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Construção de modelos dinâmicos da circulação cerebral para tomografia de impedância elétrica aplicada na classificação e monitoramento de acidentes vasculares cerebrais

Processo: 19/09154-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 06 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 05 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
Pesquisador responsável:Fernando Silva de Moura
Beneficiário:Fernando Silva de Moura
Anfitrião: Samuli Siltanen
Instituição-sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Helsinki, Finlândia  
Assunto(s):Acidente vascular cerebral   Tomografia de impedância elétrica   Problemas inversos

Resumo

A monitorização da hemodinâmica encefálica contínua é importante para que alterações da perfusão sanguínea cerebral sejam rapidamente detectadas, agilizando a tomada de decisão do médico em relação ao tratamento de seu paciente. As técnicas mais consagradas para monitoração, como a angiografia por ressonância magnética (ARM) ou a tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) não podem ser feitas a beira do leito do paciente e de modo contínuo, a Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) aparece como uma promissora candidata para esta tarefa.Este trabalho desenvolverá modelos dinâmicos estatísticos da hemodinâmica cerebral para uso como informação \apriori{} nos algoritmos para geração de imagens de TIE visando a monitoração e classificação de acidentes vasculares cerebrais de pacientes. Para tal, imagens de angiografia por ressonância magnética de pacientes serão utilizados para a construção de um modelo tridimensional estatístico da árvore arterial cerebral e um modelo numérico 1D contendo as principais artérias, resistências terminais e complacência dos vasos será utilizado para fazer análise transiente do escoamento de sangue. Os resultados do modelo 1D serão finalmente utilizados para a montagem do modelo dinâmico 3D e será então empregado em algoritmos de TIE baseados na minimização de um funcional, como Newton-Raphson e filtros de Kalman. As imagens de TIE resultantes serão avaliadas e comparadas com a literatura utilizando figuras de mérito já estabelecidas pela literatura. Serão utilizados dados sintéticos, provenientes de um fantoma numérico, e dados coletados em humanos, disponíveis em banco de dados aberto.