/2011Bibliografia: fls. 102-109Resumo: A imagem infravermelha é um exame diagnóstico ainda emergente no campo da Medicina. No entanto, já bem estabelecido e utilizado na Engenharia. A principal razão para esse contraste é a falta de métodos quantitativos confiáveis para associar leituras de temperatura da pele humana aos fenômenos fisiológicos e das doenças, uma vez que a temperatura da superfície corporal exposta é altamente dependente das condições ambientais e do metabolismo do próprio indivíduo. Portanto, uma proposta seria normalizar as leituras de temperatura para qualquer localização da superfície corporal, i.e., independente do ambiente e da temperatura corporal do indivíduo. Em função dos problemas detectados no estado-da-arte da Medicina, identificou-se que as contribuições de métodos matemáticos bem estabelecidos na Engenharia podem vir a transformar a imagem infravermelha em método de diagnóstico e monitorização de enfermidades seguro e eficaz. Assim, esta tese de doutorado teve como objetivos gerais: i) verificar se é viável o uso da técnica de normalização térmica cutânea considerando temperatura ambiente e central do paciente para estudo termográfico infravermelho médico, e ii) determinar os valores normalizados, por região e por gradientes conjugados de diversas áreas simétricas do corpo humano, para diagnóstico das enfermidades mais comumente citadas na literatura da termografia médica. Para tanto, foram avaliados por termografia infravermelha, 104 voluntários saudáveis (61 mulheres) com idade entre 17 a 72 anos, e também um grupo com enfermidades que contou ao todo com 900 pacientes, destes 35 casos com tumor de mama, 56 com doenças benignas da mama (displasia mamária, cistos, mastite), 99 casos de artrite em joelhos, 27 de sacroileíte, 331 casos de síndrome de dor miofascial, 236 casos de síndrome fibromiálgica, 77 casos de distúrbio do sono, 35 casos de febre e 4 casos de amputação parcial de extremidade. Os principais resultados foram a determinação dos valores normais das faixas de temperatura normalizadas, tanto de gradientes conjugados de áreas simétricas como da temperatura adimensionalizada de diversas regiões do corpo humano. Além disso, a metodologia atingiu sensibilidade e especificidade elevadas para diagnóstico de diferentes doenças comumente avaliadas por termografia. Consequentemente, o método de gradientes conjugados de temperatura adimensionalizada em conjunto com o valor absoluto de temperatura adimensional da região de interesse, com ajuda da isoterma (alarme de cor), é viável e eficaz para diagnóstico de enfermidades que comumente causam anormalidades na distribuição de temperatura cutânea.Abstract: The infrared imaging is still an emerging diagnostic exam in medicine. However, it is a well-established field in engineering. The main reason for this disparity is the lack of safe quantitative methods to correlate the skin temperature readings with physiological phenomena and diseases, since the temperature of the exposed body surface is highly dependent on environmental conditions and individual metabolism. Thus, a way to normalize the temperature readings for any surface of the body site would be very useful in medical practice, i.e., regardless of environmental conditions and the individual's body temperature. In the light of the problems noticed in medical state-of-the-art identified that the contribution of well-established methodologies in engineering today could convert infrared imaging on a precise and efficient method of diagnosis and monitoring. Thus, the proposed doctoral thesis, has the following main purposes: i) to verify the feasibility of a standardization methodology of cutaneous thermal readings considering the environmental and central body temperature for medical infrared thermography studies; ii) to define the normalized values per region of interest (ROI) and symmetrical conjugated gradients of human body, for the diagnosis of the most common diseases cited at medical thermography literature. For that, it was evaluated by infrared thermography, 104 healthy volunteers (61 women), between 17 and 72 years, and also an abnormal group with a total of 900 patients. This group was composed by 99 knee arthritis, 27 sacroiliites, 331 miofascial pain syndrome, 236 fibromyalgia, 77 sleep disorders, 35 fever and 4 ischemic limbs cases. The main results established the normal value of normalized temperature ranges for conjugated gradients of symmetrical areas and also the adimensional temperature of the different human body ROI. Further than, the methodology reached high diagnostic sensibility and specificity for common thermographic studied pathologies. Therefore, the temperature conjugated gradients method in conjunction with the ROI absolute adimensional temperature, with isotherm (color alarm) aid, is feasible and efficient for diseases diagnosis that alters the skin temperature.114f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalTermografiaTecnologia infravermelhaTemperaturaEngenharia mecânicaMetodologia de normalização de análise do campo de temperaturas em imagem infravermelha humanainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALtese_008_marcos_leal_brioschi.pdfapplication/pdf3066879https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26245/1/tese_008_marcos_leal_brioschi.pdfb09e1d0ff3b472016c19c4d5d77476b8MD51open accessTEXTtese_008_marcos_leal_brioschi.pdf.txtExtracted Texttext/plain191557https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26245/2/tese_008_marcos_leal_brioschi.pdf.txt5d21ca0429f2cf13852e8dff8ade30f5MD52open accessTHUMBNAILtese_008_marcos_leal_brioschi.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1292https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/26245/3/tese_008_marcos_leal_brioschi.pdf.jpg2d005fb14a191ffe122bfcdf7b627e37MD53open access1884/262452024-07-29 13:55:27.136open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/26245Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-07-29T16:55:27Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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