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Orientador: Prof. Dr. Fernando Silva de Moura

Coorientador: Prof. Dr. Erick Dario León Bueno de Camargo

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, São Bernardo do Campo, 2020.

A tomografia de impedância elétrica (TIE) tem atraído o interesse de pesquisadores da área médica por conta das vantagens que apresenta em relação a outras técnicas de imagem, como o seu custo mais baixo, sua portabilidade e a ausência de danos associados ao seu uso. Essas características poderiam ser benéficas, por exemplo, para o diagnóstico e diferenciação de acidentes vasculares cerebrais (AVC), possibilitando a administração do tratamento adequado de forma mais rápida do que o que ocorre atualmente. No entanto, no caso da cabeça, avanços ainda são necessários para que se possa obter resultados com qualidade suficiente para o uso clínico. Neste trabalho, foi objetivado o cálculo e a avaliação de um atlas anatômico 3D da cabeça humana para ser utilizado no método de regularização do algoritmo de reconstrução de imagens da TIE. Para calcular o atlas, 50 imagens de ressonância magnética da cabeça de pessoas saudáveis foram normalizadas, segmentadas e convertidas em imagens de resistividade. O efeito da sua utilização foi avaliado por meio de simulações computacionais utilizando modelos da cabeça humana com a ocorrência de AVC isquêmico e hemorrágico. Os resultados obtidos mostraram que, nos dois tipos de AVC simulados, o uso do atlas resultou em imagens com um erro menor, sendo portanto uma evidência inicial de que a sua utilização pode levar à obtenção de imagens de TIE da cabeça de melhor qualidade

Electrical impedance tomography has attracted the interest of researchers in the medical field due to its advantages when compared with other image techniques, such as its lower cost, its portability, and the absence of damage associated with its use. These characteristics could be beneficial, for example, for the diagnosis and the differentiation of stroke types, allowing an earlier administration of adequate treatment than what occurs nowadays. However, in the case of the head, advances are still needed to make it possible to obtain results with enough quality for clinical use. In this work, the objective was to calculate and to evaluate a 3D anatomical atlas of the human head for use in the regularization of the electrical impedance tomography image reconstruction algorithm. To calculate the atlas, 50 magnetic resonance images of the head of healthy subjects were normalized, segmented, and converted to resistivity images. We evaluated the effect of its use with computational simulations using a model of the human head with the occurrence of ischemic and hemorrhagic stroke. The obtained results showed that, for both types of stroke, the use of the atlas resulted in images with a smaller error, therefore they are initial evidence that its use can lead to the obtaining of electrical impedance tomography images of the head of better quality.