Geração de imagens por ultrassom utilizando as técnicas sparse arrays e plane wave

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Schiefler Junior, Nivaldo Theodoro
• Orientador(a): Maia, Joaquim Miguel
• Banca de defesa: Maia, Joaquim Miguel, Rodrigues, Marco Aurélio Benedetti, Valente, Solivan Arantes, Miranda, Caio Marcelo de, Malthez, Anna Luiza Metidieri
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ultrassom; Ultrassonografia; Diagnóstico por ultrassom; Processamento de imagens - Técnicas digitais; Transdutores; Ultrasonics; Ultrasonic imaging; Diagnostic ultrasonic imaging; Image processing - Digital techniques; Transducers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3930

Atualmente, as maiores dificuldades para melhorar a qualidade das imagens obtidas pelas técnicas ultrassônicas estão relacionadas ao elevado número de disparos para excitação dos transdutores, à grande quantidade de dados a serem armazenados e ao processamento computacional necessário para a formação das imagens. Este trabalho tem como objetivo avaliar a técnica de geração de imagens por ultrassom utilizando a migração Stolt, baseada em plane wave, e matrizes esparsas (sparse arrays) na recepção dos dados ultrassônicos. A técnica de plane wave foi utilizada para permitir o aumento da taxa de quadros através da diminuição do número de disparos dos elementos do transdutor de ultrassom. Foram realizadas simulações com um phantom desenvolvido no programa Field II em ambiente Matlab e os dados reais foram adquiridos utilizando-se a plataforma Verasonics Vantage 128, com um transdutor linear L11-4v de 128 elementos. As imagens simuladas foram obtidas utilizando-se uma sequência de disparos com variações de ângulos para os 128 elementos na transmissão e 128, 65, 44 e 23 elementos para sparse arrays na recepção. A análise dos resultados foi feita avaliando-se as resoluções axiais e laterais com o critério de FWHM e a qualidade de imagens com os critérios de contraste, MSE, SNR, PSNR e SSIM em imagens simuladas e experimentais, utilizando-se migração Stolt no processamento com plane wave com sparse arrays e o método tradicional DAS. Qualitativamente e quantitativamente, as imagens geradas pelo método proposto apresentaram resultados similares quando comparadas as resoluções laterais e axiais, bem como os critérios de qualidade da imagem. Segundo os resultados e o processamento proposto, a melhor condição esparsa foi de 65 elementos, indicando que a recepção esparsa proposta pelo método pode ser utilizada para o processamento de imagens de ultrassom.