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Simulação tridimensional do coração baseada na análise de ECG e de imagens cardíacas: arritmias e infarto do miocárdio

Processo: 17/22949-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2018 - 30 de abril de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
Pesquisador responsável:Regina Célia Coelho
Beneficiário:Regina Célia Coelho
Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Carlos Marcelo Gurjão de Godoy ; Daniela Mayumi Ushizima ; Elbert Einstein Nehrer Macau ; Fábio Luís Valério da Silva ; Fátima Nelsizeuma Sombra de Medeiros ; Jurandy Gomes de Almeida Junior
Assunto(s):Computação gráfica  Processamento de imagens  Eletrocardiografia  Ecocardiografia tridimensional  Simulação por computador 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Computação Gráfica | processamento de imagens médicas | Processamento de sinais de ECG | Processamento de Sinais e Imagens

Resumo

Nos modelos computacionais mais modernos e sofisticados é possível fazer animações/simulações que reproduzem o coração trabalhando de forma acurada e detalhada. Embora esses recursos computacionais representem um enorme avanço para estudos, ensino e pesquisa na área médica, eles não exibem animações do coração distintas das customizadas para o modelo do coração. Assim, iniciamos, com financiamento da FAPESP, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que expressa, em um modelo virtual 3D simplificado do coração, o movimento cardíaco durante seu batimento, a partir de parâmetros simples (essencialmente as durações das contrações e relaxamentos cardíacos) obtidos da interpretação do sinal de eletrocardiograma (ECG). Com isso, as simulações possíveis para o modelo, baseadas em imagens médicas, são aquelas interpretáveis do ECG e não somente as pré-determinadas. Visa-se no presente projeto aprofundar e avançar o desenvolvimento da simulação do coração de modo a obter-se uma animação realista desse órgão (modelo 3D detalhado do coração) que expresse diferentes tipos de arritmias e infarto do miocárdio. Para isso, pretende-se fazer medições da duração e amplitude de ondas e segmentos do ECG e interpretá-las dinamicamente com foco na identificação daquelas patologias. Visa-se ainda fazer a análise de imagens cardíacas geradas por ressonância magnética e ecocardiografia para a extração de parâmetros relacionados ao movimento do coração que serão inseridos na simulação. A análise dessas imagens também será feita para a validação do modelo computacional considerando aspectos quantitativos do funcionamento anatômico/fisiológico correto do coração nas condições patológicas identificadas na interpretação do ECG. (AU)

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Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GODOY, C. M. G.; SELUSNIACKI, M. C.; DOS SANTOS, V. S.; GODOY, C. C.; DOS SANTOS, G. M.; COELHO, R. C.; MAGNENAT-THALMANN, N; INTERRANTE, V; THALMANN, D; PAPAGIANNAKIS, G; et al. In Silico Heart Versatile Graphical Interface with Systole and Diastole Phases Customizable for Diversified Arrhythmias Simulations. ADVANCES IN COMPUTER GRAPHICS, CGI 2021, v. 13002, p. 12-pg., . (17/22949-3)
COELHO, REGINA CELIA; SELUSNIACKI, MATEUS COELHO; MIRANDOLA CIENI, KASSIUS GUILHERME; ALVES BORGES, RODOLFO FREITAS; GURJAO DE GODOY, CARLOS MARCELO; COSTAFELIX, R; MACHADO, JC; ALVARENGA, AV. Method for the Left Ventricle Segmentation Applicable to Distinct Echocardiography Image Databases. XXVI BRAZILIAN CONGRESS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, CBEB 2018, VOL. 2, v. 70, n. 2, p. 7-pg., . (12/01505-6, 17/22949-3)
SANTOS, LUCAS GONCALVES; GUIJAO DE GODOY, CARLOS MARCELO; PRATES, LEOPOLDO DE JESUS; COELHO, REGINA CELIA; DIAZ, CAG; GONZALEZ, CC; LEBER, EL; VELEZ, HA; PUENTE, NP; FLORES, DL; et al. Comparative Evaluation of Anisotropic Filters Used to Reduce Speckle in Ultrasound Images. VIII LATIN AMERICAN CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING AND XLII NATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING, v. 75, p. 5-pg., . (17/22949-3)
VIEIRA, R. E. Q.; DE GODOY, C. M. G.; COELHO, R. C.; BASTOS-FILHO, TF; CALDEIRA, EMD; FRIZERA-NETO, A. Low Processing Power Algorithm to Segment Tumors in Mammograms. XXVII BRAZILIAN CONGRESS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, CBEB 2020, v. N/A, p. 8-pg., . (17/22949-3)
ALI GANEM, GABRIELA COLARES; COELHO, REGINA CELIA; GURJAO DE GODOY, CARLOS MARCELO; DIAZ, CAG; GONZALEZ, CC; LEBER, EL; VELEZ, HA; PUENTE, NP; FLORES, DL; ANDRADE, AO; et al. Animation of Atrial and Ventricular External Walls of a Virtual 3D Heart Based on Echocardiogram Images. VIII LATIN AMERICAN CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING AND XLII NATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING, v. 75, p. 4-pg., . (17/22949-3)

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