Development of film production software for a clinical application of advanced MRI technologies

Abstract

A Imagem de ressonância magnética (IRM) é uma técnica que visualiza as estruturas internas do corpo através de campos magnéticos poderosos e ondas de rádio, e ao contrário dos Raios-X, um exame de ressonância magnética não usa radiação. Normalmente esta técnica é usada para detecção de doenças, monitoramento de tratamento e diagnóstico. Tem um grande impacto na Neurociência desde que começou a ser desenvolvida nos anos 70 e 80, especialmente porque a Ressonância Magnética funcional (IRMf) e a Ressonância Magnética de difusão (IRMd) aumentam a eficiência da ressonância magnética, embora as técnicas de IRMf e IRMd tenham tido muito pouco impacto nas aplicações clínicas. Os estudos e resultados recentes da IRMf têm sido progressivamente aprovados por médicos e pesquisadores, pois são capazes de fornecer informações únicas sobre as funções cerebrais, no entanto, quando se trata de melhorar o atendimento clínico, os resultados têm sido muito limitados e a utilização de estímulos audiovisuais avançados de IRMf foram quase nulos. Uma das abordagens recentes que é adequada para criar um estímulo audiovisual avançado de IRMf, e é útil em aplicações clínicas (por exemplo, Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH)) é a IRMf cinematográfica. Um dos problemas principais das técnicas cinematográficas de IRMf é identificar uma determinada patologia que varia muito entre todos os filmes e patologias, ou seja, encontrar e fazer um filme adequado para cada patologia é muito caro e demora muito tempo. Neste projeto, iremos explicar o desenvolvimento de programas de software que estão interligados a um cérebro-máquina para que os scripts possam ser transformados em animação por computador.

Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a technique that visualizes internal structures of the body through powerful magnetic fields and radio waves, and unlike X-Rays, an MRI exam doesn’t use radiation. Normally this technique is used for disease detection, treatment monitoring and diagnosis. It has a great impact on Neuroscience since it started to develop in the 1970s and 1980s, especially since functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and diffusion Magnetic Resonance Imaging (dMRI) increase the efficiency of MRI, even though, fMRI and dMRI techniques have had very little impact on clinical applications. The recent studies and results of fMRI have been progressively approved by physicians and researchers as they are able to provide unique insights into brain functions, however when it comes to improve clinical care, the results have been very limited and the usage of advanced fMRI audio-visual stimuli have been almost null. One of the recent approaches that is suitable to create an advanced audiovisual fMRI stimulus and it’s usefull on clinical applications (e.g. Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD)) is the cinematic fMRI. One of the main issues of the cinematic fMRI techniques is to identify how a given pathology varies greatly across all films and pathologies, so in other words, to find and make an appropriate film for each pathology is very expensive and time consuming. In this project, we will explain the development of software programs that are interconnected to a brain-machine so that scripts can be publicly transformed into computer animation. These programs can be used to detect a pathology that causes a change in film interfaces and other applications.