Pesquisas Individuais e Coletivas
Conheça as pesquisas realizadas pelos petianos
Olá! Você quer conhecer mais sobre as pesquisas do PET?
Se o seu interesse é conhecer mais sobre as atividades voltadas para a parte acadêmica, você está no lugar certo! Aqui você encontra todas as pesquisas que estão sendo realizadas atualmente.
Desde o ingresso no PET, cada membro deve realizar uma pesquisa individual de duração mínima de 12 meses, a fim de proporcionar aos petianos aquisição de conhecimento técnico-científico, de ferramentas de pesquisa e de formação em metodologia científica. Após a primeira pesquisa individual, o petiano pode escolher entre começar uma nova ou apenas permanecer vinculado a pesquisas coletivas.
Para facilitar, clique no item que deseja abaixo!
Pesquisas Individuais
Breve descrição das pesquisas individuais dos atuais petianos
IImplementação de um código em python para o pré-processamento de imagens médicas
Aluno: Heitor Pereira Nunes Fernandes Cunha
Orientadores: Ana Cláudia Patrocínio e Pedro Cunha Carneiro
O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um código para o processamento digital de imagens médicas, com foco em imagens de tomografia computadorizada. Mais precisamente, a pesquisa iniciará a partir da seleção e estudo de uma database de imagens capturadas por tomografia computadorizada (CT), as quais passarão por um pré-processamento para retirada do background, músculos indesejados e melhorias na visualização da imagem, como redução de ruído, por exemplo. Dessa forma, pretende-se estabelecer um procedimento para preparar as imagens para que possam ser submetidas a outras técnicas de processamento, como segmentação e classificação por redes neurais.
Avaliação e automatização de ruído em perfil de imagens mamográficas
Aluno: Luiz Felipe Spinola Silva
Orientadores: Ana Cláudia Patrocínio e Pedro Cunha Carneiro
As imagens mamográficas podem conter diversas características indesejáveis como a presença de ruído e baixo contraste entre as estruturas que dificultam a visualização de componentes importantes da mama e até impedindo a diferenciação entre tecido saudável e lesões indicativas de câncer de mama. Essas características indesejadas se devem, principalmente, a radiação espalhada que adiciona ruído na imagem e a composição da mama que contribui para a diminuição do contraste .
Diante disso, é necessário que seja feito o processamento da imagem mamográfica utilizando ferramentas computacionais que amenizam artefatos indesejados a partir de operações matemáticas que alteram os níveis de intensidade dos pixels. Esses processamentos fazem parte do chamado pré-processamento da imagem e incluem os filtros para redução de ruído, como o filtro de média e de Wiener, e a equalização de histograma. Além disso, é possível avaliar a qualidade do processamento da imagem através de métricas como o desvio padrão, a variância e a relação sinal-ruído.
Este trabalho tem como objetivo o estudo dos tipos de ruídos presentes em imagens mamográficas e, por intermédio da avaliação em perfil das imagens, encontrar maneiras de suavizar tais ruídos e manter a qualidade da imagem processada.
Desenvolvimento de uma ferramenta de apoio para avaliação e coordenação motora
Aluno: Nathalia Maria Sgadari Peña
Orientador: Adriano de Oliveira Andrade
Esta pesquisa possui como objetivo desenvolver um software e um hardware de modo a facilitar a visualização dos movimentos do paciente e ajudar no diagnóstico precoce de problemas na coordenação motora no paciente. Os testes da escala de compreensão são atualmente realizados sem ajuda computacional, ou seja, o avaliador define qual será a pontuação do indivíduo com base no seu parecer. Tal modo de avaliação causa, muitas vezes, discrepância quando examinada por mais de um avaliador. Por conta disso, será desenvolvido um software com a finalidade de diminuir a discrepância de pontuação e facilitar na hora do diagnóstico. O software acompanha a movimentação e a postura do paciente ao longo do teste, além de poder calcular o ângulo formado entre os membros superiores e inferiores. Ademais, o software utilizará gravações dos testes a fim de garantir uma maior acurácia dos resultados e avaliação da velocidade e precisão. Durante a realização do teste, o avaliador deve garantir que o sujeito se mova de forma mais rápido possível enquanto executa o movimento corretamente.
Desenvolvimento de ferramentas para eletroencefalografia de alta definição
Aluna: Mariane Rodrigues Garcia
Orientadores: Alcimar Barbosa e Júlia Nepomuceno
A eletroencefalografia (EEG) é uma ferramenta não invasiva para capturar a dinâmica do cérebro no período de tempo em que os processos neuronais ocorrem. Embora o EEG seja amplamente utilizado no diagnóstico clínico e na pesquisa, esta técnica sofre de uma baixa resolução espacial, o que faz com que as aplicações de EEG não reconheçam a localização das fontes de corrente responsáveis pela atividade medida no couro cabeludo. Esta pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de ferramentas para o aprimoramento da resolução espacial do EEG para estudos de dinâmicas corticais.
Estudo de operações morfológicas aplicadas na segmentação de lesões mamárias por watershed.
Aluno: Patrick Alves Carneiro
Orientadores: Ana Cláudia Patrocínio e Pedro Cunha Carneiro
As imagens mamográficas podem conter diversas características indesejáveis como a presença de ruído e baixo contraste entre as estruturas que dificultam a visualização de componentes importantes da mama e até impedindo a diferenciação entre tecido saudável e lesões indicativas de câncer. Pensando nessa realidade, é cada vez mais evidente a importância e a utilidade do processamento de imagens mamográficas no diagnóstico precoce do câncer de mama, portanto o objetivo desse trabalho é realizar a segmentação de lesões mamárias utilizando a técnica watershed em imagens mamográficas e avaliar a efetividade do processamento utilizando as referências de localização das lesões disponíveis para as imagens. Para isso será necessário definir o pré-processamento das imagens e a realizar a detecção de lesões através de operações morfológicas, visto que esse tipo de abordagem é muito útil na representação e descrição de formas.
Determinação da concentração de iodo em mamografia digital contrastada utilizando redes neurais artificiais
Aluna: Rodrigo Nascimento Buiati
Orientador: Diego Merigue da Cunha
A mamografia é atualmente a técnica diagnóstica mais indicada para rastreamento e diagnóstico do câncer de mama. Entretanto, especialmente no caso de mamas densas, a visualização de nódulos pode ser prejudicada, devido a semelhança de sua composição elementar com o tecido glandular sadio. A técnica de mamografia digital contrastada têm mostrado resultados promissores na identificação de nódulos ocultos na mamografia convenciona. Nessa técnica, um agente contrastante à base de iodo é administrado à paciente, e este tende a se concentrar em maior quantidade em regiões da mama de maior vascularização, como no caso de nódulos malignos, contribuindo assim para o diagnóstico precoce. Na aquisição da imagem em mamografia digital contrastada são empregados dois feixes de radiação com energias distintas; um com energia média abaixo da borda K de absorção do elemento iodo e outro com energia média superior. A diferença de atenuação entre os sinais produzidos por cada feixe permite realçar a presença do agente contrastante na imagem. Além disso, a utilização da técnica de dupla energia permite também quantificar a presença do iodo na mama. Essa informação tem se mostrado relevante do ponto de vista diagnóstico, uma vez que tem se apontado a existência de correção entre a concentração de iodo e o tipo de alteração no tecido. Entretanto, a quantificação precisa dessa concentração torna-se difícil pelo fato de que o uso de
feixes de raios X polienergéticos produzem uma correlação não-linear entre o sinal detectado no receptor de imagem em cada pixel e a quantidade de iodo captado pela mama na região correspondente a esse pixel. Além disso, a contribuição para o sinal da componente da radiação espalhada pela mama acrescentam dificuldades na avaliação correta da concentração de iodo. Nesse contexto, a utilização de algoritmos de machine learning, especialmente as redes neurais artificiais, podem ser de grande auxílio no desenvolvimento de modelos preditivos capazes de determinar corretamente a concentração de iodo na mama a partir dos sinais produzidos no sistema de imagem, dada a sua capacidade de mapear relações nãolineares entre diferentes atributos.
Elaboração de um guia didático sobre bioimpressão
Aluno: Renato Souza Santana Filho
Orientadora: Márcia Mayumi Omi Simbara
A bioimpressão é uma técnica inovadora baseada no princípio geral da impressão 3D, que deposita material camada por camada para criar estruturas tridimensionais complexas, como tecidos ou órgãos. Utilizando biotintas compostas por células e biomateriais, a bioimpressão emprega equipamentos que utilizam ar comprimido ou extrusão mecânica para empurrar a biotinta através de um bocal, construindo camadas a partir de um modelo digital tridimensional. O trabalho em questão visa divulgar essa técnica, propondo a elaboração de um guia prático e informativo acessível, tanto para iniciantes na área quanto para a sociedade em geral. A divulgação desse procedimento não só beneficia a comunidade científica, mas também contribui para a evolução e popularização da bioimpressão, potencialmente revolucionando a medicina e outras áreas.
Glicosímetro pulsátil por estudo do espectro infravermelho
Aluna: Victória Lóss Pizzani
Orientador: Alcimar Barbosa Soares
O monitoramento de concentração de glicose no sangue está ganhando cada vez mais importância como uma ferramenta para pacientes no controle do diabetes, mas ainda existem limitações, como a adesão do paciente ao tratamento invasivo e dados incompletos de poucas medições ao longo do dia. Assim, pensando na importância do controle glicêmico e na melhoria da qualidade de vida de pacientes diabéticos, o objetivo desse trabalho é contribuir para o desenvolvimento de um sistema de instrumentação biomédica capaz de realizar a medição de glicose no sangue arterial de forma contínua utilizando um sensor óptico em contato com o paciente. Essa iniciativa possibilitará uma medição em tempo real, rápida e não invasiva.
A implantação de um serviço de Engenharia Clínica em um Estabelecimento Assistencial de Saúde
Aluna: Narrayanni Isabelly Santana
Orientadora: Selma Therezinha Milagre
O trabalho consiste na análise e avaliação da inserção de um serviço de Engenharia Clínica em um EAS com o objetivo de verificar a importância e a necessidade dessa área dentro de ambientes hospitalares com relação à organização do parque tecnológico de equipamentos médicos, visando a conservação, segurança e diminuição de custos com manutenções corretivas. A pesquisa acompanha desde o início da implantação até a consolidação do serviço.
Estudo sobre condições de cultura celular na engenharia tecidual de valvas cardíacas
Aluna: Nathalia Lopes
Orientadora: Márcia Simbara
As doenças valvares podem ser consideradas a próxima epidemia cardíaca, pois as válvulas suportam mais de 30 milhões de ciclos cardíacos por ano e muitos esforços biomecânicos para permitir a passagem do fluxo sanguíneo e a aórtica é uma das mais acometidas por estas disfunções. Em muitos casos, há a necessidade da substituição da válvula, podendo ser mecânica ou biológica. A engenharia tecidual, responsável pelos avanços tecnológicos como durabilidade e calcificação das próteses, através de scaffolds, que são uma espécie de suporte para o desenvolvimento e semeadura das células, que pode ser de válvulas descelularizadas ou biomateriais como os polímeros, permite que ocorra a regeneração celular e consequente sintetização de tecido após biodegradação do biomaterial, formando uma válvula funcional. Mas ainda há muito a evoluir, diante disso o estudo da cultura celular, objetivo desta pesquisa bibliográfica, é imprescindível para a recomendação de tipos celulares e definição das condições do meio de cultura in vitro para a engenharia tecidual de válvulas cardíacas.
Aplicação da realidade virtual na reabilitação de pacientes amputados que sofrem de síndrome do membro fantasma
Aluna: Priscila Alves
Orientador: Alexandre Cardoso
A síndrome do membro fantasma é uma condição neurofisiologica em que a amputação do membro não é reconhecida pelo cerebro, ocasionando dores intensas. Um tratamento já aplicado é a utilização do espelhamento para tratar essa condição.
O objetivo dessa pesquisa é utilizar a realidade virtual na reabilitação desses pacientes e estudar a aplicação da realidade virtual aumentada para além do combate a dor, desenvolver um software que permita uma melhor sincronização do amputado com sua prótese.
Elaboração de um guia para aquisição e processamento de imagens de microCT de arcabouços para engenharia tecidual
Aluna: Renata Moreira
Orientadora: Márcia Simbara
Arcabouços dão suporte inicial para as células, com o objetivo de substituir ou regenerar tecidos. Seus poros são importantes para a migração e crescimento celulares, e avaliar características como o tamanho e distribuição dos mesmos ajuda a entender o desempenho biológico do arcabouço e suas propriedades mecânicas. Há várias técnicas para caracterizar essas estruturas, mas muitas não são adequadas para todos os tipos de material. A técnica de microCT é considerada promissora, por ser não destrutiva e permitir a visualização do interior de diferentes tipos de amostra. A proposta desta pesquisa é desenvolver um guia que descreva o preparo de amostras, a operação do equipamento e processamento de imagens pós aquisição, para facilitar o desenvolvimento de trabalhos na área.
Pesquisas Coletivas
Trabalhos publicados pelo PET em eventos científicos
Pâncreas Artificial: Uma revisão Sobre Modelos e Técnicas Automatizadas de Administração de Insulina
Artigo publicado no XIV SEB 16/11/2023
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Alcançar um controle glicêmico ideal é um grande desafio para pacientes com Diabetes Mellitus (DM), principalmente devido à insuficiência, tanto na secreção quanto na ação da insulina. Nesse contexto, o uso de sistemas de pâncreas artificial, também conhecidos como controle fechado de glicose, surge como uma alternativa em ascensão. Essa abordagem combina uma bomba de insulina, um monitoramento contínuo de glicose, integrados a um mecanismo de controle algorítmico, para fornecer insulina de forma responsiva com base nos níveis de glicose. Este artigo explora esses componentes que proporcionaram avanços no desenvolvimento de dispositivos de pâncreas artificial. Para isso, são apresentadas as particularidades de cada um, evidenciando sua evolução e estruturação, apoiado em diversos estudos que têm revelado resultados promissores.
Panorama sobre evasão do curso de Engenharia Biomédica na Universidade Federal de Uberlândia
Artigo publicado no XIV SEB 16/11/2023
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Este trabalho teve como proposta a investigação acerca da evasão ao curso de Engenharia biomédica na Universidade Federal de Uberlândia no período entre 2006 e 2022. Para isso, os egressos foram contactados e a eles foi proposto um formulário contendo possíveis causas de sua saída. Fatores internos e externos à universidade foram elencados como motivação, assim como uma gama de condições individuais. Buscou-se uma visão crítica e ampla sobre os motivos da evasão e os possíveis impactos no ambiente acadêmico, mercado de trabalho e na estrutura socioeconômica dos participantes. As análises revelaram uma interconexão entre os fatores acadêmicos, pessoais e institucionais que contribuíram de forma significativa para a tomada de decisão destes alunos. Indagar sobre as causas dessa vinculação pode ser de grande valia para adequar o curso de graduação às necessidades do mercado e da sociedade.
Construção de mouse adaptado para usuários com deficiência motora
Artigo publicado no XIV SEB 27/12/2022
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A proposta da construção de um mouse adaptado surgiu após o Programa Educação Tutorial (PET) Engenharia Biomédica identificar problemas de inclusão em relação ao uso de computadores por alunos da Escola de Ensino Básico da Universidade Federal de Uberlândia (ESEBA). O desafio da inclusão ainda impera na era das comunicações digitais, em que os sentidos humanos continuam sendo necessários para navegar em um ambiente que foge do espaço físico tradicional dos usuários. Dessa forma, o artigo trata da construção de um mouse adaptado que permitisse uma maior independência de indivíduos com limitações motoras, garantindo assim a inclusão deles. O dispositivo foi projetado para possibilitar sua utilização por outras partes do corpo, como o cotovelo e os pés, e não somente as mãos. Para isso, propôs-se que o controle da rolagem do cursor na tela se desse por meio de dois cilindros para movimentação independente nos eixos x e y, sendo o equipamento produzido a partir de impressão por manufatura aditiva. A análise preliminar do protótipo, construído em impressão 3D, indicou a necessidade de um dispositivo robusto, de fácil manuseio, com características adequadas para uma população com limitações motoras dos membros superiores.
Modelo didático de braço robótico controlado por sinais biomédicos
Artigo publicado no XIV SEB 27/12/2022
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Um braço robótico é um dispositivo cujas funções e comportamentos reproduzem movimentos de um braço humano. O equipamento pode ser utilizado em várias aplicações, como linhas de produção, complexos logísticos e no âmbito educacional. Na medicina, a ferramenta auxilia os médicos em cirurgias ao executar operações com precisão. Nesse trabalho, foi desenvolvido um modelo didático de braço robótico, capaz de simular parte do funcionamento de robôs cirúrgicos. O braço robótico possui quatro graus de liberdade, em que o movimento de pinça foi executado essencialmente por um sensor de força resistivo ou por sinais eletromiográficos.
Teclado Colmeia – Acessibilidade Para o Ambiente Escolar
Artigo publicado no XIV SEB 27/12/2022
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Um teclado COLMEIA foi desenvolvido pelo PET Engenharia Biomédica em parceria com a Escola de Educação Básica da Universidade Federal de Uberlândia (ESEBA/UFU), com o intuito de auxiliar estudantes portadores de deficiência físico-motora durante a realização de propostas pedagógicas. Para confeccionar o objeto, foi utilizada a técnica de modelagem e impressão 3D em material PLA. Dessa forma, com o auxílio do software Fusion, foi possível modelar as dimensões para encaixar o acessório no teclado padrão. De modo que os alunos portadores de deficiência da ESEBA sejam capazes de realizar as atividades propostas sem pressionar, involuntariamente, mais de uma tecla ao mesmo tempo.
Engenharia Biomédica no Brasil: Um Perfil dos Cursos de Graduação
Artigo publicado no CBEB 28/10/2020
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A Engenharia Biomédica (EB) é uma área que engloba conhecimentos da engenharia e das ciências em saúde, com o propósito de aplicar mecanismos tecnológicos no aprimoramento da saúde humana. Considerando a existência de vários cursos de graduação de EB no Brasil, faz-se interessante compreender quais são os aspectos comuns e também as particularidades dos cursos ofertados. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo realizar uma análise comparativa das matrizes curriculares do curso de Engenharia Biomédica das Instituições de Ensino Superior (IES) do Brasil a fim de determinar as áreas em foco de cada instituição. Desta forma, realizou-se uma pesquisa exploratória no portal e-MEC e foram selecionadas dezoito IES para posterior coleta de informações sobre o curso. Em seguida, estes dados foram organizados e aplicados métodos estatísticos para extração de informações sobre o perfil e a forma de distribuição dos conteúdos específicos da EB nestas faculdades. Este estudo pode ser utilizado por estudantes que visam ingressar em cursos de EB, auxiliando na compreensão das estruturas curriculares gerais de diferentes instituições.
HOOK: Um Relato Sobre o Evento Realizado na Universidade Federal de Uberlândia
Artigo publicado no CBEB 28/10/2020
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A competição HOOK – Desafio Capitão Gancho foi desenvolvida pelo PET Engenharia Biomédica com o intuito de proporcionar aos graduandos dos cursos de Engenharia novas formas de aprendizado, e de colocar em prática aquilo que foi visto na sala de aula. O desafio consiste em mover objetos em tarefas com objetivos distintos, utilizando um braço robótico controlado por sinais provenientes da eletromiografia ou sensores inerciais. O HOOK é um desafio inovador que leva a equipe competidora a testar a sua engenhosidade, seu conhecimento e sua capacidade de desenvolver soluções para os problemas que serão enfrentados durante a construção do braço robótico e das estratégias de controle necessárias.