Plataforma de ultrassom programável dedicada à pesquisa

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Câmara, Danilo Januário
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Fotoacústica; FPGA; Photoacoustic; Ultrasound; Ultrassom
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-24072015-144954/

Para o aperfeiçoamento das técnicas existentes e para o desenvolvimento de novas técnicas de diagnóstico por ultrassom equipamentos dedicados à pesquisa são necessários. Esses equipamentos devem possibilitar controle total da forma de excitação dos elementos piezoelétricos e acesso aos dados recebidos na sua forma pré-processada. Apesar de existirem equipamentos com essa finalidade, alguns deles ainda são limitados em relação aos controles de emissão e acesso aos dados raw por permitirem acesso apenas após a realização de um beamforming de recepção, como a aplicação de soma e atraso e apodização. Outro fator relevante sobre as máquinas voltadas para a pesquisa é o seu alto custo. Nesse projeto foi proposto um sistema de ultrassom de 8 canais, open source voltado à pesquisa, permitindo assim que seja reduzido o custo relacionado a propriedade intelectual do equipamento, e que permita controle completo dos parâmetros de emissão e recepção das ondas acústicas. Esse sistema de ultrassom foi construído utilizando kits de desenvolvimento comerciais. Os resultados adquiridos mostram que foram alcançadas variações de frequência de emissão de 1,79 MHz a 50 MHz, controles dos atrasos de emissão para controle de focalização dinâmica com resolução de 10 ns, controle de codificação do pulso, amplitude de excitação entre 10 e 140 V e acesso aos mapas RF na forma pré-processada, amostrados à uma frequência de 40 MHz. Os mapas de pressão acústica máxima foram adquiridos para diferentes profundidades de foco utilizando um hidrofone agulha e as imagens obtidas foram similares às simuladas anteriormente no software K-Wave. A etapa de recepção permitiu o acesso aos dados pré-beamforming de recepção, possibilitando o uso em técnicas que utilizam reconstrução por reversão no tempo, por exemplo. O sinal recebido utilizando o código desenvolvido permaneceu com aquisição incorreta de algumas amostras devido à problemas de timings internos do controlador do sistema que precisam ser corrigidos. Ao final do projeto foi demonstrada a utilização da plataforma construída na modalidade de imagem de fotoacústica.