FORMANDO ENGENHEIROS E LÍDERES

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Estudante da Poli-USP aperfeiçoa algoritmos de tomografia computadorizada em iniciação científica

O trabalho recebeu Menção Honrosa no Simpósio Internacional de Iniciação Científica e Tecnológica da USP (SIICUSP)

Ao estudar Engenharia Elétrica pela Escola Politécnica (Poli) da USP, o hoje engenheiro Roberto Costa Ceccato deu início à uma jornada que fazia parte dos planos que viu ganharem forma ainda na infância: aprofundar a ligação entre os conhecimentos da engenharia e biomedicina, e assim ajudar as pessoas por meio do desenvolvimento de soluções para a área da saúde. Durante sua graduação, ele realizou uma pesquisa de iniciação científica em que estudou tomografia por ultrassom, mais especificamente em formas de aprimorar este recurso.

 

O aluno orientado pelo professor Sérgio Furuie, docente do Departamento de Engenharia de Telecomunicações e Controle da Poli, Roberto realizou o projeto que o motivou a seguir carreira acadêmica, ingressando no doutorado direto logo após concluir sua graduação. Seu tema de pesquisa mantém-se próximo ao começado na Iniciação Científica: sobre reconstruções tomográficas obtidas por meio das técnicas de ultrassonografia, a fim de evitar resultados subótimos, ou seja, abaixo dos melhores resultados possíveis. 

 

O diferencial na IC de Roberto, reconhecido pelas bancas da etapa nacional e internacional do SIICUSP, é o método desenvolvido com objetivo de melhorar a resolução dos algoritmos, considerados estado da arte, que reconstituem a imagem. Normalmente, os ultrassons atuais mostram apenas as estruturas, mas não caracterizam o tecido, no caso de a área compreender um tumor ou ser parte da totalidade do tecido uma informação, como a velocidade do som, pode ajudar no diagnóstico. Como alternativa, Ceccato apresentou uma técnica de reconstrução (TOF-RRPM), que garante mais velocidade na captura ultrassonográfica e ajuda a melhorar a resolução das imagens finais, geradas pelos métodos hoje tidos como estado da arte. 

Manequim virtual, representando um corte transversal no tórax humano, utilizado para as simulações de propagação de onda acústica e testes do método desenvolvido. Nessa imagem os pontos ao redor representam transdutores que emitem e captam ultrassom. No caso em questão estão destacados os caminhos refratados (de tempo mínimo) de uma frente de onda emitida do transdutor mais a esquerda e chegando a todos os outros ao redor. A determinação desses caminhos de tempo mínimo é importante para a realização do processo de minimização do erro entre o tempo calculado entre transdutores (consequência da distribuição de velocidades) e o tempo observado.
Resultado de reconstrução do método desenvolvido na IC. Imagem simples que vai servir como chute inicial (conjectura inicial) para o método de inversão total de onda. A hipótese era que um chute um pouco melhor do que assumir o meio homogêneo, igual a água (velocidade constante igual a 1540m/s), acarretaria um processo de minimização de erro melhor e resultado final melhor no método de inversão total de onda.

“A participação [no SIICUSP] por si só foi uma experiência realizadora e que me fez compreender o tamanho da USP, o tamanho de sua importância social e a capacidade de melhoria da qualidade de vida das pessoas; especialmente nas áreas de Biologia e Biomedicina”, conta Roberto. “Então, ter ido além, ter passado para a Etapa Internacional e ter recebido uma Menção Honrosa dentre tantos outros trabalhos importantes para essas áreas, me deu um sentimento de que vale a pena continuar se mantendo curioso e desenvolvendo tecnologia para a área da Saúde”.

Ceccato cita a pandemia de covid-19 como um dos grandes exemplos de como a Engenharia pode unir-se à Biomedicina para produzir pesquisa e tecnologia que retorne à sociedade. Um exemplo dentro da Escola Politécnica é o ventilador pulmonar do Projeto INSPIRE, desenvolvido por pesquisadores da Poli, que retratam bem o casamento entre as duas áreas, que ofereceram um equipamento de suporte respiratório emergencial para atender a demanda hospitalar em meio à crise. 

 

Atualmente, o projeto do qual Roberto faz parte visa elaborar um método de reconstrução quantitativa utilizando o hardware de sonotrombólise (ultrassom de alta energia aliado a microbolhas, para a quebra de trombos em vasos sanguíneos), desenvolvido pela parceria entre a Escola Politécnica e a Faculdade de Medicina da USP, mais especificamente pelo InCor, Instituto do Coração.

 

Os planos para o futuro de Ceccato mantêm a essência que o hoje pesquisador traçou ainda na infância: tornar-se professor e contribuir para a pesquisa e desenvolvimento de projetos na área de Engenharia Biomédica, voltados sobretudo para o retorno à sociedade, da qual acredita estarem indissociáveis. “Como meu orientador me instruiu, o pesquisador é aquele que não está satisfeito até esgotar todas as possibilidades, ele não se contenta com o ‘ah, funciona’. Depois de funcionar, ele se pergunta: ‘e se não funcionar?’, ‘e se não funcionar para todos?’. Quando estamos falando da vida das pessoas é preciso testar, testar e testar”, afirma. 

SIICUSP 2022 – Todos os anos, a USP promove o Simpósio Internacional de Iniciação Científica e Tecnológica, em que alunos de graduação da USP e de outras instituições brasileiras e internacionais apresentam os resultados dos projetos de iniciação científica e tecnológica. Neste evento são apresentados trabalhos como os dos alunos Roberto Costa Ceccato e Vitor dos Santos Silva, que receberam Menção Honrosa na Etapa Internacional do 30º SIICUSP. 

 

Saiba mais sobre como acompanhar o SIICUSP 2022 aqui

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