Análise e otimização dos algoritmos para angiografia por tomografia por coerência óptica e desenvolvimento de Phantom por impressão 3D

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dc.contributor.advisor-co1Almeida, Vilson Rosa de
dc.contributor.advisor1Amaral, Marcello Magri
dc.creatorRodrigues, Karina de Cássia
dc.date.accessioned2022-11-23T14:13:07Z
dc.date.available2022-11-23T14:13:07Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractSkin grafts are surgically applied to repair skin lesions such as burns and extensive necrosis. The success of this surgical procedure is associated with good blood supply in the grafted region. Thus, the assessment of angiogenesis during the tissue repair process is essential for its prognosis. The development of non-invasive evaluation techniques is extremely important for the success of this procedure. One of the promising techniques is Optical Coherence Tomography Angiography (OCT-A), a noninvasive technique that can be used to obtain images of the vascularization of biological tissues. The adoption of this technique as a clinical practice in dermatology involves reducing its cost, and the use of equipment with a low acquisition rate (low cost) is a possible path. Thus, this work aimed to implement and optimize algorithms for obtaining angiography images by optical coherence tomography (OCT-A) for applications in images acquired with low acquisition rate and cost equipment. To test those methods, it is requiring the use of phantom that simulate the behavior of the microvascular system. Thus, this work also aimed at the development of a phantom to simulate a microvascular system using 3D printing technology. Phantoms containing microchannels were designed and printed on polylactic acid (PLA) using a 3D printer by fused filament deposition. These PLA phantoms were imaged with the OCT system (OQLabScope - Lumedica, USA). Seven different OCT-A methods were implemented (HFM, STS, CM, SV, OSV, ISC and UHS-OMAG) and compared against their processing time, signal-to-noise ratio, contrast, and contrast-to-noise ratio. The OSV and CM methods showed better overall performance based on these parameters, but CM shown higher processing time. An optimization of the CM method was proposed in this work, reducing the processing time by 99.2%, a significant gain for the algorithm that presented better performances in contrastpt_BR
dc.description.resumoEnxertos cutâneos são empregados cirurgicamente para reparar lesões de pele como em casos de queimaduras e necrose extensas. O sucesso deste procedimento cirúrgico está associado ao bom suprimento sanguíneo na região enxertada. Assim, a avaliação da angiogênese durante o processo de reparo tecidual é fundamental para seu prognóstico. O desenvolvimento de técnicas diagnósticas não invasivas é, então, de extrema relevância para o sucesso deste procedimento. Uma técnica promissora é a angiografia por Tomografia por Coerência Óptica (OCT-A), uma técnica não invasiva que pode ser utilizada para obtenção de imagens da vascularização de tecidos biológicos. A adoção desta técnica como prática clínica em dermatologia passa pela redução de seu custo, sendo o uso de equipamentos de baixa taxa de aquisição (baixo custo) um possível caminho. Desta forma, o presente trabalho teve o objetivo de implementar e otimizar algoritmos para obtenção de imagens de angiografia por tomografia por coerência óptica (OCT-A) para aplicações em imagens obtidas com equipamento de baixa taxa de aquisição e custo. Estes métodos exigem a utilização de simulacros (phantom) que simulem o comportamento do sistema microvascular. Assim, este trabalho também objetivou o desenvolvimento de phantom para simulação de sistema microvascular utilizando tecnologia de impressão 3D. Phantoms contendo microcanais foram projetados e impressos em poliácido lático (PLA) utilizando-se impressora 3D por deposição de filamento fundido. Estes phantom em PLA foram imagiados com sistema OCT OQLabScope (Lumedica, USA). Sete diferentes métodos OCT-A foram implementados (HFM, STS, CM, SV, OSV, ISC e UHS-OMAG) e comparados frente a seu tempo de processamento, razão sinal-ruído, contraste e razão contraste-ruído. Os métodos OSV e CM apresentaram melhor desempenho geral baseado nestes parâmetros, porém CM com alto tempo de processamento. Uma otimização do método CM foi proposta neste trabalho reduzindo do tempo de processamento em 99,2 %, um ganho significativo para o algoritmo que apresentou melhores performances em contrastept_BR
dc.formatPDFpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorioacademico.universidadebrasil.edu.br/handle/123456789/253
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Brasilpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Científico e Tecnológico da Universidade Brasilpt_BR
dc.publisher.initialsUBpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da Universidade Brasilpt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectTomografia por Coerência Óptica - OCTpt_BR
dc.subjectAngiografia OCT - OCT-Apt_BR
dc.subjectPhantom de microcanaispt_BR
dc.subjectMapa de correlação otimizadopt_BR
dc.subject.cnpqCSpt_BR
dc.titleAnálise e otimização dos algoritmos para angiografia por tomografia por coerência óptica e desenvolvimento de Phantom por impressão 3Dpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
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