O Objetivo desse trabalho é avaliar a Dinâmica Gástrica e o Trânsito Oro-Esofágico em imagens cintilográficas por meio de uma técnica de fluxo óptico chamada Técnica Aprimorada de Demons. Essa técnica permite obter a velocidade dos pixels, também chamada Força de Deformação, em imagens sequenciais aos pares por meio de 3 características das imagens: o gradiente, a intensidade dos pixels e a informação ortogonal ao gradiente. Para alcançar o nosso objetivo, foram utilizadas imagens cintilográficas obtidas no Banco de Imagens do Hospital das Clínicas da USP de Ribeirão Preto. Essas imagens foram adquiridas segundo 2 protocolos: Trânsito Oro-Esofágico e Enchimento Gástrico. Sob o protocolo de Trânsito Oro-Esofágico, foram selecionadas imagens referentes a 9 voluntários saudáveis. Esses, em um período de jejum mínimo de 8 horas, fizeram 10 deglutições de 5 ml de solução fisiológica sendo as deglutições de número 1, 4, 7 e 10 feitas com a solução fisiológica \"marcada\'\' com aproximadamente 26 MBq (cerca de 700 µCi) de 99mTecnécio ligado a moléculas de fitato e adquiridas, pela gamma câmara, como um conjunto de 240 imagens por deglutição. As imagens adquiridas no protocolo de Trânsito Oro-Esofágico foram corrigidas e corregistradas. Os campos de velocidade obtidos foram correlacionados com uma técnica capaz de obter os tempos de trânsito do bolus nas diferentes porções do esôfago. Foi obtida uma alta correlação inversa entre as velocidades e o tempo de trânsito ao longo de todo o esôfago, como esperado. A média das velocidades obtidas no esôfago proximal se aproximou consideravelmente da velocidade da onda peristáltica primária descrita na literatura. Sob o protocolo de Enchimento Gástrico, foram selecionadas imagens referentes a 13 voluntários saudáveis. Os voluntários, em um período de jejum mínimo de 8 horas, ingeriram uma refeição teste líquida \"marcada\'\' com aproximadamente 72 MBq (cerca de 2 mCi) de 99mTecnécio ligado a moléculas de fitato enquanto ocorria a aquisição de um conjunto de 330 imagens pela gamma câmara. As imagens adquiridas no protocolo de Enchimento Gástrico também foram corrigidas e corregistradas. Os campos de velocidades obtidos foram somados para cada par de imagens adquiridas e foi analisada a frequência dominante do módulos desses campos somados no tempo de aquisição por meio da Trânsformada Rápida de Fourier (FFT), com filtro Butterworth bidirecional, em janelas de 4 minutos. Foi obtida a média das frequências dominantes por voluntário e, posteriormente, uma média e um desvio padrão para a amostra de voluntários. Foi feito um teste t de student que revelou que a média amostral da frequência dominante do estômago proximal é condizente com a frequência de contração conhecida na literatura para essa região (1 contração por minuto). Ao se estudar a região distal, foi observado também uma predominância de janelas com frequências próximas a conhecida para contrações do estômago distal (3 contrações por minuto) na maioria dos voluntários. As contrações no estômago também foram analisadas visualmente por meio do divergente do campo de velocidades e do perímetro do estômago nas imagens adquiridas. / The goal of this project is to evaluate the gastric dinamic and the Oro-esophageal transit in scintigraphic images trough an optical flow tecnique called Improved Demons Tecnique. This tecnique provides the velocity of the pixels (also called, Deformation Force - DF) in sequencial images by pairs trough 3 image features: gradient, intensity of the pixels and orthogonal gradient information. To achieve our goal, scintigraphic images from Hospital das Clínicas of Ribeirão Preto database were used. This images were acquired trough 2 protocols: Oro-Esophageal Transit and Gastric Filling. At the Oro-Esophageal Transit protocol, images from 9 healthy volunteers were chosen. The volunteers, under a fasting of at least 8 hours, made ten swallows of 5 ml saline. The swallows number 1, 4, 7 and 10 were made with the saline labelled with about 26 MBq (about 700 µCi) 99mTc-phytate and acquired, by gamma-camera, as a set of 240 images per swallowing. The images acquired under the protocol Oro-Esophageal Transit were corrected and registered. The velocity fields obtained were correlated to a tecnique capable of obtain the relative transit times of the bolus in each region of the oesophagus. A high inverse correlation were obtained between the velocities and the times of transit in the oesophagus as a whole, as expected. The mean of the velocities obtained in the proximal oesophagus approached considerably of the velocity of primary peristaltic pump described in literature. At the Gastric filling protocol, images from 13 healthy volunteers were chosen. The volunteers, under a fasting of at least 8 hours, ingested a liquid meal labeled with about 72 MBq (about 2 mCi) 99mTc-phytate while a set of 330 images were acquired by gamma-camera. This images were also corrected and registered. The velocity fields were summed for each pair of images acquired and the frequency of the magnitude of this summed field, in the time of acquisition, were analyzed by Fast Fourier Transform, with a bidirectional Butterworth filter, in sliding windows of 4 minutes. A mean of the frequencies per volunteer were obtained and, after, a mean and standard deviation for the sample of volunteers. It was made a t student test that showed that the sample mean of the frequency of the proximal estomach is consistent with the known frequency of the contraction for this region (1 contraction per minute). We also studied the distal region. It was observed a predominance of slider windows with frequencies close to the frequency known for contractions of distal stomach (3 contractions per minute) in most of the volunteers. The stomach contractions were also analyzed visually through the divergent of the velocity fields and the perimeter of the stomach in the acquired images.

O Objetivo desse trabalho é avaliar a Dinâmica Gástrica e o Trânsito Oro-Esofágico em imagens cintilográficas por meio de uma técnica de fluxo óptico chamada Técnica Aprimorada de Demons. Essa técnica permite obter a velocidade dos pixels, também chamada Força de Deformação, em imagens sequenciais aos pares por meio de 3 características das imagens: o gradiente, a intensidade dos pixels e a informação ortogonal ao gradiente. Para alcançar o nosso objetivo, foram utilizadas imagens cintilográficas obtidas no Banco de Imagens do Hospital das Clínicas da USP de Ribeirão Preto. Essas imagens foram adquiridas segundo 2 protocolos: Trânsito Oro-Esofágico e Enchimento Gástrico. Sob o protocolo de Trânsito Oro-Esofágico, foram selecionadas imagens referentes a 9 voluntários saudáveis. Esses, em um período de jejum mínimo de 8 horas, fizeram 10 deglutições de 5 ml de solução fisiológica sendo as deglutições de número 1, 4, 7 e 10 feitas com a solução fisiológica \"marcada\'\' com aproximadamente 26 MBq (cerca de 700 µCi) de 99mTecnécio ligado a moléculas de fitato e adquiridas, pela gamma câmara, como um conjunto de 240 imagens por deglutição. As imagens adquiridas no protocolo de Trânsito Oro-Esofágico foram corrigidas e corregistradas. Os campos de velocidade obtidos foram correlacionados com uma técnica capaz de obter os tempos de trânsito do bolus nas diferentes porções do esôfago. Foi obtida uma alta correlação inversa entre as velocidades e o tempo de trânsito ao longo de todo o esôfago, como esperado. A média das velocidades obtidas no esôfago proximal se aproximou consideravelmente da velocidade da onda peristáltica primária descrita na literatura. Sob o protocolo de Enchimento Gástrico, foram selecionadas imagens referentes a 13 voluntários saudáveis. Os voluntários, em um período de jejum mínimo de 8 horas, ingeriram uma refeição teste líquida \"marcada\'\' com aproximadamente 72 MBq (cerca de 2 mCi) de 99mTecnécio ligado a moléculas de fitato enquanto ocorria a aquisição de um conjunto de 330 imagens pela gamma câmara. As imagens adquiridas no protocolo de Enchimento Gástrico também foram corrigidas e corregistradas. Os campos de velocidades obtidos foram somados para cada par de imagens adquiridas e foi analisada a frequência dominante do módulos desses campos somados no tempo de aquisição por meio da Trânsformada Rápida de Fourier (FFT), com filtro Butterworth bidirecional, em janelas de 4 minutos. Foi obtida a média das frequências dominantes por voluntário e, posteriormente, uma média e um desvio padrão para a amostra de voluntários. Foi feito um teste t de student que revelou que a média amostral da frequência dominante do estômago proximal é condizente com a frequência de contração conhecida na literatura para essa região (1 contração por minuto). Ao se estudar a região distal, foi observado também uma predominância de janelas com frequências próximas a conhecida para contrações do estômago distal (3 contrações por minuto) na maioria dos voluntários. As contrações no estômago também foram analisadas visualmente por meio do divergente do campo de velocidades e do perímetro do estômago nas imagens adquiridas. / The goal of this project is to evaluate the gastric dinamic and the Oro-esophageal transit in scintigraphic images trough an optical flow tecnique called Improved Demons Tecnique. This tecnique provides the velocity of the pixels (also called, Deformation Force - DF) in sequencial images by pairs trough 3 image features: gradient, intensity of the pixels and orthogonal gradient information. To achieve our goal, scintigraphic images from Hospital das Clínicas of Ribeirão Preto database were used. This images were acquired trough 2 protocols: Oro-Esophageal Transit and Gastric Filling. At the Oro-Esophageal Transit protocol, images from 9 healthy volunteers were chosen. The volunteers, under a fasting of at least 8 hours, made ten swallows of 5 ml saline. The swallows number 1, 4, 7 and 10 were made with the saline labelled with about 26 MBq (about 700 µCi) 99mTc-phytate and acquired, by gamma-camera, as a set of 240 images per swallowing. The images acquired under the protocol Oro-Esophageal Transit were corrected and registered. The velocity fields obtained were correlated to a tecnique capable of obtain the relative transit times of the bolus in each region of the oesophagus. A high inverse correlation were obtained between the velocities and the times of transit in the oesophagus as a whole, as expected. The mean of the velocities obtained in the proximal oesophagus approached considerably of the velocity of primary peristaltic pump described in literature. At the Gastric filling protocol, images from 13 healthy volunteers were chosen. The volunteers, under a fasting of at least 8 hours, ingested a liquid meal labeled with about 72 MBq (about 2 mCi) 99mTc-phytate while a set of 330 images were acquired by gamma-camera. This images were also corrected and registered. The velocity fields were summed for each pair of images acquired and the frequency of the magnitude of this summed field, in the time of acquisition, were analyzed by Fast Fourier Transform, with a bidirectional Butterworth filter, in sliding windows of 4 minutes. A mean of the frequencies per volunteer were obtained and, after, a mean and standard deviation for the sample of volunteers. It was made a t student test that showed that the sample mean of the frequency of the proximal estomach is consistent with the known frequency of the contraction for this region (1 contraction per minute). We also studied the distal region. It was observed a predominance of slider windows with frequencies close to the frequency known for contractions of distal stomach (3 contractions per minute) in most of the volunteers. The stomach contractions were also analyzed visually through the divergent of the velocity fields and the perimeter of the stomach in the acquired images.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-07T19:46:16Z No. of bitstreams: 1 IANNA DUARTE KOBAYASHI DE SOUZA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..PDF: 9922437 bytes, checksum: d5cbecd7f839d5802dab4ed420e1665b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-07T19:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IANNA DUARTE KOBAYASHI DE SOUZA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..PDF: 9922437 bytes, checksum: d5cbecd7f839d5802dab4ed420e1665b (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / O crescimento da incidência da doença arterial coronariana, que atinge parte da população mundial, tem intensificado avanços na área da medicina nuclear, como forma de prevenção e de diagnóstico dessa doença. A cintilografia do miocárdio com técnica SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), associada ao eletrocardiograma, permite a avaliação tanto da funcionalidade quanto da perfusão do músculo cardíaco. Este estudo tem como objetivo principal aplicar técnicas de processamento digital de imagens para segmentar e reorientar automaticamente as imagens 3D de pacientes doentes, geradas por uma gamma camera. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados produzidos pela técnica manual e comprovaram a eficácia do método automático proposto. / The increase in incidence of coronary artery disease, which affects part of the world population, has intensified advances in nuclear medicine as a means of prevention and diagnosis of this disease. The myocardial scintigraphy technique SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), associated with the electrocardiogram, enables evaluating both function and perfusion of the heart muscle. The main objective of this study is to apply techniques of digital image processing to segment and reorient automatically the 3D images of sick patients, generated by a gamma camera. The results obtained were compared to those ones produced by a manual technique and the effectiveness of the proposed automatic method was confirmed.