Publicação: Aplicações da computação gráfica à engenharia biomédica: ensino
em neurociências e ferramenta de apoio ao estudo da deglutição
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
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Resumo
Aplica-se nesta dissertação a computação gráfica a duas áreas relevantes da
Engenharia Biomédica. Inicialmente, para propiciar novos instrumentos voltados à
educação interdisciplinar em Neurociências, apresenta-se uma plataforma VRML
(Virtual Reality Modeling Language) interativa que representa tridimensionalmente o
neurônio e suas principais organelas, propiciando enfoques globais da célula e
particulares de suas microestruturas. Discutem-se aspectos ligados à reconstrução
tridimensional de estruturas neuroanatômicas a partir de fotos tomadas de peças reais,
levando à implementação de um atlas bidimensional, que alia a neuroanatomia à prática
clínica. Posteriormente, objetivou-se desenvolver um sistema para a contagem precisa e
rápida dos intervalos de tempos associados às diversas fases da deglutição, baseado em
imagens videofluoroscópicas. O sistema realiza pré-processamento através da conversão
de formato de arquivos, seguido de análise de imagens, o que foi validado através de um
experimento clínico, permitindo assim refletir a definição de um padrão de
normalidade em deglutição , em termos dos valores médios do intervalo de tempo de
deglutição. Tal sistema se mostrou viável, simples, flexível, sem a necessidade de
hardware/software específicos, possibilitando inclusive detalhar o fracionamento ou
não do bolo alimentar.
Abstract
This thesis applies computer graphics to two important fields of Biomedical
Engineering. Firstly, in order to provide new software for interdisciplinary education, an
interactive Virtual-based platform was developed, presenting a tridimensional
visualization of the neuron and of its major microestructures. Such platform enables an
overall view of the neural cell, including particular details in a microcellular level.
Several issues regarding the tridimensional reconstruction of neuroanatomical
strucutures based on photos taken from real-life tissues are discussed, leading to the
implementation of a bidimensional atlas, that establishes connections between
neuroanatomy and the clinical practice. Secondly, a system for the efficient and accurate
estimation of the time intervals associated with swallow phases was developed,
supposing videofluoroscopic images as inputs. The system performs pre-processing of
such images by means of file conversions, followed by image analysis, that leads to the
final estimation. A clinical experiment was carried out in order to validate the platform,
yielding (allowing) a preliminar proposition for a normal pattern of swallow , which is
based on the average-estimated swallow times. Results pointed out that the system may
be considered, flexible, requiring simple hardware/software configurations, and also
providing details on fractioning.
Palavras-chave
Educação inderdisciplinar, Plataforma VRML, Videofluoroscopia, Análise de imagens, Inderdisciplinary education, VRML Platform, Videofluoroscopy, Image analysis, Engenharia biomédica, Deglutição
Citação
SILVA, Silone Ferreira da. Aplicações da computação gráfica à engenharia biomédica: ensino em neurociências e ferramenta de apoio ao estudo da deglutição. 2007. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.