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Test bench for development of imaging reconstruction algorithms for ultrasound tomography.

Nilton Barbosa Rosa Júnior Pai Chi Nan 1975-

2020

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  • Título:
    Test bench for development of imaging reconstruction algorithms for ultrasound tomography.
  • Autor: Nilton Barbosa Rosa Júnior
  • Pai Chi Nan 1975-
  • Assuntos: IMAGEAMENTO (BIOENGENHARIA); TOMOGRAFIA; ULTRASSONOGRAFIA; RESPIRADORES MECÂNICOS; PULMÃO -- MONITORAMENTO
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Mecânica
  • Descrição: Exames de imagem são importantes para monitorar pacientes sob ventilação mecânica na Unidade de Terapia Intensiva (UTI). Um exame comum para imagens anatômicas é a tomografia computadorizada por raio-x. No entanto, esse método de imagem tem suas desvantagens, tais como a necessidade de remover o paciente da UTI, aumentando o risco de complicações; o uso de radiação ionizante, a qual é prejudicial ao ser usada continuamente. Para imagens funcionais, a Tomografia por Impedância Elétrica (EIT) é uma técnica recente de imageamento para monitorar continuamente as funções pulmonares a beira do leito nas UTIs. No entanto, a EIT ainda apresenta baixa resolução espacial e baixa precisão de localização. A tomografia por ultrassom (TUS) tem o potencial de proporcionar uma melhor imagem funcional pulmonar. Contudo, essa técnica nunca foi usada antes. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma bancada de testes experimental, simular um sistema TUS e avaliar sua viabilidade para imagens funcionais pulmonares. 9 transdutores mono-elemento foram fabricados com cerâmica piezoelétrica de 500 kHz, e foram caracterizados através da medição de sua impedância elétrica, resposta do pulso-eco, pressão acústica transmitida e sensibilidade, através das técnicas de transmissão e de reflexão. 8 transdutores fabricados foram selecionados para serem montados em um cilindro de madeira que foi colocado dentro de um tanque cheio de água. Um transdutor foi usado como emissor e quatro outros como receptores, com um phantom colocado em várias posições no interior. Os resultados da impedância elétrica e de pulso-eco mostraram frequências abaixo de 200 kHz com amplitudes entre 20 e 300 mV (pico a pico). Além disso, as medidas de pressão acústica e de sensibilidade mostraram que os transdutores fabricados têm frequências centrais em torno de 170
    kHz com pressão acústica transmitida entre 8,9 kPa e 148 kPa e respostas de sensibilidade de 15,24 V/MPa a 59 V/MPa. A avaliação da bancada de testes também mostrou sinais compatíveis com o esperado, mostrando que essa bancada de TUS pode ser usada para o desenvolvimento de algoritmos para reconstrução de imagens.
  • Data de criação/publicação: 2020
  • Formato: 62 p.
  • Idioma: Inglês
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