Reconstrução da geometria da mama a partir de imagens termográficas
| Ano de defesa: | 2025 |
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Resumo: | Este trabalho faz parte de uma linha de pesquisa mais ampla denominada “Processamento de imagens digitais aplicadas à mastologia”, patrocinado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e em desenvolvimento na Universidade Federal Fluminense (UFF) e na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O trabalho aqui apresentado desenvolve uma nova metodologia para reconstrução da mama de pacientes a partir de imagens termográficas bidimensionais, de forma que o modelo tridimensional gerado represente o mais fielmente possível a geometria e a forma real da mama em termo grafada. Para este processo são utilizadas apenas três imagens termográficas de cada paciente: as adquiridas nas posições frontais e laterais. O resultado deste trabalho visa auxiliar a geração de informações que possibilitem diagnosticar tumores e outros tipos de doenças ou deformações na mama, assim como representar a geometria da mama, auxiliando também nas cirurgias re-construtivas e estéticas. Como o câncer de mama é o tipo de tumor mais freqüente entre as mulheres no Brasil e no mundo, novas pesquisas e tecnologias voltadas a solucionar ou mesmo minimizar estes fatos são de grande importância para a medicina e para a sociedade. Neste sentido, essa pesquisa pretende auxiliar no desenvolvimento de exames preventivos baseados na termografia. Este trabalho é dividido em três etapas: geração de curvas 2D através da detecção dos contornos das mamas nas imagens termográficas; geração de superfícies 3D a partir das curvas 2D; e sua validação através de imagens termográficas de modelos com geometrias conhecidas. Para geração das superfícies 3D foi desenvolvido um software capaz de gerar a superfície do tronco e das mamas como um objeto único ou de gerar uma modelagem de cada mama separadamente. As validações foram feitas por comparações com objetos tridimensionais cuja geometria pudesse ser adquirida de forma precisa por maquinas de coordenadas (no caso do fantoma e das próteses externas de mamas usadas) e de mamas reais de voluntárias que aceitaram terem todos os pontos dos seus corpos digitalizados por scanner laser. Os resultados obtidos através da validação do modelo 3D foram considerados satisfatórios, portanto pode-se dizer que a modelagem proposta representa com menos de 6,1% de diferença o volume e a área da mama real da paciente. |
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Silva, Simone VasconcelosConci, AuraClua, Esteban Walter GonzalezToledo, Regina Célia de Paula LealPamplona, Djenane CordeiroLima, Rita de Cassia Fernandes de2025-06-06T13:47:02Z2025-06-06T13:47:02ZSILVA, Simone Vasconcelos. Reconstrução da geometria da mama a partir de imagens termográficas. 2010. 134 f. Tese (Doutorado em Computação) – Programa de Pós-Graduação em Computação, Instituto de Computação, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2010.https://app.uff.br/riuff/handle/1/38695Este trabalho faz parte de uma linha de pesquisa mais ampla denominada “Processamento de imagens digitais aplicadas à mastologia”, patrocinado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e em desenvolvimento na Universidade Federal Fluminense (UFF) e na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O trabalho aqui apresentado desenvolve uma nova metodologia para reconstrução da mama de pacientes a partir de imagens termográficas bidimensionais, de forma que o modelo tridimensional gerado represente o mais fielmente possível a geometria e a forma real da mama em termo grafada. Para este processo são utilizadas apenas três imagens termográficas de cada paciente: as adquiridas nas posições frontais e laterais. O resultado deste trabalho visa auxiliar a geração de informações que possibilitem diagnosticar tumores e outros tipos de doenças ou deformações na mama, assim como representar a geometria da mama, auxiliando também nas cirurgias re-construtivas e estéticas. Como o câncer de mama é o tipo de tumor mais freqüente entre as mulheres no Brasil e no mundo, novas pesquisas e tecnologias voltadas a solucionar ou mesmo minimizar estes fatos são de grande importância para a medicina e para a sociedade. Neste sentido, essa pesquisa pretende auxiliar no desenvolvimento de exames preventivos baseados na termografia. Este trabalho é dividido em três etapas: geração de curvas 2D através da detecção dos contornos das mamas nas imagens termográficas; geração de superfícies 3D a partir das curvas 2D; e sua validação através de imagens termográficas de modelos com geometrias conhecidas. Para geração das superfícies 3D foi desenvolvido um software capaz de gerar a superfície do tronco e das mamas como um objeto único ou de gerar uma modelagem de cada mama separadamente. As validações foram feitas por comparações com objetos tridimensionais cuja geometria pudesse ser adquirida de forma precisa por maquinas de coordenadas (no caso do fantoma e das próteses externas de mamas usadas) e de mamas reais de voluntárias que aceitaram terem todos os pontos dos seus corpos digitalizados por scanner laser. Os resultados obtidos através da validação do modelo 3D foram considerados satisfatórios, portanto pode-se dizer que a modelagem proposta representa com menos de 6,1% de diferença o volume e a área da mama real da paciente.This research work belongs to a broader research project called “Processing of digital images applied to mastology”, sponsored by the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES) and developed at the Fluminense Federal University (UFF) and the Federal University of Pernambuco (UFPE). The current research paper, develops a new methodology for the reconstruction of the patients’ breast by means of bidimensional thermographic images, so that the three dimensional model generated, thoroughly represents the actual geometry and shape of the breast. In order to carry out this process, only three thermographic images from each patient are utilized: the ones acquired through the frontal and lateral positions. The result of this research work aims at assisting the generation of information which enables the diagnosis of tumors and other types of diseases or deformations in the breast, as well as representing the geometry of the breast, so as to assist reconstructive and esthetic surgeries. Since breast cancer is the most common kind of cancer among Brazilian women and women of the world, new researches and technologies focused on solving or even minimizing these facts are of great importance for medicine and society. Taking this into account, this research endeavors to assist the development of preventive exams based on thermography. This research work is divided into three stages: generation of the 2D curves by means of the detection of the outlines of the breasts in the thermographic images; generation of the 3D surfaces using the 2D curves; and its validation through thermographic images of models with known geometries. To generate the 3D surfaces, a software capable of generating the surface of the torso and the breasts as a single object or generating a modeling of each breast separately, was developed. The validations were made by comparing three dimensional objects whose geometry could be precisely acquired by machines employing coordinates (in the case of the phantom and the external prosthetics) and real breasts of volunteers who accepted to have of the points of their bodies digitalized by a laser scanner. The results that were obtained by 3D model were considered satisfactory, therefore, since the modeling which was proposed represents the real area of the breast of the patient with a margin of error of less than 6,1%.134 f.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessReconstrução da geometria da mama a partir de imagens termográficasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisTermografiaReconstruçãoMamaThermographyReconstructionBreastDoutoradoUniversidade Federal FluminenseInstituto de ComputaçãoPPGC - Programa de Pós-graduação em Computação2010Niterói, RJporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFFORIGINAL483.pdf483.pdfapplication/pdf5206164https://app.uff.br/riuff/bitstream/1/38695/1/483.pdfa4d8efa6350e8b2a06f1e26ede187d85MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://app.uff.br/riuff/bitstream/1/38695/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD521/386952025-06-06 10:47:02.761oai:app.uff.br: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ório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202025-06-06T13:47:02Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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