Titulo Estágio
RetFluidMapping – Protótipo de software para a visualização de espaço extracelular na retina humana
Áreas de especialidade
Engenharia de Software
Local do Estágio
AIBILI
Enquadramento
A presente proposta enquadra-se no
âmbito do Projecto Exploratório RetFluidMapping - Development and
validation of OCT-based Abnormal Retinal FluidMapping
(EXPL/EMD-EMD/1402/2021). Este projecto é resultante da candidatura
da AIBILI - Associação para Investigação Biomédica e Inovação
em Luz e Imagem ao concurso promovido pela Fundação para a Ciência
e a Tecnologia “Concurso de Projectos IC&DT em todos os
Domínios Científicos” que decorreu em 2021. A AIBILI é uma
associação privada sem fins lucrativos, vocacionada para a
investigação biomédica na área da saúde, tendo como foco
principal a oftalmologia e doenças da retina, como a retinopatia
diabética.
Objetivo
A AIBILI patenteou o método OCT-LEAKAGE que permite a identificação e quantificação de espaço extracelular na retina humana através do exame oftalmológico não invasivo de tomografia de coerência óptica (OCT). Esta proposta tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de software, para a exploração tridimensional da acumulação de espaço extracelular na retina humana, tendo em conta os requisitos necessários para a sua utilização na prática clínica diária.
A técnica de OCT permite de forma não invasiva visualizar a estrutura da retina. Para isso, os equipamentos de OCT adquirem imagens tridimensionais num volume de 6x6x2 mm3, as quais são compostas por 350x350x1024 pontos de intensidade de sinal reflectido. Utilizando estas imagens podemos ter uma visão das camadas morfológica da retina muito perto dos cortes histológicos que são apresentados nos atlas de oftalmologia.
Presentemente, o OCT-LEAKAGE identifica o espaço extracelular na retina, apresentando como resultado mapas binários para as diversas camadas morfológicas da retina, segmentadas através de um processo semi-automático. A partir destes mapas quantifica o aumento anormal do espaço extracelular em comparação a uma base normativa de indivíduos saudáveis.
Está em curso na AIBILI a melhoria método de OCT-LEAKGE, através do projecto financiado pela FCT, para calcular a distribuição volumétrica do espaço extracelular para cada uma das camadas segmentadas. Pretende-se com este protótipo de software aqui apresentado, capacitar o utilizador comum para redefinir os interfaces das camadas morfológicas da retina resultante do processo de segmentação, definindo novas zonas de interesse e visualizar e explorar dos resultados do método, de forma a este ser capaz de mais facilmente interpretar os resultados.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Fase 1 - Revisão da bibliografia e Estado da Arte.
No decurso desta fase, serão disponibilizadas as referências bibliográficas do método de OCT-LEAKAGE para que o aluno tome conhecimento deste método. O aluno deverá executar uma pesquisa sobre o estado da arte de tecnologias de visualização tridimensional, tendo como objectivo estabelecer as bases para a Fase 2.
Fase 2 - Escolha e estudo da tecnologia de suporte para a visualização tridimensional dos dados de OCT e de fluído na retina
Durante esta fase serão estabelecidos os requisitos funcionais para o protótipo de software RetFluidMapping e fundamentar a escolha da tecnologia. Estes requisitos terão como foco a redefinição manual das zonas de interesse, visualizar e explorar os dados calculados através do OCT- LEAKAGE assim como a criação de reports predefinidos e customizáveis.
Fase 3 - Desenvolvimento de um protótipo simples para demonstração de conceito.
Nesta fase pretende-se desenvolver um protótipo simples para a demonstração de conceito, onde se explorarão formas de visualização dos dados, assim como procedimentos manuais para a redefinição das zonas de interesse. Recorrendo a resultados já existentes do método OCT-LEAKAGE, serão identificados casos de teste para que durante a Fase 6 – “Testes e Experimentação” possam ser utilizados como casos de validação.
Fase 4 – Elaboração da proposta de dissertação.
A proposta de dissertação seguirá o formato do Relatório Intermédio de Dissertação/Estágio, onde o aluno irá documentar as funcionalidades propostas para desenvolvimento, assim como as estratégias para a sua implementação, identificação de potenciais riscos que possam surgir durante o desenvolvimento, entre outros tópicos relevantes.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
Fase 5 – Desenvolvimento de soluções de visualização e interacção de acordo com o plano de investigação da proposta.
Nesta fase pretende-se implementar as funcionalidades previstas na proposta de dissertação. Particular atenção será dada às funcionalidades/ferramentas do utilizador para redefinir/modificar os interfaces das camadas internas da retina, assim como na visualização de resultados OCT-LEAKAGE e na sua sobreposição aos dados originais de OCT, além da criação de reports, imagem e numéricos, predefinidos e customizáveis.
Fase 6 – Testes e experimentação.
Nesta fase pretende-se avaliar as funcionalidades/ferramentas implementadas, a sua robustez face aos casos de teste identificados na Fase 3 - “Desenvolvimento de um protótipo simples para demonstração de conceito”.
Fase 7 - Escrita da Dissertação.
Nesta fase o aluno irá elaborar a o Relatório de Dissertação/Estágio.
Condições
O estágio é não remunerado e será realizado nas instalações da AIBILI.
Observações
O aluno deve ter experiência em
programação numa linguagem genérica (JAVA, Python,...),
conhecimentos de MatLab / Mathematica e forte motivação para o
desenvolvimento de software.
Orientador
Torcato Miguel Barreira Paredes dos Santos
torcato@aibili.pt 📩