Develoment of a tool of digital images point acquisition to calculate temperatures using computacional modeling / Desenvolvimento de uma ferramenta para aquisiÃÃo de pontos em imagens digitais para a utilizaÃÃo no cÃlculo de temperaturas atravÃs de modelagem computacional

AUTOR(ES)

Sylvana Karla da Silva de Lemos Santos

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A hipertermia à um dos procedimentos mÃdicos usados para tratar diversos tumores nÃo-operÃveis. Alguns tumores da prÃstata encontram-se nessa categoria, podendo ser submetidos, por exemplo, à radiofreqÃÃncia. Este procedimento pode elevar a temperatura em tecidos sadios vizinhos ao tumor, chegando a causar dano tÃrmico aos mesmos. A dificuldade na mediÃÃo das temperaturas in vivo motivou o desenvolvimento de um modelo numÃrico bidimensional para cÃlculo do campo de temperaturas na regiÃo de interesse, usando o mÃtodo dos volumes finitos (MVF), aplicado a malhas nÃo-estruturadas. Para tal, foram usadas a EquaÃÃo da BiotransferÃncia de Calor (BHTE) e a funÃÃo dano tÃrmica. Estudos anteriores efetuaram cÃlculos transitÃrios de temperaturas em tumores de duodeno irradiados por fontes de laser, a partir de imagens obtidas em um atlas mÃdico. No presente trabalho, foi desenvolvido um processo de aquisiÃÃo de pontos do domÃnio das imagens de forma semi-automÃtica, alÃm de dar inÃcio ao uso de imagens reais, no caso uma imagem de ressonÃncia magnÃtica (RM) de um tumor de prÃstata. Estes dois pontos significam uma melhoria em relaÃÃo ao processo anteriormente adotado, no qual a definiÃÃo do domÃnio era feita manualmente, atravÃs de um programa de CAD. Tal melhoria faz com que alguns possÃveis erros envolvidos na simulaÃÃo numÃrica sejam minimizados. Para a obtenÃÃo dos pontos das regiÃes da imagem foi desenvolvido o programa APID â AquisiÃÃo de Pontos em Imagens Digitais, utilizando a plataforma MATLAB. Nesta plataforma, foi desenvolvida uma interface grÃfica com o usuÃrio, onde os pontos do contorno das regiÃes a serem analisadas sÃo adquiridos de forma mais automatizada, se comparada com a metodologia anteriormente utilizada. Em seguida, utilizando um gerador bidimensional de malhas nÃo-estruturadas, denominado GERAMIX, à gerada a malha nos domÃnios prÃ-estabelecidos e as temperaturas sÃo calculadas utilizando o programa HEATFVM2D, desenvolvido neste programa de pÃs-graduaÃÃo. A tÃcnica desenvolvida permite obter o campo de temperaturas de forma precisa, desde que se utilizem imagens radiogrÃficas reais do tumor, independentemente de sua forma. SÃo tambÃm necessÃrios dados reais sobre a fonte de calor utilizada no processo de hipertermia e de parÃmetros fÃsicos dos tecidos vivos. A idÃia subjacente desenvolvida no presente trabalho à se obter uma distribuiÃÃo de temperaturas a partir daquela jà conhecida, usando tÃcnicas Monte Carlo (MC), ou seja, utilizando uma funÃÃo densidade de probabilidade uniforme bidimensional, onde a mÃdia e o desvio padrÃo sÃo ajustados para os valores anteriormente calculados. Finalmente, à feita uma avaliaÃÃo dos resultados obtidos utilizando cada um dos mÃtodos numÃricos: o MVF e o MC

ASSUNTO(S)

monte carlo monte carlo hyperthermia tumores da prÃstata volumes finitos engenharia mecanica hipertermia imagens digitais modelagem computacional prostate tumours digital images finite volume computacional modeling

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