Reconstrução tridimensional da mama feminina a partir de imagens médicas por infravermelho com auxílio de geometrias substitutas

Abstract

O câncer de mama desenvolve-se de maneira silenciosa, podendo levar a óbito se não for tratado em sua fase inicial. Por este motivo, é necessário desenvolver técnicas para sua detecção precoce. A carcinogênese altera a temperatura dos tecidos na região afetada e o uso da simulação computacional calcula como ocorre tal fenômeno. A imagem por infravermelho é capaz de indicar a distribuição superficial de temperatura e a comparação destes valores com os cálculos obtidos na simulação computacional é uma ferramenta promissora para a detecção precoce do câncer de mama. O objetivo desta tese é construir a geometria substituta tridimensional (3D) da mama feminina a partir de imagens por infravermelho da paciente. Isso possibilita o cálculo da distribuição de temperatura através de software de dinâmica dos fluidos computacional (CFD – Computational Fluid Dynamics). O corregistro de uma prótese mamária externa aos contornos da paciente modelou a superfície da geometria tridimensional da mama. No interior dessa geometria existem os lóbulos mamários, os ductos lactíferos, o tecido adiposo da mama e a lesão conforme indicado no exame de ultrassonografia da paciente. Um software de CFD realizou o preparo da geometria e subsequente cálculo da distribuição de temperatura na mama. Um estudo de caso verificou o impacto da inserção das estruturas citadas na geometria substituta. O erro entre as temperaturas máximas indicadas pela imagem por infravermelho das pacientes na região da pele sobre a anomalia e a temperatura máxima alcançada no cálculo de temperatura sobre a região correspondente na geometria substituta foi de 0,20%. A geometria 3D aqui apresentada adequa-se aos contornos de cada paciente e é mais próxima da mama real do que a geometria substituta 3D obtida pelo escaneamento de próteses mamárias externas e outras apresentadas na literatura técnica. Além disso, a geometria desenvolvida permitiu o cálculo de temperatura nos casos em que não era possível com a geometria anteriormente utilizada.