Aplicações da computação gráfica à engenharia biomédica : ensino em neurociências e ferramenta de apoio ao estudo da deglutição

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 microestru...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Silva, Silone Ferreira da
Other Authors: Destro Filho, João Batista
Format: Others
Language:Portuguese
Published: Universidade Federal de Uberlândia 2016
Subjects:
Online Access:https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14649
Description
Summary: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. === 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. === Mestre em Ciências