São Paulo, quinta-feira, 25 de novembro de 2004
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MATEMÁTICA

Probabilidade e exame de tomografia

JOSÉ LUIZ PASTORE MELLO
ESPECIAL PARA A FOLHA

No dia 12 de julho deste ano, morreu Godfrey Hounsfield, considerado um dos inventores da moderna técnica de tomografia computadorizada. Hounsfield, que era engenheiro de formação, ganhou, em 1979, o Prêmio Nobel de Medicina, com o físico A. M. Cormack por suas pesquisas que culminaram com o desenvolvimento, em 1975, do primeiro aparelho de tomografia computadorizada para o corpo inteiro.
Curiosamente, como veremos a seguir, a idéia que está por trás de tal desenvolvimento remonta aos estudos sobre probabilidade e jogos de azar conduzidos pelo Conde de Buffon, um naturalista francês que viveu no século 18.
Considere um plano, que pode ser um piso ou o tampo de uma mesa, dividido por retas paralelas de distância D. Imagine que atiremos ao acaso sobre esse plano uma agulha de comprimento C, com CD. Após o lançamento, a agulha pode ter cortado alguma das retas paralelas, ou não. O problema de Buffon consistia em calcular qual era a probabilidade P de a agulha intersectar alguma das retas paralelas. Buffon demonstrou que P=2C/D.
O inusitado aparecimento do número irracional em um problema de probabilidade se deve ao fato de que P é calculada geometricamente utilizando ângulos e áreas de figuras planas. Caso o leitor queira conhecer a demonstração dessa fórmula, escreva-me um e-mail manifestando seu interesse e ela será enviada.
Pois bem, admita agora que a agulha é uma formação biológica qualquer, de comprimento C desconhecido (fibra, músculo, tumor etc.) e que as retas paralelas de distância D são feixes planos de radiação paralela (raios X, laser etc.) disparados sucessivamente em um grande número de diferentes direções sobre a formação biológica analisada.
Contando, por computador, a proporção das paralelas que tiveram sua intensidade modificada (da emissão para a recepção) em relação ao total de feixes lançado sobre a formação, é possível calcular experimentalmente o valor de P. Como é uma constante conhecida, resta-nos como incógnita na fórmula de Buffon o comprimento C, que, no caso de sua aplicação ao aparelho de tomografia, pode ser, por exemplo, o comprimento de um tumor que está sendo investigado.
 
As idéias aqui expostas foram inspiradas no livro "Matemática e Língua Materna", do professor e amigo Nilson Machado, a quem dedico este artigo.


José Luiz Pastore Mello é mestre em ensino de matemática pela USP e professor do Colégio Santa Cruz. E-mail: jlpmello@uol.com.br


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