Modelagem computacional das estruturas torácicas, pulmonares e simulação de suas imagens radiográficas

• Autor(a) principal: Neves, Leandro Alves
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18133/tde-24052024-112421/
• topic: computational modeling; doenças pulmonares; estruturas pulmonares; modelagem computacional; pulmonary diseases; pulmonary structures; radiographic simulation; simulação radiográfica

A eficiência tanto dos sistemas de aquisição das imagens radiográficas, quanto dos sistemas de apoio ao diagnóstico (SAD) é averiguada atualmente por meio de fantomas ou imagens selecionadas pelo pesquisador, prejudicando a confiabilidade de avaliação. Neste trabalho é proposto um algoritmo, implementado em linguagem C, para modelar as estruturas torácicas e pulmonares, flexível suficiente para representar as variações anatômicas e algumas doenças, além de simular suas imagens radiográficas. As estruturas, representadas por cilindros e esferas, são construídas pela técnica de sobreposição de camadas, sendo que uma camada pode ser entendida como uma fatia do objeto tridimensional. A caixa torácica é modelada utilizando pontos de controle interpolados por função B-Splines. As dimensões dos ramos aéreos e das artérias são calculadas a partir da distribuição de fluxo dos ramos pais para os ramos filhos e das características anatômicas dos pacientes. Um abcesso pulmonar é simulado interrompendo o crescimento dos ramos ao redor de uma região e adotando para essa área densidade radiológica específica. Nos padrões intersticiais, o processo inflamatório é representado aumentando a espessura das paredes dos cilindros que simulam os bronquíolos. Os resultados obtidos, avaliados por três especialistas, apresentam características compatíveis com anatomias reais e simulam adequadamente diferentes doenças pulmonares. O algoritmo também permitiu variar os contrastes radiológicos e as particularidades anatômicas, tornando o modelo mais completo do que os encontrados na literatura especializada. Essa versatilidade e nível de representação permitem verificar a influência dos parâmetros radiológicos, das características morfométricas e dos estágios da doença tanto sobre a qualidade das imagens, quanto sobre o desempenho dos SAD