Sistema de varredura para aquisição e processamento de sinais ultrassônicos para caracterização de meios biológicos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Marcondes, Samuel Roberto
• Orientador(a): Maia, Joaquim Miguel
• Banca de defesa: Maia, Joaquim Miguel, Assef, Amauri Amorin, Cunha, José Carlos da
• Tipo de documento: Dissertação
• 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; Materiais - Análise; Sistemas de varredura; Processamento de sinais; Ondas ultrassônicas; Osteoporose; Diagnóstico por ultrassom; Métodos de simulação; Engenharia biomédica; Ultrasonics; Materials - Analysis; Scanning systems; Signal processing; Ultrasonic waves; Osteoporosis; Diagnostic ultrasonic imaging; Simulation methods; Biomedical engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::INSTRUMENTACAO ELETRONICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3821

A utilização do ultrassom voltado para a caracterização de materiais tem sido aplicada com resultados satisfatórios desde a década de 50. Tal sucesso se justifica por apresentar característica não invasiva e não ionizante, além do seu baixo custo de implementação quando comparada a outras técnicas. A presente pesquisa apresenta o desenvolvimento de um sistema de varredura para aquisição e processamento de sinais ultrassônicos para caracterização de meios biológicos através da utilização dos parâmetros de atenuação em banda larga (BUA) e a atenuação específica das ondas ultrassônicas. O hardware do sistema é composto por fontes chaveadas, drivers de potência para o acionamento dos motores de passo e posicionamento dos transdutores e por um sistema eletrônico microcontrolado, responsável pela aquisição dos sinais de ultrassom. Os testes para validação do sistema utilizaram o método de medição transmissão-recepção do sinal ultrassônico, sendo realizados em um tanque acústico. Com o objetivo de caracterizar um meio biológico in-vitro utilizou-se dois phantoms de ultrassom para a simulação de uma estrutura óssea normal com atenuação de 75 ± 5 dB/MHz (modelo CIRS 06301) e outra de estrutura óssea osteoporótica com atenuação de 50 ± 5 dB/MHz (modelo CIRS 06302). Os resultados obtidos utilizando-se o sistema de varredura foram de 74,58 ± 12,99 dB/MHz para o phantom que simula tecido ósseo normal e 57,42 ± 3,61 dB/MHz para o phantom quesimula tecido osteoporótico, com erros percentuais para os valores médios de BUA de 0,56 % e -14,84 %, respectivamente, indicando que o sistema de varredura pode ser utilizado na área de caracterização de materiais por ultrassom como, por exemplo, no auxílio à identificação do risco de fraturas devido à osteoporose.