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PAULO ROBERTO DA FONSECA FILHO TÉCNICAS COMPUTACIONAIS PARA PROCESSAMENTO DE IMAGENS BIOMAGNÉTICAS E SUAS APLICAÇÕES À TECNOLOGIA FARMACÊUTICA Monografia apresentada ao Instituto de Biociências de Botucatu - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” como parte das exigências para o Exame Geral de Qualificação do curso de mestrado em Biologia Geral e Aplicada. 1

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PAULO ROBERTO DA FONSECA FILHO

TÉCNICAS COMPUTACIONAIS PARA PROCESSAMENTO DE IMAGENS

BIOMAGNÉTICAS E SUAS APLICAÇÕES À TECNOLOGIA FARMACÊUTICA

Monografia apresentada ao Instituto de

Biociências de Botucatu - Universidade

Estadual Paulista “Júlio de Mesquita

Filho” como parte das exigências para o

Exame Geral de Qualificação do curso de

mestrado em Biologia Geral e Aplicada.

Orientador: Prof. Adj. José Ricardo de Arruda Miranda

Botucatu, 2009

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Introdução

Imagens médicas têm passado por uma verdadeira revolução nas últimas décadas com

o desenvolvimento de técnicas mais rápidas, precisas e menos invasivas, o que levou à

conseqüente necessidade de desenvolvimento de software, especialmente novos algoritmos

de processamento de sinais e imagens [Angenent et al 2006]. Estes algoritmos são a base de

trabalho de muitas áreas dentro da física médica, informática médica, engenharias elétrica e

biomédica e ciência da computação, por exemplo.

As metodologias comumente disponíveis nos serviços de diagnóstico por imagens,

podemos citar radiografia convencional [Sprawls 1995], mamografia [Arodz et al 2006],

tomografia computadorizada (TC), ultrassonografia (US), ressonância magnética (RM) [Sprawls

1995; Hornak 1996; Hobbie 2001], ressonância magnética funcional (fRM), cintilografia

[Wilding et al 2001], tomografia por emissão de pósitrons (PET), tomografia por emissão de

fóton único (SPECT) [Cherry et al 2003]e fluoroscopia, entre outras. Ainda não disponível na

rotina clínica mas igualmente versátil e interessante para aplicações nesta área, a recém-

desenvolvida Biosusceptometria de Corrente Alternada também será incluída neste grupo

[Corá et al 2005b].

A aplicação de algumas dessas metodologias para caracterizar o desempenho de formas

farmacêuticas in vivo tem contribuído significativamente para o desenvolvimento de

formulações com maior eficiência terapêutica [Wilson et al 1997; Singh & Waluch 2000].

Nesse sentido, a cintilografia é a técnica padrão (gold standard) para avaliar diferentes

formulações e sua aplicação é amplamente difundida, já que dentre suas vantagens estão

pouca dose de radiação (quando comparada à radiologia), a possibilidade de quantificação

digital e a possibilidade de obter informações funcionais sobre o órgão e as formas

farmacêuticas sólidas estudadas [Sprawls 1995; Wilson 1998]. A ultrassonografia caracteriza-

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se como uma técnica bastante acessível, de custo relativamente baixo e isenta de radiação

[Benini et al 1999]. Todavia não é comum encontrar estudos associados à FFS e também a

interpretação dos resultados é altamente dependente de operador experiente. Além disso,

algumas características anatômicas dificultam a visualização das FFS em estudos in vivo

[Schwizer et al 2002]. Este cenário favoreceu o uso da RM e da BAC, especialmente a RM que

vem se destacando por produzir imagens de alta qualidade com não-invasividade e também

por não utilizar radiação ionizante, apesar das limitações pela pouca acessibilidade, altos

custos operacionais e dificuldades de posicionamento de voluntários, para estudos in vivo

[Christmann et al 1997; Steingöetter et al 2003b; Kim et al 2000].

Ao aplicar tais metodologias à tecnologia farmacêutica, surgiu a oportunidade para

aplicação de técnicas computacionais para processamento e análise dessas imagens. Dentre os

problemas clássicos, merecem destaque [Angenent et al 2006, Gonzalez & Woods 2001]:

Realce: é uma das mais áreas mais simples de processamento de imagens.

Basicamente, consiste em revelar detalhes obscuros (ou que não estão em

destaque) que são de interesse numa imagem. Embora simples, é uma área

muito subjetiva, já que cabe a um observador julgar a qualidade do processo.

Restauração: esta área também objetiva melhorar a “aparência” de uma

imagem. Entretanto, ao contrário do realce, é um processo objetivo no sentido

de que seus métodos são baseados em modelos matemáticos ou estatísticos

do processo de degradação da imagem.

Processamento morfológico: reúne um conjunto de ferramentas para

extração de componentes da imagem que possam ser úteis para

representação e descrição da forma. É bastante aplicado para melhorar o

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resultado de detectores de borda em operações como dilatação, erosão,

abertura e fechamento morfológicos.

Segmentação: A segmentação de imagens é um processo importante de

análise de imagens. Ela consiste de subdividir uma imagem em suas partes

constituintes e extrair aquelas de interesse.

Neste trabalho nos ateremos apenas a realce, restauração e segmentação. Assim

sendo, abaixo são apresentados conceitos básicos de processamento de imagens para

fundamentar os exemplos de aplicações ilustrados posteriormente.

Fundamentos de imagens digitais

Processamento de Imagens Digitais (PID) foram inicialmente desenvolvidos para duas

grandes áreas: interpretação humana e processamento de dados para percepção automática

de máquinas. A primeira, na qual este trabalho está inserido, possui suas mais antigas técnicas

datando da década de 1920, período no qual os esforços eram concentrados na melhoria de

ilustrações de jornais enviados por cabo submarino entre Londres e Nova Iorque [Gonzalez &

Woods 2003].

Uma imagem consiste na projeção de uma cena em um plano, normalmente

representada como uma matriz de valores de brilho. Sua aquisição é realizada a partir de um

sensor, que consiste em um dispositivo que recebe um sinal ou estímulo (energia) e responde,

geralmente, com um sinal elétrico.

Em linhas gerais, o problema pode ser proposto do seguinte modo: dado um sistema

, determinar sua função de transferência , tal que a saída resultante , proveniente de

uma entrada arbitrária , possa ser prevista de um único modo. Assim, em um sistema ideal, a

informação relativa a uma fonte pontual no plano objeto deveria ser representada por um

único ponto no plano “imagem”. No entanto, sistemas reais apresentam resposta não pontual 4

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a esse “estímulo”, resultando numa degradação da imagem registrada, a qual necessita passar

por processamento para análise e interpretação [Gonzalez & Woods 2003].

Uma imagem digital consiste em uma função , que foi discretizada

tanto em coordenadas espaciais quanto em intensidade. Matematicamente, pode ser

considerada como uma matriz cujos índices de linhas e de colunas identificam um ponto na

imagem, sendo cada elemento dessa matriz denominado elemento da imagem ou “pixel”

[Andrews 1977].

O processo de formação de imagens esquematizado na Figura 1 apresenta uma fonte

de energia que excita o objeto do qual se pretende obter uma imagem. O sinal gerado que é

gravado no plano da imagem e, processado, é apresentado na forma de uma imagem digital

. Esta imagem pode apresentar ruído, deformações, artefatos, borrões, que são

característicos de cada sistema.

Figura 1: Esquema de um sistema de formação de imagem digital. Adaptada de Gonzalez &

Woods

Deste modo, após o registro de uma imagem digital é necessário processá-la a fim de

melhorar sua qualidade ou facilitar análise e interpretação. Este tratamento requer técnicas de

PID como deconvolução, regularização [Sekko et al 1999] e filtros como Wiener [Katsaggelos et

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al 1997] e Kalman [Biemond et al 1983] que possibilitem a solução de problemas “clássicos” do

processamento de imagens como realce, restauração, remoção de ruídos e isolamento de

regiões de interesse [Angenent et al 2006].

Ao considerar que uma imagem é formada pela atuação de um operador

em uma função , o processo de formação de imagens pode ser proposto como na

Figura 2, onde se considera que um ruído aditivo é acrescentado à resposta

do sistema, sendo a imagem resultante filtrada para obter uma estimativa da imagem original:

Figura 2: Modelo do sistema de formação e restauração de imagens.

Matematicamente, esse processo de degradação pode ser descrito pela convolução

bidimensional (2D), representada pela equação 1:

1

ou seja,

2

em que são as coordenadas do pixel; é a imagem final ; representa a imagem real

ou imagem de entrada; é a PSF (point-spread function) do sistema; é o ruído aditivo do

sistema e * operador de convolução bidimensional.

6

yxf ,Filtros

restauradoresSistema de aquisição

mn,

mng , mnf ,ˆ+

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A restauração é um processo que tenta reconstruir ou recuperar uma imagem que foi

degradada, empregando-se algum conhecimento a priori do fenômeno de degradação. Assim,

técnicas de restauração são orientadas para a modelagem de degradação e aplicação do

processo inverso no sentido de recuperar a imagem original, ou seja, obter uma estimativa de

através de . Essa abordagem usualmente envolve a formulação de um critério

de qualidade que forneça uma estimativa ótima do resultado desejado [Gonzalez &

Woods 2003].

É sabido que uma imagem nunca é a representação exata do objeto em observação,

uma vez que ela apresenta degradações intrínsecas do sistema. A PSF, ou , fornece

uma descrição quantitativa da resolução do sistema e caracteriza essa degradação resultante

do borramento da imagem pelo sistema [Russ 1999]. A PSF é importante também para

determinar a utilidade de um sistema de imagem para uma dada tarefa, pois permite

comparações entre sistemas e é uma informação “preciosa” em processos de restauração de

imagem [Dougherty & Kawaf 2001].

Para garantir que o valor médio da imagem degradada seja mantido após a

deconvolução, PSF é normalizada de modo que o somatório dos valores de cada pixel seja igual

a um, ou seja:

3

em que representam as coordenadas espaciais de cada elemento de uma imagem

com NxM pixels [Chalmold 1991] .

Um sistema ótimo (ideal) não apresenta borramento, ou seja, sua PSF tem um

comportamento próximo à função delta de Dirac, de modo que para cada ponto do objeto

corresponderia um ponto na imagem durante o processo de amostragem. Porém, um sistema 7

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real de aquisição de imagens, como a BAC, apresenta essa degradação natural do sistema,

implicando numa função de amostragem espacial “degradada”.

Técnicas de realce

O principal objetivo do realce é processar uma imagem de modo que o resultado serja

mais apropriado do que a imagem original para uma tarefa específica, isto é, para cada

problema tem-se uma técnica de realce adequada. Não há uma teoria geral para realce.

Quando uma imagem é processada para interpretação visual, o observador é o juiz final de

quão eficiente um método é, o que torna o processo altamente subjetivo.

Técnicas de realce podem ser divididas em dois grupos: métodos no domínio do

espaço e métodos no domínio da freqüência. Aqueles que são realizados no domínio do

espaço referem-se ao plano da imagem, isto é, são técnicas baseadas na manipulação direta

dos pixels da imagem; aqueles referidos como baseados no domínio da freqüência, são

baseados em modificações diretas na transformada de Fourier da imagem e manipulação

“indireta” dos pixels no plano da imagem.

Dentre as técnicas de realce no domínio do espaço podem ser citados transformações

nos níveis de cinza, processamento de histograma, realce por operações lógicas / aritméticas e

alguns filtros suavizadores.

Estes processos podem ser denotados pela expressão:

4

em que é a entrada, é a imagem processada e T é um operador em ,

definido em uma determinada vizinhança de . Além do mais, T pode operar em um

conjunto de imagens, tais como realizar soma pixel a pixel de K imagens para reduzir ruído, por

exemplo.

Neste sentido, algumas transformações merecem destaque:

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Negativo da imagem: o negativo da imagem com tons de cinza entre

é obtido pela transformação linear , em que L é o número de tons

de cinza e r é o nível de entrada.

Transformações logarítmicas: geralmente possuem a forma ,

em que c é uma constate e r é considerado maior ou igual a zero. Qualquer

curva com o comportamento feral desse tipo de função resultará em

espalhamento/compressão dos níveis de cinza na imagem final.

Transformações por leis de potência: Com a forma básica , em que c e

γ são constantes positivas. Do mesmo modo como transformações

logarítmicas, curvas de potência com valores fracionários de γ resultam em

transformação dos níveis mais escuros da imagem em um espectro mais amplo

de valores e, consequentemente, quando valores elevados de γ resultam em

“valorização” das regiões mais escuras da imagem.

Outros casos, como processamento de histograma,realce por operações logarítmicas e

suavização no domínio do espaço não serão descritos por não serem citados em nenhum

trabalho.

Técnicas de restauração

Na restauração de uma imagem, um filtro tido como ideal é o filtro inverso, onde a

imagem degradada é deconvoluída com a função de espalhamento (PSF) no domínio da

freqüência, admitindo que ambas sejam bem conhecidas [Dougherty & Kawaf 2001, Gonzalez

& Woods 2003; Gonzalez et al 2004]:

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em que F, G e H são, respectivamente, as transformadas de Fourier de f, g e h [Owens 1997].

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Todavia, filtros inversos podem apresentar instabilidades já que para sua

implementação assume-se que , ou seja, muito sensível a valores

muito próximos de zero, como ruído, por exemplo.

Nas imagens de BAC o filtro adotado é o filtro de Wiener Paramétrico Generalizado

[Moreira et al 2000] que possui a vantagem de suavizar o ruído aditivo e inverter o processo

de borramento simultaneamente [Wang et al 1999, Gonzalez et al 2004]. O filtro de Wiener

procura uma estimativa que minimize a função estatística erro. A solução para o

domínio da freqüência é dada pela equação 6:

6

em que:

7

8

é o filtro pseudo-inverso e é denominado razão sinal-ruído (signal-to-noise ratio

– SNR). O termo permite ter controle sobre o grau de atenuação do ruído. A “eficiência” da

redução de ruído cresce conforme aumenta, enquanto que o parâmetro permite

selecionar o decaimento da banda de transição do filtro: conforme aumenta, a banda de

transição torna-se mais abrupta. O processo de restauração da imagem pode apresentar

melhores resultados quando a imagem a ser restaurada é submetida a um pré-processamento,

que altera algumas características da imagem para melhorar os resultados do filtro.

Técnicas de quantificação

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O uso de imagens com propósitos farmacêuticos requer um processo de quantificação

que reúna informações sobre área/volume da forma farmacêutica, seu perfil de hidratação

para que seu desempenho possa ser avaliado. Nesse sentido, diversos autores tem lançado

mão de algoritmos de quantificação por ROI (region of interest), em que é selecionada

manualmente uma região da imagem para reconstrução ou quantificação de intensidade do

sinal. Todavia, este é um processo bastante subjetivo e é fortemente dependente da

experiência do pesquisador, o que leva alguns grupos a implantar algoritmos para

quantificação baseados em segmentação de imagens.

A segmentação é um processo importante de análise de imagens. Ela consiste de

subdividir uma imagem em suas partes constituintes e extrair aquelas de interesse. Uma

grande variedade de algoritmos foi desenvolvida com este propósito [Pal & Pal 1993, Zhang

1997], mas em geral são baseados em duas características das imagens: descontinuidades e

similaridade. A primeira é baseada em alterações “bruscas” nos tons de cinza de pixels

próximos, possibilitando a detecção de pontos isolados e bordas na imagem. Já segmentação

baseada em similaridade está mais relacionada à limiarização, crescimento, divisão e fusão de

regiões [Gonzalez & Woods 2003].

O uso mais comum da limiarização dá-se quando uma região da imagem (por suas

características naturais ou por marcação com agente de contraste) possui intensidade média

diferente (significativamente maior ou menor) de sua vizinhança. Nesses casos, a aplicação de

limiares no histograma da imagem, isto é, atribuir valores 0 ou 1 a determinadas faixas de

intensidade pode produzir a separação da região de interesse a ser estudada.

Para detecção de descontinuidades podem ser empregados operadores (máscaras)

que aproximam derivadas de primeira e segunda ordem. Alguns exemplos mais comuns são os

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métodos de Sobel, Roberts, Laplaciano de uma Gaussiana (LoG) , Prewitt [Prewitt 1970]e

Canny [Canny 1986], sendo estes últimos os mais comuns.

O operador Canny, comumente adotado para a segmentação das imagens de BAC,

encontra as bordas buscando o valor máximo do gradiente da imagem. O gradiente é calculado

usando a derivada de um filtro Gaussiano. O método usa dois limiares para detectar bordas

fortes e fracas, retornando as bordas fracas na imagem resultante somente se estas estiverem

conectadas com as bordas fortes. Já o operador de segmentação LoG busca bordas detectando

“zeros” após executar a segunda derivada de uma imagem suavizada por filtro gaussiano. Este

detector de bordas é extremamente sensível a ruído mas, por outro lado, é um dos mais

precisos quando corretamente implementado [Lim 1990; Pratt 2001; Gonzalez et al 2004].

Aplicações

Ressonância magnética

Ressonância magnética (RM) é uma modalidade de imagens muito poderosa que

fornece imagens internas de materiais e organismos vivos em escalas micro e macroscópica.

Sendo não-invasiva, não-destrutiva, uma das poucas metodologias que pode observar eventos

internos sem perturbar o meio, e ser extremamente versátil (uma grande variedade de

experimentos pode ser realizados em 2 ou 3D), tornou-se bastante difundida atualmente para

exames clínicos. Apesar disso, tem se mostrado uma ferramenta igualmente poderosa para

pesquisa e desenvolvimento na as ciências farmacêuticas [Richardson et al 2005].

Para aplicações in vitro, a RM tem se tornado uma ferramenta excepcional para

monitorar formas farmacêuticas de liberação controladas e compreender importantes

mecanismos relacionados à liberação de drogas [Melia & Davis 1989; Dorożyński et al. 2007;

Baumgartner et al. 2005]. Esta técnica também foi empregada para monitorar comprimidos

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gastro-retentivos em condições fisiológicas (in vivo) sob influência da composição da refeição

na atividade gástrica [Steingöetter et al., 2003a,b].

A primeira aplicação de RM para avaliar comprimidos foi publicado por Nebgen

[Nebgen et al 1995] que utilizou comprimidos submersos em óleo de silicone “enriquecido”

com gadolínio para produzir contraste. Rajabi-Siahboomi et al estudaram a formação e o

crescimento de uma camada de pseudogel na superfície comprimidos de HMPC

(hydroxypropilmethylcellullose) conforme estes eram imergidos em água [Rajabi-Siahboomi et

al 1994]. Nesses casos, o crescimento uniforme da camada de gel foram registrados

analisando-se o perfil radiométrico da imagem onde observa-se que ocorria maior hidratação

nas bordas da formulação do que no núcleo.

Evoluindo para estudos quantitativos, Hyde [Hyde et al 1995] publicou o primeiro

estudo quantitativo da entrada de água numa formulação. Seus dados foram comparados com

outros métodos, apresentando boa correlação entre si. Nesse sentido, avaliações do processo

de erosão, mobilidade molecular e muitos outros aspectos de interesse da tecnologia

farmacêutica e formas farmacêuticas foram avaliados. Uma revisão desses trabalhos pode ser

encontrada nos trabalhos de Zeitler [Zeitler & Gladden 2008].

Como exemplo mais detalhado, abaixo é apresentada parte dos resultados obtidos no

trabalho de Souza [Souza 2008], que avaliou a desintegração de comprimidos revestidos

marcados com açaí (Euterpe oleracea). A partir de um aparelho de RM de 0,5T (Signa Contour,

General Electric Medical Systems, Estados Unidos), foram adquiridas imagens da desintegração

de comprimidos em um recipiente de vidro contendo 200 ml de água destilada a 36 o C (Figura

3). A cada instante de tempo, 12 cortes coronais eram registrados e aquele contendo a melhor

representação do comprimido era submetido a processamento.

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Figura 3: arranjo experimental para avaliara a desintegração de comprimidos através de RM.

Determinadas quais eram as imagens com os melhores “cortes”, as seqüencias de

imagens que representavam a desintegração do comprimido eram submetidas ao seguinte

processamento:

Remoção de “intensidade de fundo” (valor médio da água) e normalização

pelo valor máximo da imagem para valorização de altas intensidades

resultantes do açaí hidratado (figura 4.a);

Detecção de background por operador morfológico e subtração do mesmo;

Ajuste de contraste por redistribuição das intensidades acima do valor médio

da imagem entre 0 e 1 (figura 4.b);

Confecção de uma ROI pelo operador do sistema para reduzir o tempo de

processamento;

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ComprimidoRecipiente com água

Bobina de detecção da RM

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Detecção de bordas por laplaciano da gaussiana dentro da ROI e processos

morfológicos de dilatação e erosão de bordas para determinar precisamente o

contorno do comprimido;

Medida de área (número de pixels contidos dentro da borda detectada) e

representação do resultado (figura 4.c).

a) b) c)

Figura 4: resultados passo a passo do processamento de imagens de RM para avaliar a

desintegração de comprimidos. a) imagem original; b) imagem pré-processada c) imagem

segmentada

Este mesmo procedimento aplicado a uma série temporal de imagens obtém

resultados similares aos apresentados na figura 5:

a) b) c) d)

Figura 5: Seqüência temporal de imagens de RM segmentadas para avaliar a desintegração de

comprimidos. Instante inicial (a); instantes intermediários (b e c) e comprimido desintegrado

(d).

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Os valores de área, quando representados contra o tempo, produzem curvas como as

da figura 6, que podem ser utilizadas para caracterizar o efeito de diferentes excipientes

(curvas mais ou menos acentuadas, conforme a eficiência dos desintegrantes) e da força de

compressão (curvas mais ou menos deslocadas no tempo – processos mais lentos, conforme a

porosidade da forma farmacêutica diminui com a compressão), por exemplo.

Figura 6: perfil de área obtido por análise de imagens de RM para quantificar a desintegração

de comprimidos.

Biosusceptometria de Corrente Alternada

A Biosusceptometria é uma metodologia recentemente desenvolvida para

experimentos de esvaziamento e motilidade gástricos que vem sendo empregada para estudos

farmacotécnicos, principalmente para avaliar o processo de desintegração de formas

farmacêuticas sólidas (cápsulas e comprimidos).

Nesta linha merecem destaques os trabalhos relacionados ao tempo de trânsito

intestinal e desintegração de comprimidos [Corá et al 2006a, Corá et al 2006b], à

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caracterização da BAC para situações de drug delivery [Corá et al 2005a], à aplicação de

imagens magnéticas para avaliar a desintegração de comprimidos no estômago humano [Corá

et al 2003, Corá et al 2005b] e, mais recentemente, à influência da força de compressão na

desintegração de comprimidos [Corá et al 2008].

As imagens de BAC são caracterizadas por elevada sensibilidade, baixa resolução

espacial e elevada resolução temporal para avaliar processos fisiológicos relacionados ao trato

gastrintestinal humano. A título de exemplo, a baixo são apresentados alguns dos resultados

publicados por Corá, Fonseca, Miranda e colaboradores [Corá et al 2008] quando investigavam

a influência da força de compressão na desintegração de comprimidos. Neste experimento,

uma guia plástica garantia o posicionamento de comprimidos dentro de um recipiente com

água à temperatura ambiente fixado em frente ao sistema de BAC multi-sensores (figura 7).

Figura 7: arranjo experimental para avaliara a desintegração de comprimidos através de BAC.

Como ainda não possui software embarcado para correção de artefatos e borramento,

é necessário incluir nos algoritmos de processamento de imagens de BAC processos de

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Recipiente com água

Sistema de BAC

Guia plástica

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restauração através do filtro de Wiener. Em linhas gerais, o processamento destas imagens é

realizado através dos seguintes procedimentos:

Realizada a coleta de dados, os sinais de cada canal são filtrados e submetidos

a um algoritmo que produzirá a cada intervalo de tempo uma imagem baseado

nas distribuições de campo magnético detectadas;

Conhecida a PSF do sistema para a distância fonte-sensor desejada, estas

imagens são restauradas por filtro de Wiener (figura 8);

Em seguida, são aplicados processos de ajustes de contraste por limiarização

de modo similar àqueles da RM;

Com esta imagem em mãos as bordas são detectadas a partir do operador

Canny e analogamente ao processamento de RM, são realizadas também

operações morfológicas de dilatação e erosão de bordas, sem que seja

necessário determinar ROIs ;

Os valores de área são computados e o resultado final é exibido (figura 9);

Figura 8: resultados do processamento de imagens de BAC para avaliar a desintegração de

comprimidos. À esquerda, imagem original; à direita, imagem pós-processada.

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Este mesmo procedimento aplicado a uma série temporal de imagens obtém

resultados similares aos apresentados na figura 9:

a) b) c) d)

Figura 9: Seqüência temporal de imagens de BAC segmentadas para avaliar a desintegração

de comprimidos. Instante inicial (a); instantes intermediários (b e c) e comprimido

desintegrado (d).

Os valores de área, quando representados contra o tempo, produzem curvas

crescentes como às da figura 10, que podem ser utilizadas para caracterizar o efeito de

diferentes excipientes, da força de compressão e diversos outros aspectos de uma formulação.

Figura 10: perfil de área obtido por análise de imagens de BAC para quantificar a

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desintegração de comprimidos.

Conclusões

Os resultados apresentaram diversas aplicações de imagens magnéticas à tecnologia

farmacêutica. Neles, o uso de algoritmos de processamento de imagens foi fundamental para a

quantificação de diversos parâmetros relacionados à confecção das formas farmacêuticas,

permitindo obter resultados mais rápidos e também mais precisos, uma vez que os processos

exemplificados são semi-automáticos.

Algumas técnicas como restauração por Wiener ainda são recentes, o que resulta

constante melhoria dos algoritmos e, conseqüentemente, dos resultados. Há uma constante

busca para o desenvolvimento de algoritmos de quantificação automáticos para atingir a

independência de um operador humano, que naturalmente introduz erros e subjetividade ao

processo.

Todos os resultados exemplificados neste texto estão em desenvolvimento, isto é,

fazem parte da dissertação de mestrado do aluno e num futuro próximo poderão ser

implementados nos demais projetos em andamento no Grupo de Pesquisa.

Referências bibliográficas

[Andrews 1977] ANDREWS, H. C.; Digital Image Restoration, Prentice Hall 1977.

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[Angenent et al 2006] ANGENENT, S.; PICHON, E.; TANNENBAUM, A.; Mathematical methods

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