Métrica vertebral: processamento optimizado de imagem

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

A presente dissertação dá continuidade ao desenvolvimento de um sistema inovador na área da saúde - o Métrica Vertebral. Este sistema não invasivo detecta, de forma semi-automática, a posição espacial do vértice das apófises espinhosas, para posterior análise da coluna vertebral na posição ortostática. O equipamento (estrutura e software) que constitui o Métrica Vertebral, cuja base de funcionamento é uma câmara de vídeo e um díodo laser, já havia sido desenvolvido, no entanto, ainda não estava adequado para ser aplicado em indivíduos. Tal era devido ao facto de o marcador utilizado para assinalar a projecção cutânea do vértice das apófises espinhosas não ser o mais indicado e, além disso, a velocidade de processamento dos algoritmos ser baixa. O principal objectivo desta dissertação é adaptar o software a um novo marcador que permita adquirir dados em pessoas. Para atingir esta finalidade, foi necessário encontrar um bom marcador para as apófises (com características especificas que possibilitam um processamento de imagem mais rápido) e adaptar os algoritmos de identificação dos pontos e da marca do díodo laser a este novo marcador. O ajuste dos algoritmos compreendeu a correcção do brilho da imagem, a definição de algoritmos de threshold automático e a aplicação de funções próprias do MatLAB®, que eliminam artefactos nas imagens. Estas etapas foram optimizadas, pelo que se obtiveram processamentos mais rápidos e, consequentemente, foi possível aumentar a velocidade ascendente do equipamento para 4,62mm/s (anteriormente, era igual a 3,44mm/s). No final, realizaram-se testes em dez indivíduos: nove caucasianos e um mestiço. Para cada indivíduo, efectuaram-se três aquisições, com o intuito de comparar os dados obtidos em cada uma delas. Após realizar o tratamento de dados, obteve-se uma eficácia de detecção de, aproximadamente, 97.27%.