Avaliação de Alternativas para a Solução do Problema Inverso na Tomografia Quantitativa por Tempo de Voo usando Ultrassom no Modo Pulso-Eco

• Processo: 23/15074-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 08 de abril de 2024
• Vigência (Término): 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica
• Pesquisador responsável: Sergio Shiguemi Furuie
• Beneficiário: Roberto Costa Ceccato
• Supervisor: Jennifer Lynn Mueller
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Colorado State University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/13997-0 - Reconstrução tomográfica utilizando ultrassom a partir do hardware de sonotrombólise, BP.DD
• Assunto(s): Problemas inversos Reconstrução de imagens Ultrassom
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Problemas Inversos | Reconstrução de Imagens | Tomografia quantitativa | ultrassom | Reconstrução de Imagens e Processamento d Sinais

Resumo

Esta proposta de pesquisa apresenta um aspecto complementar do tema geral da tese de doutorado, "Reconstrução Tomográfica por Ultrassom Utilizando Hardware de Sonotrombólise". O objetivo central deste projeto é possibilitar a reconstrução quantitativa da velocidade do som em imagens tomográficas, utilizando um hardware de sonotrombólise. Este equipamento especializado, projetado para induzir a ruptura de trombos por meio da cavitação de microbolhas induzida por ultrassom, tem sido objeto de estudo e desenvolvimento em nosso grupo de pesquisa. A aquisição da distribuição da Velocidade do Som permite a correção de aberrações e o aprimoramento do foco de ultrassom de alta intensidade usado para a cavitação. Assim como na maioria das reconstruções de imagens médicas, nossa abordagem de pesquisa exige a resolução de problemas inversos, como destacado por trabalhos anteriores. Problemas inversos envolvem a criação de modelos matemáticos que descrevem a conexão entre as medidas observadas e as propriedades intrínsecas ocultas do objeto em investigação. Esses modelos servem de base para o desenvolvimento de algoritmos e técnicas de otimização para determinar as soluções mais prováveis, levando em consideração restrições relevantes e informações disponíveis, um aspecto crucial em nossos esforços de pesquisa. É importante destacar que avanços recentes em técnicas matemáticas para resolver problemas inversos têm se concentrado em centros especializados. Nesse contexto, o estágio de seis meses proposto, idealmente iniciando em abril de 2024, sob a orientação da Professora Jennifer L. Mueller no Departamento de Matemática e Engenharia Biomédica da Universidade do Estado do Colorado, EUA, tem como objetivo promover uma melhor compreensão da teoria e aplicação de problemas inversos.