Titulo Estágio
Plataforma Web para gestão e construção de planos de radioterapia sob um modelo de Gig Economy
Áreas de especialidade
Engenharia de Software
Comunicações, Serviços e Infraestruturas
Local do Estágio
Laboratório de Informática e Sistemas IPN, Coimbra
Enquadramento
Um dos mais importantes processos no tratamento por radioterapia é o de construção dos planos de tratamento (podendo ser também referida por dosimetria). Este processo consiste em configurar um conjunto de parâmetros que irão determinar como irá ser aplicado o tratamento radioterapêutico ao doente. Esses parâmetros determinam o alinhamento do doente perante o equipamento emissor de radiação, o conjunto de feixes e respetiva direção e intensidade, que irão ser emitidos em direção ao volume alvo delineado pelo radioterapeuta. O que se pretende é encontrar uma configuração que permita irradiar o volume a tratar de acordo com o definido na prescrição médica, e, ao mesmo tempo, minimizar a dose absorvida pelos órgãos e tecidos saudáveis.
O planeamento do tratamento é realizado, tipicamente, por um físico (especialidade em física médica) ou dosimetrista, e deve ser aprovado por um radioterapeuta antes da sua aplicação.
A construção dos planos de tratamento é, hoje em dia, feita com recurso a software especializado (Treatment Planning System ou TPS), que permite obter diferentes planos através da definição de um conjunto de parâmetros como pesos e limites associados às diferentes estruturas de interesse (volumes a tratar e órgãos a poupar), sendo que alguns aspectos da configuração do tratamento podem ter de ser definidos à partida (como os ângulos ou arcos de irradiação). O planeamento do tratamento tem por base as imagens de tomografia axial computorizada do paciente, onde todas as estruturas de interesse foram delineadas. O tratamento consiste, normalmente, num conjunto de sessões diárias. No decorrer do tratamento, é possível que as características do tumor e a própria anatomia do doente possam sofrer alterações que justifiquem um replaneamento do tratamento (transformação do tecido tumoral e emagrecimento do paciente).
O tempo de planeamento de um tratamento depende da complexidade do caso a tratar. O tipo de tumor, mas principalmente a sua forma e localização relativa a órgãos críticos do doente, leva a que a construção varie entre 3 horas em casos mais simples e dias em casos mais complexos. O facto de ser impossível prever de antemão a complexidade dos casos que irão surgir em cada Centro de Radioterapia, gera um elevado grau de ineficiência gerado pelo subaproveitamento, quer de equipamentos e software a eles associados, quer de profissionais.
Esta dissertação será integrada num projeto de investigação em co-promoção, cujo objectivo consiste na implementação de um sistema, num modelo Software as a Service (SaaS), que exponha um conjunto de ferramentas e serviços para Médicos Radiologistas e Dosimetristas, desenhados para, por um lado, aproximar a oferta e procura de profissionais especializados e, por outro lado, agilizar o processo de construção de planos de tratamento para um determinado paciente.
Objetivo
Os objectivos desta proposta de estágio consistem na implementação de um conjunto de módulos de suporte ao sistema, assim como na implementação de uma plataforma Web que integra os diferentes componentes do sistema, a serem desenvolvidos por outras equipas, e fornece um conjunto de funcionalidades adequadas ao correcto funcionamento do modelo de Gig economy que fornecerá o serviço de criação de Dosimetrias on-demand e acomodar os Médicos Radiologistas e Dosimetristas, independentes, que irão fornecer esse serviço, nomeadamente:
-Gestão de dosimetristas
-Autenticação e Autorização
-Gestão de workflow de dosimetrias
-Registo e auditoria
O Front-end da plataforma Web será implementado fazendo uso das tecnologias HTML e Javascript, e da Framework Model-View-Controller (MVC) Angular para agilização do processo de desenvolvimento com garantia de compatibilidade com os sistemas mais usados de navegação na Internet. Já para o Back-end será feita uma escolha criteriosa de tecnologias dependendo do refinamento do estado da arte a realizar.
Para além das tarefas inerentes aos objectivos apresentados, é de realçar que neste estágio está presente uma forte componente de Engenharia de Software, particularmente na definição de arquitectura do sistema como um todo e na elencagem de requisitos, tarefas que pressupõem uma forte componente de análise e investigação sobre as interações entre os diferentes módulos, e os seus requisitos. Para tal, será essencial uma boa gestão de expectativas e boa comunicação com as diferentes equipas envolvidas no desenvolvimento.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
- Revisão da literatura
- Identificação e familiarização com ferramentas úteis ao trabalho
- Identificação de dados usar no treino e validação dos modelos
- Análise de requisitos
- Elaboração da proposta de dissertação.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
- Experimentação
- Implementação de soluções
- Avaliação das abordagens propostas
- Elaboração da dissertação de mestrado.
- Escrita de artigo científico.
Condições
O local de trabalho será no Laboratório de Informática e Sistemas do IPN, caso a situação pandémica o permita.
O trabalho será integrado num projeto de investigação em co-promoção, no âmbito do qual o estudante se poderá candidatar a uma bolsa de investigação para licenciado, durante um período de 6 meses renovável, no valor de 835€ / mês.
Observações
Durante a fase de candidatura, dúvidas relacionadas com esta proposta, nomeadamente acerca dos objectivos e condições, devem ser esclarecidas com os orientadores, através de e-mail ou de uma reunião, a marcar após um contacto por e-mail.
Orientador
Hugo Dinis Pereirinha da Silva Amaro
hamaro@ipn.pt 📩