modelagem em blender de joelho hemofilico para simulação

MODELAGEM EM BLENDER DE JOELHO HEMOFILICO PARA
SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL NA MEDICINA NUCLEAR
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Letícia Bomfim , Fabilone Santos da Silva , Mirta Torres Berdeguez , Felix Mas Milian .
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FAPESB-DCET/UESC/[email protected]
FAPESB-DCET/UESC/[email protected]
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COPPE/UFRJ/[email protected]
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DCET/UESC/[email protected]
Palavras-Chave: Hemofilia, Modelagem 3D, Blender.
INTRODUÇÃO: Segundo o ministério da saúde, no
Brasil, 10.027 pessoas sofrem com a doença
hereditária denominada Hemofilia. Esta enfermidade
pode causar dores e problemas nas juntas dos ossos,
principalmente nos joelhos. Um dos tratamentos
aplicados para melhorar a vida dos pacientes é a
radiosinoviortese (Radiosynoviortheses-RSV), que
consiste na destruição da membrana sinovial inflamada
injetando um radiofarmaco diretamente no joelho. O
principal problema com este método é o
desconhecimento exato de como é a distribuição do
radiofarmaco e da dose recebida pelo paciente. Neste
caso a simulação computacional permitiria estimar os
efeitos no paciente, porem para isto se faz necessário
um modelo geométrico da articulação do joelho do
paciente baseado em imagens de Tomografia
computadorizada (CT) e Ressonância Magnética
(RMI). O objetivo da presente pesquisa é desenvolver
uma metodologia para gerar modelos de joelhos
hemofílicos 3D baseados em CT e RMI utilizando o
programa de modelagem Blender. Estes modelos serão
posteriormente utilizados para estudar e melhorar os
planejamentos da RSV, mediante dosimetria especifica
na Medicina Nuclear do Hospital Universitário da UFRJ
(Universidade Federal do Rio de Janeiro).
MATERIAL E MÉTODOS: Como bases para a
construção dos modelos serão utilizadas imagens de
CT e RMI onde o joelho será segmentado em osso,
sinovia, cartilagem, sangue e tecido mole que são os
elementos necessários para realizar a simulação
computacional. A segmentação é um passo muito
demorado e será realizada por médicos especialistas
do hospital no rio de Janeiro. A seguir as imagens
serão utilizadas como base para realizar as
modelagens 3D no Blender. No final com os modelos
3D hemofílicos de base, será possível gerar
rapidamente um modelo aproximativo e especifico para
cada paciente sem a necessidade de realizar e
segmentar imagens de RMI o CT.
Como primeiro passo na metodologia foram realizados
estudos de casos hemofílicos e da anatomia do joelho.
Com isso pôde-se iniciar o manuseio da ferramenta
para a modelagem, o Blender. Primeiramente estão
sendo modelados joelhos em condições normais
(Incialmente foram modeladas quatro partes, a Tibia, o
fêmur, a patela e a fíbula), para que as características
que demarcam as deformidades causadas pela doença
possam ser acrescentadas conforme o grau da doença
do paciente a ser avaliado. Na sua modelagem com o
Blender Todos os respectivos ossos foram
desenvolvidos através de uma Mesh circulo, que com o
auxilio da imagem foi-se acompanhando toda sua
forma através de extrusões e modelando com
escalamentos, rotações e deslocamentos. Para alisar
toda a malha foi usado o smoot, modificador que
suaviza a malha achatando os ângulos entre as faces
adjacentes nela.
RESULTADOS ESPERADOS: Como mostra a Figura
01 modelagens iniciais já estão sendo realizadas. Com
o desenvolver do modelo gerado nesta pesquisa, serão
construídos outros modelos derivados que caracterize
os diferentes biótipos de pacientes. Dando
continuidade
ao
projeto,
trabalhos
para
a
implementação de uma metodologia para a criação de
modelos antropomórficos 3D no código de simulação
MCNP e GATE serão realizados. Este passo é de
extrema importância para garantir a precisão e
exatidão dos resultados obtidos na simulação e por
tanto das doses recebidas nos diferentes órgãos e
tecidos.
Figura 01 – Imagem de RMI e Modelagem inicial do
joelho sadio em dois ângulos diferentes.
CONSIDERAÇÕES: Atualmente os métodos mais
avançados, caros e precisos de planejamento de
tratamentos em pacientes com diversos tipos de
doenças utilizam a simulação por Monte Carlo para
estimar as doses que serão recebidas nos diferentes
órgãos, nossa pesquisa tem explorado as melhorias
que podem ser realizadas na área dos modelos
antropomórficos que são utilizados para estas
simulações. No decorrer do trabalho todos os modelos
serão aprimorados o máximo possível, para que
fielmente possa servir de apoio à comunidade que
busca solucionar os problemas nas áreas da simulação
para testes com dosimetria.
AGRADECIMENTOS: Fundação de Amparo
Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB) e
Universidade Estadual de Santa Cruz.
à
a
REFERÊNCIAS: Torres Berdeguez, M.B., Thomas, S.
Radiosinoviortese aplicada à artropatia hemofílica:
Metodologia de planejamento de dose através de
RM 3D. 2015. Estatísticas de portadores de
coagulopatias
hereditárias.
Disponível
em:<http://hemofiliavida.blogspot.com.br/2013/09/estati
sticas-de-portadores-de.html> Acessado em: 14 de
novembro de 2015.