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quarta-feira, 11 de dezembro de 2019

Workshop internacional em engenharia de software para a saúde: prazo para submissão de trabalhos termina em janeiro

O evento acontece de 16 a 20 de março de 2020 em Salvador, na Bahia



Termina no dia 13 de janeiro de 2020 o prazo para submeter trabalhos à segunda edição do International Workshop on Software Engineering for Healthcare (SEH), que acontece de 16 a 20 de março, em Salvador, na Bahia. A iniciativa é parte da programação de uma das maiores conferências internacionais da área: IEEE International Conference on Software Engineering (ICSE)

A ideia do Workshop é exatamente estimular a interação entre estudantes, pesquisadores e profissionais de engenharia de software, informática em saúde e domínios médicos. Entre os tópicos que serão discutidos no evento estão padrões, métodos, modelos e técnicas que moldarão a próxima geração dos sistemas de software na área da saúde, especialmente em relação à qualidade, segurança, proteção, governança de dados e sustentabilidade. 

O workshop também pretende abordar o papel que a engenharia e a arquitetura de software desempenham na criação de novas soluções de assistência médica e tendências emergentes na prática atual, inclusive nos países em desenvolvimento. Por meio da troca de experiências bem-sucedidas, os participantes poderão analisar o impacto de soluções alternativas, incentivando a inovação. 

“O principal objetivo do Workshop é estabelecer uma agenda de pesquisa no campo da engenharia de software para dar suporte ao projeto e desenvolvimento de sistemas para a área de saúde”, explica a professora Elisa Yumi Nakagawa, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) USP, em São Carlos, que é uma das coordenadoras do evento. 

A comissão organizadora do Workshop conta ainda com a participação de Lina Garcés e Milena Guessi, pós-doutorandas que fazem parte do Laboratório de Engenharia de Software (LabES) do ICMC. Para se inscrever e submeter trabalhos no evento, basta acessar o site do Workshop.

Texto: Assessoria de Comunicação do ICMC/USP 

International Workshop on Software Engineering for Healthcare 
E-mail: seh2020@googlegroups.com

quinta-feira, 28 de novembro de 2019

Simulação computacional ajuda a entender o transporte de partículas suspensas na atmosfera

Pesquisadores da USP usam simulações computacionais para entender como ocorre o transporte de partículas microscópicas, conhecidas como aerossóis, entre as diferentes camadas atmosféricas

As queimadas florestais, como as ocorridas em agosto, na Amazônia, estão entre as fontes antropogênicas de aerossol (crédito da imagem: NASA)

Além de influenciar o clima, as chuvas e a agricultura, o material particulado suspenso na atmosfera pode afetar a saúde humana, favorecendo doenças respiratórias, cardiovasculares e até mesmo câncer. Por esse motivo, tem sido objeto de estudos em diversos países.

No Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP), um grupo coordenado pela professora Livia Freire tem usado simulações computacionais para entender como ocorre o transporte dessas partículas microscópicas, também conhecidas como aerossóis, entre as diferentes camadas atmosféricas. As fontes de aerossol podem ser naturais (como os compostos orgânicos voláteis emitidos pelas árvores) ou antropogênicas (como a fumaça emitida por veículos, fábricas e queimadas florestais). 

A pesquisa tem apoio da FAPESP e foi apresentada por Freire durante o simpósio FAPESP Week France. “Nosso interesse é saber como os aerossóis são transportados pelo escoamento atmosférico, um movimento muito complicado de simular e de compreender por ser turbulento. Estamos desenvolvendo modelos numéricos que simulam o escoamento da atmosfera e como ele transporta partículas. O objetivo é chegar a equações simples, que pesquisadores em outras áreas possam usar para entender a concentração de partículas na atmosfera”, disse Freire à Agência FAPESP.

Segundo a pesquisadora, para prever o comportamento das partículas e determinar, por exemplo, sua concentração em um determinado local e hora, é necessário entender o escoamento turbulento presente na camada-limite atmosférica, como é chamada a região que corresponde às primeiras centenas de metros da atmosfera. “É uma região que concentra todas as trocas de energia, gases e partículas entre a atmosfera e os elementos que compõem a superfície do planeta”, explicou.

“O problema dos escoamentos turbulentos [em que as partículas se misturam de forma caótica, com turbulência e redemoinhos] é muito complexo, pois envolve várias escalas, desde a escala da própria atmosfera até outras muito pequenas, como os vórtices turbulentos que transportam partículas. Para simular isso em computador, precisamos representar todas essas escalas, o que implica um aumento significativo nos custos de computação. É um grande desafio representar todos os diferentes componentes da atmosfera em um sistema computacional com custo viável”, disse Freire.



Large-Eddy Simulation - De acordo com Freire, a camada-limite atmosférica possui um escoamento turbulento cuja representação computacional mais fiel é obtida pela técnica chamada de Large-Eddy Simulation (LES).

“Por sua natureza complexa, o estudo da turbulência tem como base o uso de simulações numéricas combinadas com a análise de dados experimentais. Para o escoamento atmosférico, o uso da técnica LES fornece indicadores importantes sobre o comportamento único da turbulência. Progressos significativos têm sido feitos no desenvolvimento de modelos para o transporte de matéria e energia na atmosfera em condições simplificadas”, disse.

“Por exemplo, a concentração média de partículas finas emitidas de uma região de solo plano e nu pode ser representada por uma simples relação de fluxo-perfil, um resultado encontrado a partir do uso de LES”, acrescentou.

Segundo Freire, os avanços na capacidade computacional oferecem uma oportunidade para investigar problemas mais complexos, como o transporte de partículas na presença de florestas e cidades.

“Estamos usando o LES, uma ferramenta numérica avançada, para desenvolver novos modelos que permitam explicar o transporte de partículas na atmosfera. Isso poderá aumentar nossa compreensão e nossa capacidade de prever seu papel no meio ambiente”, disse.

Na pesquisa com o LES, Freire tem trabalhado com os professores Leandro Franco de Souza, do ICMC, e Amauri Pereira de Oliveira, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, ambos da USP, e com David Richter, da Universidade de Notre Dame, nos Estados Unidos.

O simpósio FAPESP Week France foi realizado entre os dias 21 e 27 de novembro, graças a uma parceria entre a FAPESP e as universidades de Lyon e de Paris, ambas da França. Leia outras notícias sobre o evento em www.fapesp.br/week2019/france.

Texto: Heitor Shimizu, de Lyon - Agência FAPESP

Mais informações
Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666
E-mail: comunica@icmc.usp.br

terça-feira, 10 de setembro de 2019

Setembro Amarelo no ICMC: participe das atividades e faça a vida florescer

No mês destinado à prevenção do suicídio, diversos eventos acontecerão no ICMC para promover a conscientização da comunidade, discutindo os mitos que rondam o tema

As atividades são abertas a todos os interessados, não demandam inscrições prévias e começam quinta-feira, 12 de setembro

Muitas inquietações carregam aqueles que precisam lidar com a dor do suicídio. Às vezes, sentimos não ser um ouvido que acolhe, uma voz que tranquiliza, um abraço que acalenta. A inquietação segue também quem, um dia, já tentou tirar a própria vida. Há, ainda, os que pensam sobre o assunto, mas jamais teriam coragem de dizer. Conversar sobre essas muitas inquietações – tão cheias de silêncio –, é o principal objetivo de uma série de atividades que acontecerão a partir deste mês no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. 

Conhecido como Setembro Amarelo, o mês é dedicado à prevenção ao suicídio. A proposta surgiu em 2014 a partir de uma união de esforço do Conselho Federal de Medicina e da Associação Brasileira de Psiquiatria. No ICMC, as ações da campanha serão promovidos pelo Grupo de Apoio Psicopedagógico (GAPsi) e têm como objetivo abrir possibilidades de diálogo sobre o tema e conscientizar a comunidade a respeito dos mitos que rondam o suicídio. 

Os eventos são abertos a todos os interessados, não demandam inscrições prévias e começam na próxima quinta-feira, dia 12 de setembro, com uma roda de acolhimento e conversa mediada pela professora Tais Bleicher, do Departamento de Psicologia da UFSCar. Para participar, basta comparecer ao auditório Luiz Antonio Favaro, no bloco 4 do ICMC, às 9h30. 

Já o bate-papo Amigos em risco: como posso ajudar? acontece na terça-feira, 24 de setembro, a partir das 13 horas, também no auditório do bloco 4. A atividade será mediada pela funcionária Maria Fernanda Marreta, que é psicóloga e membro do GAPsi. O tema vai nortear, ainda, um minicurso sobre detecção de risco e prevenção ao suicídio, com quatro horas de duração, que ocorrerá no início de outubro. Um formulário para manifestação de interesse em participar da ação está disponível neste link: icmc.usp.br/e/105a8. A ideia é identificar a disponibilidade dos interessados, possibilitando alcançar o maior número possível de participantes. 

O que é o GAPsi – Quem não sabe como funciona o Grupo de Apoio Psicopedagógico do ICMC poderá conhecê-lo em duas oportunidades: na quarta-feira, 18 de setembro, a partir das 14 horas, no auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano, no bloco 6; e no dia 9 de outubro, a partir das 18 horas, no auditório Luiz Antonio Favaro. Esses dois eventos serão mediados pela professora Simone de Souza, que é coordenadora do GAPsi. 

O Setembro Amarelo também vai colorir as telas da sessão especial do PETCult, que acontecerá na quinta, 19 de setembro, a partir das 19 horas, no auditório do bloco 6. Logo após a exibição de um filme, haverá debate mediado por alunos que participam do Programa de Educação Tutotal (PET-Computação) e por membros do GAPsi. 

Em um cenário em que, a cada 40 segundos uma pessoa coloca fim à vida em algum lugar do mundo, falar sobre suicídio é a única forma de fazer a vida florescer. Conversar sobre nossas inquietações pode tornar a vida mais leve e colorida. 


Texto: Denise Casatti - Assessoria de Comunicação do ICMC
Crédito da primeira imagem: Fernando Mazzola

Mais informações
Site da campanha Setembro Amarelowww.setembroamarelo.com
Cartilha Suicídio - Informando para preveniricmc.usp.br/e/3f741
Setembro Amarelo no ICMC no Facebook: 
Grupo de Apoio Psicopedagógico do ICMC: (16) 3373.9146
E-mail: gapsi@icmc.usp.br

Setembro Amarelo no ICMC

Roda de acolhimento e conversa sobre suicídio 
Quando: quinta-feira, 12 de setembro, às 9h30 
Local: auditório Luiz Antonio Favaro (4-111), no bloco 4 do ICMC 
Mediadora: professora Tais Bleicher (UFSCar) 

O GAPsi te escuta! Venha conhecer o Grupo! 
Quando: quarta-feira, 18 de setembro, às 14 horas 
Local: auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano (6-001), no bloco 6 do ICMC 
Mediadora: professora Simone do Rocio Senger de Souza (ICMC) 

PETCult especial Setembro Amarelo 
Quando: quinta-feira, 19 de setembro, às 19 horas 
Local: auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano (6-001), no bloco 6 do ICMC 
Mediadores: membros do PET e do GAPsi 

Amigos em risco: como posso ajudar? 
Quando: terça-feira, 24 de setembro, às 13 horas 
Local: auditório Luiz Antonio Favaro (4-111), no bloco 4 do ICMC 
Mediadora: Maria Fernanda Marreta (ICMC) 

Minicurso Amigos em risco: como posso ajudar? 
Quando: a definir, de acordo com a disponibilidade dos interessados (proposta: semana de 7 a 11 de outubro) 
Formulário para manifestar interesse: icmc.usp.br/e/105a8

O GAPsi te escuta! Venha conhecer o Grupo! 
Quando: quarta-feira, 9 de outubro, às 18 horas 
Local: auditório Luiz Antonio Favaro (4-111), no bloco 4 do ICMC 
Mediadora: professora Simone do Rocio Senger de Souza (ICMC) 

Setembro amarelo no campus da USP em São Carlos 
Eventos promovidos pelo Instituto de Química de São Carlos (IQSC): 

quarta-feira, 4 de julho de 2018

Ouvir dá trabalho: USP desenvolve plataforma para medir esforço auditivo

Gratuita, a nova ferramenta está disponível na web e foi testada com adolescentes com e sem deficiência auditiva; resultados mostram que o recurso pode facilitar o trabalho de fonoaudiólogos

Plataforma foi testada com 13 adolescentes com deficiência auditiva,
que usavam um aparelho de amplificação sonora individual
(crédito: USP Imagens)
 
Na sala de aula, um adolescente se esforça para prestar atenção no que o professor está falando. O ambiente a sua volta não contribui para a realização da tarefa: os sons das vozes dos colegas se misturam a diversos outros ruídos como o barulho dos carros que passam na rua, o canto de pássaros, os passos de um colega que se levanta. Em um ambiente ruidoso, manter o foco para escutar o professor é um desafio para qualquer estudante ouvinte, imagine então a dificuldade enfrentada por um aluno com deficiência auditiva. 

Com o objetivo de facilitar a mensuração desse esforço auditivo, pesquisadores da USP criaram uma plataforma digital e gratuita que facilita a realização de testes de dupla tarefa. Adolescentes com e sem deficiência auditiva participaram dos primeiros experimentos usando a ferramenta e os resultados indicam que a plataforma poderá ser uma importante aliada dos fonoaudiólogos em diversos contextos. 

Exemplo de uma das telas da plataforma digital criada pelos pesquisadores

O projeto é resultado da união de esforços de duas pesquisadoras da área de fonoaudiologia, vinculadas à Faculdade de Odontologia de Bauru (FOB) da USP, e de mais dois pesquisadores da área de computação, ligados ao Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. A soma dos conhecimentos das duas áreas propiciou quantificar quanto os adolescentes se esforçam para compreender uma mensagem quando estão em uma situação adversa, enfrentando dificuldades para ouvir. 

“No depoimento de um dos estudantes sobre o ambiente da sua sala de aula, que considera barulhenta, ele diz que não consegue prestar atenção na fala do professor. Então, desiste de acompanhar a aula e começa a conversar com os amigos. Essa atitude pode trazer impactos negativos para o processo de aprendizagem”, explica Aline Duarte da Cruz, que defendeu recentemente seu doutorado no programa de pós-graduação em Fonoaudiologia da FOB. Dependendo do esforço auditivo que é realizado, o estudante pode apresentar fadiga, caracterizada como um sentimento de cansaço, exaustão, dificuldade de concentração, aumento da distração, alteração de humor, diminuição da energia e da eficiência mental, podendo levar ao estresse. Daí a relevância de construir instrumentos apropriados para mensurar o esforço auditivo. 

Foi a orientadora do trabalho de Aline, a professora Regina Tangerino de Souza, que tomou a iniciativa de buscar uma parceria na área de computação para lidar com um dos desafios encontrados pelas pesquisadoras: elas precisavam medir o esforço auditivo dos adolescentes de forma fácil e atraente, além de, ao mesmo tempo, registrar os dados obtidos de maneira rápida e confiável. Quando o e-mail de Regina chegou ao professor Seiji Isotani, do ICMC, ele logo pensou no doutorando Wilmax Cruz que, durante o mestrado, havia elaborado um software para apoiar cuidadores de idosos, o Day2Day. A experiência anterior de Wilmax na área de tecnologia aplicada à saúde foi fundamental para que os dois pesquisadores do ICMC atendessem ao chamado das fonoaudiólogas. 

“Todas as áreas do conhecimento têm buscado essa abrangência interdisciplinar. Na computação, em particular, temos essa visão de propiciar o uso de tecnologias por outras áreas, já que, atualmente, a computação permeia todos os campos”, destaca o professor Seiji Isotani. 


O projeto também contou com a colaboração do professor Jean-Pierre Gagne,
do Institut Universitaire de Gériatrie de Montréal, que foi co-orientador de Aline no doutorado


Como funciona – Aline explica que, para medir o esforço auditivo, é comum empregar um teste em que o participante precisa realizar duas tarefas simultaneamente: enquanto escuta uma fala em um ambiente com ruído (tarefa primária), a pessoa precisa, ao mesmo tempo, realizar outra tarefa como, por exemplo, uma atividade de memorização (tarefa secundária). Em suas buscas, Aline não encontrou uma padronização nessas atividades secundárias: enquanto alguns pesquisadores pediam aos participantes para memorizarem uma sequência de números, outros requisitavam que as pessoas se lembrassem dos desenhos de um baralho (naipes) ou de uma sequência de cores. 

Mas por que usar duas tarefas nesse caso? A fonoaudióloga explica que a dupla tarefa requer do participante a execução de várias operações mentais simultâneas, o que acontece frequentemente durante a aprendizagem, quando, por exemplo, os alunos precisam acompanhar atentamente a fala contínua do professor enquanto fazem suas anotações: “Na dupla tarefa, o participante deve focar sua atenção na tarefa principal, que é o reconhecimento da fala. Qualquer outra tarefa é secundária”. 

Imagine, agora, o trabalho que os fonoaudiólogos têm para medir, manualmente, o esforço auditivo de um paciente na realização dessa dupla tarefa. Para ter validade científica, um teste assim precisa ser realizado por mais de um especialista, para garantir que não existam erros no registro dos dados no papel. “Então, identificamos que havia uma lacuna: se usássemos a tecnologia para nos ajudar, poderíamos facilitar o registro dos dados e também tornar o teste mais agradável para os adolescentes, nosso público-alvo”, conta Aline. 

Foi assim que nasceu a Paleta, uma plataforma digital para auxiliar na execução de testes de dupla tarefa. O adolescente escuta várias sentenças em meio a ruídos enquanto vê, diante da tela de um computador, tablete ou do celular, uma sequência de cores piscando que precisa ser memorizada. A seguir, o adolescente deve repetir as sentenças que escutou bem como a sequência das cores que viu. A plataforma registra automaticamente o que foi lembrado pelo participante, bem como os erros, os acertos e o tempo que cada adolescente levou para recuperar a informação visual. Com esses dados coletados, calcula-se o esforço auditivo. 

O interessante é que foi um brinquedo popular da década de 1980, guardado na memória de Wilmax, que serviu de inspiração para a criação da Paleta. “Você se lembra daquele jogo chamado Genius, em que os botões coloridos emitiam sons, se iluminavam em sequência e a gente tinha que repetir? Então, eu pensei em fazer isso, só que de forma virtual”, revela o doutorando. 

Brinquedo Genius inspirou Wilmax
(crédito: divulgação)


Os primeiros testes – A Paleta foi testada com 18 adolescentes com audição normal e 13 adolescentes com deficiência auditiva de grau moderado e severo, com média de idade de 14 anos. Esses 13 adolescentes usavam um aparelho de amplificação sonora individual (AASI). Mesmo com a utilização do aparelho, quem tem deficiência auditiva costuma ter dificuldade para entender a fala em ambientes com ruído. 

Uma das soluções encontradas para reduzir esse problema é acoplar ao AASI uma tecnologia assistiva: o sistema de frequência modulada (sistema FM). O dispositivo é composto por um transmissor e um receptor. O transmissor é responsável por captar a fonte sonora, por exemplo, a voz do professor, por meio de um microfone. O sinal é enviado diretamente para o receptor, uma peça que é acoplada ao AASI do estudante. Assim, a ênfase recai exclusivamente na voz do professor. Desde 2013, o Sistema Único de Saúde fornece o sistema FM para crianças e adolescentes na faixa etária entre cinco e 17 anos. 

Com o objetivo de verificar se há uma redução no esforço auditivo dos adolescentes com deficiência auditiva ao utilizarem o sistema FM, Aline realizou testes com a Paleta em adolescentes que usavam o AASI, nas situações sem e com o sistema FM acoplado. “O uso do sistema FM foi efetivo para reduzir o esforço auditivo quando comparado com os resultados apenas com o uso do AASI. O esforço foi menor até mesmo quando comparado ao dos adolescentes que tinham audição normal”, ressalta Aline nas conclusões da tese de doutorado Esforço auditivo e fadiga em adolescentes com deficiência auditiva – uso do sistema FM

Em relação ao impacto do ruído na aprendizagem, Aline diz que a queixa dos adolescentes com deficiência auditiva diminui significativamente com o uso do sistema FM. “Eles apresentam melhor desempenho até que seus pares ouvintes”, enfatiza a pesquisadora. Não é à toa que a maioria dos adolescentes usuários do sistema FM encontra-se satisfeito e faz uso efetivo de seus dispositivos em sala de aula. 

Aline (à direita) e sua orientadora, a professora Regina, durante a defesa da tese de doutorado,
que aconteceu no dia 15 de maio na FOB/USP
(crédito: arquivo pessoal)

Colorida e em vários idiomas – “Quando começamos o projeto, não tínhamos ideia da importância que a plataforma poderia ter. Foi um processo intenso de construção conjunta”, diz Wilmax. A união de esforços deu tão certo que a Paleta estará disponível, em breve, em mais três idiomas – inglês, francês e espanhol – além do português. Gratuita e aberta, a plataforma pode ser personalizada. Ou seja, os fonoaudiólogos podem selecionar a quantidade de apresentações e a sequência de cores a serem empregadas na tarefa secundária que querem utilizar, de acordo com a tarefa primária selecionada. 

Acessível por meio de endereço eletrônico www.paleta.fob.usp.br, a Paleta pode ser utilizada via computador, tablete e celular, com suporte para sistema operacional IOS e Android. Aline destaca que cada vez mais profissionais de saúde têm aderido ao uso de aplicativos para auxiliar na consulta, diagnóstico e acompanhamento de pacientes. De fato, a Paleta mostra quanto o diálogo entre computação e saúde pode ser bem-sucedido, especialmente quando os especialistas das duas áreas do conhecimento sabem ouvir uns aos outros. 

Imagem mostra o ambiente de teste da Paleta


Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP 

Mais informações 
Conheça a Paleta: www.paleta.fob.usp.br
Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666 
E-mail: comunica@icmc.usp.br

terça-feira, 26 de abril de 2016

Abertas inscrições no mestrado profissional em matemática, estatística e computação aplicadas à indústria

São 20 vagas com ênfase em Ciência de Dados: Agricultura, Saúde e Infraestrutura


O Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, está com inscrições abertas, até o dia 19 de maio, para o processo seletivo do Mestrado Profissional em Matemática, Estatística e Computação Aplicadas à Indústria (MECAI). A iniciativa está ligada ao Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP.

Neste ano, são oferecidas 20 vagas na ênfase em Ciência de Dados: Agricultura, Saúde e Infraestrutura. O público-alvo são profissionais que atuam, atuaram ou tenham vínculo com instituições ligadas aos setores da ênfase. “Pretendemos atrair profissionais que queiram melhorar sua qualificação e que tragam problemas (projetos) relacionados aos setores agrícola, à área da saúde e de infraestrutura, para que, no decorrer do curso de mestrado, possamos auxiliá-los na solução de tais problemas, encontrando alternativas que viabilizem possíveis soluções”, comentou o coordenador do MECAI, Luis Gustavo Nonato, professor do ICMC e pesquisador do CeMEAI.

O processo seletivo será realizado em uma única etapa e a divulgação do resultado final, com convocados para a matrícula e lista de espera, está prevista para ocorrer até o dia 26 de maio. As aulas serão oferecidas às sextas-feiras, no período da tarde, e aos sábados, no período da manhã, em São Carlos.

O mestrado profissional é um dos únicos do país que aborda, de forma abrangente, áreas específicas da matemática, estatística e computação aplicadas à indústria. “O objetivo principal do MECAI é melhorar a formação dos profissionais e atender à demanda da indústria, firmando parcerias entre a universidade e o setor produtivo, de modo a auxiliar na resolução de problemas e no avanço tecnológico”, concluiu Nonato.

Mais informações podem ser encontradas no edital completo do processo seletivo. As inscrições podem ser feitas no site da Pós-Graduação do ICMC.

Pós-graduação no ICMC - Os programas de pós-graduação do ICMC estão entre os melhores do país, tendo formado um número expressivo de mestres e doutores que hoje ocupam posições em prestigiadas empresas e em unidades de ensino e pesquisa no Brasil e no exterior. Além do recém-criado MECAI, há três outros programas com mestrado e doutorado: o de Ciências de Computação e Matemática Computacional, o de Matemática e o Programa de Pós-Graduação em Estatística, em parceria com a Universidade Federal de São Carlos. O ICMC participa ainda do Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional (ProfMat), em parceria com a Sociedade Brasileira de Matemática (SBM).

A qualidade dos Programas de Pós-Graduação do ICMC foi reconhecida na última avaliação trienal realizada pela CAPES (2013). Em uma escala de 1 a 7, a instituição concedeu nota máxima (7) ao Programa de Pós-Graduação em Matemática, expressando a excelência constatada em nível internacional, e nota 6 ao Programa de Pós-Graduação em Ciência de Computação e Matemática Computacional.

Raquel Vieira – Comunicação CeMEAI

Mais informações
Serviço de Pós-Graduação do ICMC: (16) 3373-9638

terça-feira, 16 de fevereiro de 2016

Identificação da síndrome do olho seco poderá ser mais fácil e barata com o uso de técnicas computacionais

Em parceria com empresa, pesquisador do ICMC desenvolverá projeto na área de processamento de imagens e vídeos: objetivo é criar protótipo de baixo custo para simplificar o diagnóstico da doença

Trojahn explica que há vários desafios computacionais a serem enfrentados
Sensação de areia nos olhos, incômodo, irritabilidade, ardor, vermelhidão, dificuldade para permanecer em frente ao computador, em ambientes com ar condicionado e para realizar tarefas rotineiras como leitura prolongada. Se você está sentindo esses sintomas, é possível que seja mais um dos cerca de 18 milhões de brasileiros que sofrem com a síndrome do olho seco, a segunda maior causa de atendimento nos consultórios de acordo com o oftlmologista e presidente do Hospital Israelita Albert Einstein, Claudio Lottenberg. Tornar o diagnóstico dessa doença mais fácil e barato é o desafio que está mobilizando um pesquisador do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

“A ideia do projeto é desenvolver um método não invasivo. Vamos construir um protótipo: serão óculos com microcâmeras acopladas e diodos emissores de luz (LEDs). Por meio da análise das imagens captadas e de outros recursos, poderemos identificar se a pessoa possui a síndrome”, explica Tiago Trojahn, doutorando do ICMC e professor do Instituto Federal de São Paulo (IFSP), campus São Carlos. A proposta parece muito simples, no entanto, computacionalmente, há vários obstáculos a serem enfrentados para que seja possível disponibilizar o produto no mercado.

O potencial da iniciativa foi reconhecido pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP): o projeto está entre os 46 selecionados no 3º ciclo do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE). Nos próximos nove meses, Trojahn trabalhará com os pesquisadores da empresa de tecnologia e equipamentos médicos WaveTek, sediada em São Carlos, para comprovar a viabilidade técnico-científica do projeto e terá à disposição até 120 mil reais (fase 1 do PIPE). Para isso, contará com o apoio de mais quatro profissionais com bolsas FAPESP: dois destinados a solucionar os desafios computacionais e dois voltados para o desenvolvimento do protótipo em si (aspectos ópticos, mecânicos e eletrônicos). Se a pesquisa for bem-sucedida nessa primeira etapa, os pesquisadores podem solicitar mais recursos para o Programa em busca de consolidar a proposta (fase 2). A FAPESP poderá, ainda, em uma etapa posterior (fase 3), apoiar o desenvolvimento comercial e industrial do produto.

De olho no olho – São as lágrimas que lubrificam a superfície dos nossos olhos, tornando-a homogênea e criando o que os especialistas chamam de filme lacrimal. A síndrome do olho seco surge quando há uma diminuição da produção das lágrimas ou uma deficiência em alguns de seus componentes. Entre os métodos mais comuns utilizados atualmente para diagnosticar a doença estão dois testes. Um deles consiste na colocação de uma tira de papel de filtro no olho do paciente (teste de Schirmer) e, após cinco minutos, mede-se a quantidade de umidade da tira. O outro método (teste de Rosa Bengala) é feito por meio da colocação de um colírio com propriedades corantes e da análise da resposta do olho: se houver pontos secos, eles irão absorver diferentemente o corante, delimitando a área afetada. 



Tornar esse diagnóstico muito mais rápido e confortável para os pacientes, além de barateá-lo, é a principal meta do estudo coordenado por Trojahn. O protótipo possuirá LEDs acoplados, que serão as fontes emissoras de luzes para os olhos, bem como microcâmeras para registrar tudo o que acontece com os pacientes. Um programa de computador será criado para analisar automaticamente os vídeos que serão gerados, pois será preciso avaliar todos os momentos em que houve uma perturbação no fluxo da luz, seja porque ocorreu uma ruptura no filme lacrimal ou porque a pessoa piscou. 

“Primeiro, é necessário selecionar as imagens significativas que devem ser analisadas. Quando gravamos o que está acontecendo no olho da pessoa, captamos também a imagem da pálpebra, dos cílios, além das perturbações que ocorrem quando a pessoa se mexe. Será preciso excluir todas essas informações das imagens”, explica Trojahn. Selecionar apenas o que é relevante é fundamental nesse trabalho, pois um vídeo contém uma imensa quantidade de dados (big data) e quanto mais informações temos, mais tempo levamos para avaliá-las. 

Outro aspecto que facilita o trabalho de análise é dividir as imagens em diferentes partes (segmentação). “Se a pessoa piscar o olho, podemos separar as imagens entre o que aconteceu antes e depois, por exemplo. Assim, consigo verificar quanto tempo se passou desde a última vez que ela piscou”, conta o doutorando. Segundo ele, o protótipo também permitirá identificar onde está acontecendo a ruptura do filme lacrimal, o que torna mais fácil averiguar se há alterações em uma das glândulas lacrimais.

Para Trojahn, os conhecimentos adquiridos no ICMC estão sendo essenciais para o desenvolvimento do projeto: “Fiz uma disciplina sobre processamento digital de imagens que será de grande utilidade no projeto. Embora meus objetivos no doutorado sejam diferentes, o objeto que analiso é o mesmo: vídeos”.

Como o projeto nasceu – A ideia surgiu quando o fundador da empresa Wavetek, Luis Alberto de Carvalho, desenvolvia seu pós-doutorado nos Estados Unidos, na University of Rochester New York, durante os anos de 2005 e 2006. “Havia um professor no laboratório em que eu atuava que estava tentando simplificar o diagnóstico da síndrome do olho seco. Ele possuía um equipamento enorme e muito caro, que era inviável comercialmente e, por isso, nunca se tornou um produto disponível no mercado”, conta Carvalho. Quando esse professor notou que o pós-doutorando brasileiro às vezes ficava com os olhos vermelhos, convido-o a ser um dos voluntários em sua pesquisa. Resultado: Carvalho descobriu que tinha a síndrome do olho seco, mas em um grau leve. 

“Desde aquele tempo, a tecnologia evoluiu muito e, no ano passado, resolvi buscar parceiros na área de processamento de imagens para tentar desenvolver um produto voltado ao diagnóstico da síndrome”, afirma Carvalho, que é pesquisador colaborador do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF), sediado no Instituto de Física de São Carlos (IFSC), e também professor de pós-graduação na Escola Paulista de Medicina/Universidade Federal de São Paulo. Ele chegou a Trojahn por indicação de uma de suas estagiárias,  Miriam Numajiri, que é aluna da Universidade Federal de São Carlos e colaboradora do projeto.

Possíveis aplicações – Ver o equipamento que ajudará a criar disponível nos consultórios de oftalmologistas e em farmácias é o que motiva Carvalho e Trojahn. Mas o doutorando do ICMC adianta que, se as técnicas computacionais que está pesquisando forem eficientes na detecção da síndrome do olho seco, poderão ser aplicadas para outras finalidades: “Se der certo, começa a se tornar possível identificarmos outras enfermidades como deformações no globo ocular, pressão no olho e poderemos até evitar derrames oculares, um problema bem mais sério que causa cegueira”.

Outra possível utilidade da pesquisa é a realização de diagnósticos em massa. Isso é necessário, por exemplo, em casos de desastres químicos, tal como o vazamento de gás que aconteceu no Porto de Santos no último dia 14 de janeiro e liberou uma nuvem tóxica sobre a região atingida. “Caso muitas pessoas apresentem sintomas de irritação nos olhos, poderemos usar nosso equipamento para identificar o problema rapidamente”, afirma Trojahn. 

No futuro, o doutorando acredita que também vai se beneficiar de seu próprio estudo: “Como fico muito tempo no computador e esse é um dos fatores ambientais de risco para o desenvolvimento da síndrome do olho seco, tenho quase certeza de que sou um forte candidato a adquirir a doença”. Sair do consultório do oftalmologista com o diagnóstico, sem precisar colocar uma fita no olho ou pingar um colírio, será a grande vitória de Trojahn.

Texto: Denise Casatti - Assessoria de Comunicação ICMC/USP
Créditos das imagens: Reinaldo Mizutani (foto de Trojahn) e National Eye Institute

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Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666
E-mail: comunica@icmc.usp.br