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Acelerador de partículas torna tomografias mais precisas

Publicado em 22 outubro 2015

Por Leonardo Zacarin

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, vem realizando estudos em parceria com o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), um dos quatro laboratórios do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que está localizado em Campinas, no interior de São Paulo. A pesquisa que vem sendo desenvolvida utiliza o maior acelerador de partículas da América Latina para realizar tomografias. Uma das diferenças para um tomógrafo convencional é que, nesse estudo, o que gira é o objeto dentro do tomógrafo.

As reconstruções das imagens internas começam na emissão da luz síncrotron. Quando os feixes incidem no objeto, ele é dividido virtualmente em 2048 camadas. Cada uma dessas camadas é uma imagem com quatro milhões de pontos (pixels), que, quando observados em três dimensões, são chamados de voxels. Cada voxel é um cálculo a ser feito para reconstruir a imagem.

Melhora na análise
Segundo o pesquisador do CeMEAI Elias Helou Neto, a pesquisa busca melhorar a análise dos voxels. “Nós queremos modelos mais sofisticados, com métodos que precisem de poucas interações para convergir em uma solução boa, e em que cada uma dessas interações tenha um custo computacional reduzido”, explica.

O diretor científico do LNLS, Harry Westfahl, ressalta outra diferença para um tomógrafo convencional. “No tomógrafo de hospital, você tem objetos grandes e faz tomografias com voxels da ordem de milímetros. Aqui, os objetos são pequenos e os voxels são da ordem de mícrons”, afirma. Um vídeo sobre a pesquisa pode ser visto neste link.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

O CeMEAI é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O Centro é especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

Além do ICMC, o CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

Mais informações: (16) 3373.6609

Da Assessoria do Cepid CeMEAI

Agência USP