Orientador: Prof. Ph.D. José Viriato Coelho Vargas / Co-orientador: D. Sc. Marcos Leal Brioschi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 30/10/2015 / Inclui referências : f. 90-96 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O objetivo deste trabalho foi de avaliar o potencial de utilização de uma metodologia estruturada para a seleção de lesões mamárias, com base em medições de temperatura por imagem infravermelha de um grupo de controle saudável para estabelecer intervalos de normalidade esperados, e de pacientes com câncer de mama, diagnosticado previamente através de biópsias nas regiões afetadas. Por comparação direta com as medições de temperatura de um termistor de alta precisão uma análise do erro sistemático das medições da temperatura da pele através da câmera infravermelha foi realizada em várias regiões diferentes do corpo, mostrando que as temperaturas das câmeras infravermelhas são consistentemente em torno de 2 ºC acima da temperatura do termistor. Por conseguinte, é proposto um método de gradientes conjugados para eliminar a imprecisão da medição de temperatura direta da câmera infravermelha, calculando-se a diferença de temperatura entre dois pontos para cancelamento do erro. O método leva em consideração a aproximada simetria bilateral do corpo humano, e compara valores de temperaturas adimensionais () entre duas regiões simétricas da mama do paciente, que leva em consideração a região da mama, o ambiente circundante e a temperatura individual do corpo do paciente, do núcleo individuais, sendo assim, a interpretação dos resultados para diferentes indivíduos tornam-se simples e não subjetiva. A faixa média de diferenças de temperaturas adimensionais da mama para 101 indivíduos saudáveis foi determinada, e admitindo que as temperaturas das mamas exibem uma distribuição normal unimodal, a faixa normal saudável para cada região foi considerada com sendo a diferença de temperatura adimensional mais/menos o dobro do desvio padrão das medições, , de forma a representar 95% da população. Quarenta e sete pacientes com câncer de mama diagnosticado anteriormente por meio de biópsias foram examinados com o método, que foi capaz de detectar anormalidades da mama em 45 casos (96%). Portanto, o método de gradientes conjugados foi considerado eficaz em rastreio de lesões da mama por meio de imagens infravermelhas, a fim de recomendar uma biópsia, mesmo com a utilização de uma câmera de baixa resolução óptica (pixels) e uma resolução térmica de 0,1 ºC, cujos resultados foram comparados aos resultados de uma câmera de maior resolução (pixels). A principal conclusão é que os resultados demonstram que o método tem potencial para utilização como um exame de triagem não invasivo para as pessoas com queixas mamárias, que indica se o paciente deve ser submetido a uma biópsia ou não. ? ?? ?? ? ? ?2120 160?240320? Palavras-chave: anormalidades da mama; imagem infravermelha; método de gradientes conjugados / Abstract: The objective of this study is to evaluate the potential of utilizing a structured methodology for breast lesions screening, based on infrared imaging temperature measurements of a healthy control group to establish expected normality ranges, and of breast cancer patients, previously diagnosed through biopsies of the affected regions. An analysis of the systematic error of the infrared camera skin temperature measurements was conducted in several different regions of the body, by direct comparison to high precision thermistor temperature measurements, showing that infrared camera temperatures are consistently around 2ºC above the thermistor temperatures. Therefore, a method of conjugated gradients is proposed to eliminate the infrared camera direct temperature measurement imprecision, by calculating the temperature difference between two points to cancel out the error. The method takes into account the human body approximate bilateral symmetry, and compares measured dimensionless temperature difference values ( ) between two symmetric regions of the patient's breast, that takes into account the breast region, the surrounding ambient and the individual core temperatures, and doing so, the results interpretation for different individuals become simple and non subjective. The range of normal whole breast average dimensionless temperature differences for 101 healthy individuals was determined, and admitting that the breasts temperatures exhibit a unimodal normal distribution, the healthy normal range for each region was considered to be the dimensionless temperature difference plus/minus twice the standard deviation of the measurements, 2 , in order to represent 95% of the population. Forty-seven patients with previously diagnosed breast cancer through biopsies were examined with the method, which was capable of detecting breast abnormalities in 45 cases (96%). Therefore, the conjugated gradients method was considered effective in breast lesions screening through infrared imaging in order to recommend a biopsy, even with the use of a low optical resolution camera (160 120 pixels) and a thermal resolution of 0.1 °C, whose results were compared to the results of a higher resolution camera ( 320 240pixels). The main conclusion is that the results demonstrate that the method has potential for utilization as a noninvasive screening exam for individuals with breast complaints, indicating whether the patient should be submitted to a biopsy or not. Keywords: breast abnormalities; infrared imaging; conjugated gradients methodology
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/41945 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Morais, Keli Cristiane Correia |
| Contributors | Brioschi, Marcos Leal, Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE, Vargas, José Viriato Coelho |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 106 f. : il. algumas color., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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