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Type: Tese
Title: Desenvolvimento de algoritmos para construção automática de florestas de árvores arteriais
Author: Aquino, Luiz Cláudio Mesquita de
First Advisor: Queiroz, Rafael Alves Bonfim de
Co-Advisor: Rocha, Bernardo Martins
Referee Member: Miranda Júnior, Gastão Florêncio
Referee Member: Oliveira, Rafael Sachetto
Referee Member: Reis, Ruy Freitas
Referee Member: Bernardino, Heder Soares
Resumo: Os aparelhos modernos de aquisição de imagens médicas não possuem resolução suficiente para detectar vasos sanguíneos com diâmetros abaixo de uma fração de milímetros. Entretanto, ter um modelo geométrico desses vasos é importante para estudar a hemodinâmica do sistema cardiovascular humano para auxiliar no diagnóstico de doenças e no planejamento de tratamentos. Este trabalho apresenta novos algoritmos baseados no método Constrained Constructive Optimization (CCO). Estes algoritmos possibilitam gerar um modelo da estrutura geométrica de um sistema vascular com várias árvores utilizando condições de contorno fisiológicas de pressão e fluxo e levando em conta a minimização do volume intravascular total durante a construção do modelo. Aplicam-se os algoritmos propostos na construção de florestas vasculares em domínios de perfusão não necessariamente convexos. As propriedades alométricas e morfométricas dos modelos estão em concordância com aquelas de árvores arteriais reais encontradas na literatura especializada.
Abstract: Modern medical imaging devices do not have enough resolution to detect vascular segments with a diameter below a fraction of a millimeter. However, it is needed to have a geometric model of those vascular segments to study blood hemodynamics to aid in the diagnosis of disease and planning treatments. In this work, we propose new algorithms based on the Constrained Constructive Optimization (CCO) method. These algorithms generate a geometric model of the vascular system structure with many trees, considering physiological flow, pressure conditions, and minimum intravascular volume while constructing the model. We use those algorithms to generate vascular forests on convex and non-convex perfusion domains. The allometric and morphometric properties from the models are in concordance with those from real vascular trees reported on the specialized literature.
Keywords: Árvores circulatórias
Constrained constructive optimization
Morfometria
Hemodinâmica
Vascular tree
Constrained constructive optimization
Morphometry
Hemodynamic
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-ShareAlike 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/
DOI: https://doi.org/10.34019/ufjf/te/2022/00127
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15251
Issue Date: 18-Aug-2022
Appears in Collections:Doutorado em Modelagem Computacional (Teses)



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