Defesa de Dissertação de Mestrado: Luiz Fernando Pinto
Análise de Assimetria dos Ventrículos Laterais do Cérebro Humano em Imagens de Ressonância Magnética.
| What | Defesa de Mestrado |
|---|---|
| When |
17/12/2008 from 10:00 to 12:00 |
| Where | Sala 301 - IC 03 |
| Add event to calendar |
|
Equipamentos de tomografia por Ressonância Magnética (RM) permitem a obtenção de seqüências de imagens digitais contendo estruturas tri-dimensionais (3D) do corpo humano. A visualização e a análise computadorizada dessas estruturas têm revolucionado a prática médica de diversas formas. O enfoque deste trabalho é a análise do cérebro humano a partir de imagens de RM.
Um cérebro saudável apresenta um alto grau de simetria com relação ao plano sagital, que o divide em duas partes, hemisfério esquerdo e direito. Uma assimetria neste plano pode, por consequência, ser um indicativo de doença, como epilepsia, mal de Alzheimer ou tumor cerebral. Anormalidades no volume de certas estruturas e cavidades, tais como os ventrículos laterais, também podem estar associadas a doenças, como esquizofrenia, depressão e demência.
O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de medidas de assimetria dos ventrículos laterais, cuja análise em indivíduos pacientes e controles possa contribuir para o estudo de doenças cerebrais. A realização desta análise está dividida em três etapas básicas: a segmentação dos ventrículos laterais, a extração de características dos ventrículos segmentados e a classificação e análise dos indivíduos de acordo com as características extraídas. Para a segmentação dos ventrículos laterais, foram estudadas diversas técnicas existentes na literatura, de abordagens manuais a automáticas. No entanto, a literatura é escassa em referências a estudos de segmentação dos ventrículos laterais do cérebro humano. Este trabalho, neste sentido, é pioneiro, já que apresenta técnicas de segmentação dos ventrículos laterais que permitem a baixa
intervenção do ser humano no processo, reduzindo o tempo necessário para a tarefa. A extração das características dos ventrículos laterais foi realizada por duas abordagens distintas -- Dimensão Fractal Multiescala e Registros. Nesta etapa do processo, foi necessário implementar uma técnica de localização e alinhamento do plano inter-hemisférico cerebral, a fim de corrigir um problema típico do processo de captura de imagens de ressonância magnética, o desalinhamento da cabeça do indivíduo em relação ao plano sagital da imagem. Esta técnica é uma contribuição direta deste trabalho. Por fim, na última etapa do processo, a classificação dos indivíduos, foram utilizadas as técnicas manual e automática, a fim de compararmos a eficiência e efetividade de cada uma delas. A classificação manual foi realizada em 2D e 3D, enquanto que, para a classificação automática, com base nas características extraídas, foi utilizado um algoritmo de classificação por floresta de caminhos ótimos, o OPF, desenvolvido por uma equipe de pesquisadores liderados pelo Prof. Dr. Alexandre Falcão. Os resultados foram analisados com base em matrizes de confusão geradas a partir dos dados obtidos com as classificações manual e automática. Essa análises comparam a eficiência das diversas técnicas de classificação utilizadas neste trabalho, apontando as vantagens e desvantagens do uso de cada uma delas.
Este trabalho é parte do projeto temático FAPESP 03/13424-1 e também se insere no contexto do projeto temático FAPESP CInAPCe (Cooperação Interinstitucional de Apoio a Pesquisas sobre o Cérebro), envolvendo pesquisadores de diversas instituições, principalmente do Departamento de Neurologia da FCM-UNICAMP.
