A tomografia computadorizada tridimensional (3-D) é uma tecnologia amplamente usada que visualiza a estrutura externa e interna de um objeto, reunindo uma série de imagens bidimensionais tiradas sequencialmente através ou ao redor dele. Contudo, como qualquer pessoa que fez uma ressonância magnética médica irá se lembrar, este tipo de reconstrução 3-D requer que o sujeito esteja imóvel durante todo o processo de captura, o que pode demorar alguns minutos. Capturar uma estrutura 3D que muda ou deforma com o tempo é muito mais difícil, e as abordagens existentes geralmente geram reconstruções marcadas por artefatos de imagem e superfícies parciais.

Guangming Zang, Ramzi Idoughi e seus colegas, sob a liderança de Wolfgang Heidrich na KAUST, desenvolveram um novo método de imagem quadridimensional que melhora enormemente a qualidade dessa tomografia espaço-tempo para objetos que se deformam rapidamente.

"O principal desafio é quando a deformação é tão rápida que o scanner pode capturar apenas algumas imagens antes que a deformação se torne significativa, "explica Zang." O problema é então reconstruir objetos 3D altamente detalhados, dadas apenas algumas projeções com muito menos informações do que estaria disponível ao reconstruir objetos estáticos. "

A equipe enfrentou o desafio em duas partes. Primeiro, eles modificaram a sequência de captura para ter uma melhor distribuição das varreduras ao longo do tempo. Então, eles criaram um algoritmo que permite a reconstrução em um determinado momento usando informações de etapas de aquisição anteriores e subsequentes.

"Este é um passo importante para tornar a tomografia 3-D útil para sondar estruturas internas de objetos quando as alterações durante a digitalização não podem ser evitadas, "diz Zang.