Desenvolvimento de uma metodologia para identificação de região cardíaca em imagens de tomografia de impedância elétrica de perfusão pulmonar por meio da transformada wavelet

• Autor(a) principal: Oliveira, José Pedro de
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5144/tde-18032010-110618/
• topic: Clinical decision support system; Coração; Electric impedance; Heart; Impedância elétrica; Intensive care units; Lung; Perfusão; Perfusion; Pulmão; Sistema de apoio a decisões clínicas; Tomografia; Tomography; Unidades de terapia intensiva

A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica de imageamento, ainda em desenvolvimento, por meio da qual são extraídas imagens correspondentes à distribuição da impedância elétrica de uma seção transversal de um objeto sob análise a partir de medidas elétricas realizadas em sua superfície. Apesar de seus benefícios e vantagens sobre outras técnicas de imageamento, suas imagens não oferecem uma boa resolução espacial. Em imagens TIE de tórax, um dos maiores desafios reside no tratamento da perfusão pulmonar, pois as perspectivas de uso clínico são inúmeras. Assim sendo, melhorar a localização de seus principais órgãos é um dos grandes objetivos. Com o intuito de melhorar a resolução anatômica foi desenvolvida uma metodologia para identificação de região cardíaca em imagens de tomografia de impedância elétrica de perfusão pulmonar por meio da transformada wavelet, utilizando imagens TIE de porcos. Inicialmente foi realizada uma série de estudos de diferentes abordagens com vistas a identificar aquelas características que pudessem indicar similaridades ou diferenças intrínsecas entre os pixels de diferentes regiões anatômicas. Com base nestes estudos, cinco métodos baseados na análise wavelet foram desenvolvidos. Um primeiro conjunto de experimentos, realizado em um único porco, foi utilizado no desenvolvimento e aperfeiçoamento dos métodos. Posteriormente, outros experimentos, envolvendo quatro porcos em diferentes condições fisiológicas, foram utilizados na avaliação de desempenho destes métodos. As imagens de perfusão wavelet foram comparadas com as imagens de perfusão obtidas pelo método de injeção de uma solução hipertônica, considerada como padrão de referência das imagens de perfusão. A metodologia wavelet proposta por este trabalho foi o método, dentre os cinco desenvolvidos, que obteve os melhores resultados. Ela foi capaz de identificar a região cardíaca de cinco porcos submetidos a diversas condições fisiológicas, demonstrando robustez e resultados muito satisfatórios, não apenas em termos quantitativos, com uma área média da curva ROC de 0,86, mas também na qualidade das imagens obtidas, onde os contornos delimitando a região cardíaca ficaram bem definidos e de formato circular, de acordo com o que se esperava. Portanto, o objetivo maior deste trabalho que era melhorar a resolução espacial de imagens TIE de perfusão pulmonar, foi atingido com excelentes resultados e vantagens adicionais, como por exemplo, a possibilidade de sua implementação em equipamentos TIE de monitoramento do tórax e desta forma colaborar no aperfeiçoamento de sistemas de apoio à decisão médica em ambientes críticos, como é o caso das Unidades de Terapia Intensiva (UTIs).