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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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