Otimização do modelo de resposta de uma câmara gama compacta usando redes neuronais artificiais
A imagiologia por raios gama é uma técnica de imagem médica não invasiva, que se encontra disponível nas unidades de medicina nuclear. Tem um reconhecido impacto em várias áreas da medicina, tais como a cardiologia e neurologia, mas é na oncologia que encontra o seu mais vasto leque de aplicações clínicas. As câmaras gama são equipamentos complexos, integrando hardware e software que, no seu conjunto, são capazes de construir uma imagem funcional da região anatómica em análise. O presente artigo descreve uma câmara gama desenvolvida no LIP-Coimbra e um processo de reconstrução da imagem médica baseado numa rede neuronal artificial. O modelo neuronal desenvolvido mostra, para dados simulados, um desempenho com resolução espacial intrínseca melhor que 0.8 mm e linearidade absoluta abaixo de 0.15 mm.
As câmaras gama são equipamentos utilizados em medicina nuclear que permitem obter um tipo de imagem médica denominado cintigrafia. A cintigrafia fornece informações sobre o funcionamento de sistemas, órgãos ou tecidos. A cintigrafia começa com a administração de um radiofármaco, que corresponde a um fármaco ligado a um isótopo radioativo, emissor de radiação gama. Apesar da designação, os radiofármacos para imagem são isentos de qualquer efeito farmacológico. A radiação gama emitida pelo elemento radioativo do radiofármaco é posteriormente captada e “transformada” em imagem pela câmara gama.
Na sequência de uma parceria com o Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra (CHUC), o LIP-Coimbra desenvolveu uma câmara gama compacta, constituída por um cristal cintilador e por 64 sensores de luz. O laboratório desenvolveu também um método automático para obtenção de modelos de resposta de luz necessários para a reconstrução das posições pelo método de máxima verosimilhança. Este método foi aplicado com sucesso às câmaras gama. A investigação atual centra-se na otimização dos modelos usando métodos de machine learning, em parceria com o Instituto Superior de Engenharia de Coimbra. (...)
Por Renata Pereira, Instituto Politécnico de Coimbra – ISEC, Mateus Mendes, Instituto Politécnico de Coimbra – ISEC e Universidade de Coimbra, Vladimir Solovov, Universidade de Coimbra, Gracinda Costa, Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, Serviço de Medicina Nuclear, Jorge Isidoro, Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, Serviço de Medicina Nuclear, e João Marcos, LIBPhys – Universidade de Coimbra
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