Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hall, Daniel Hosser
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/9146
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento, simulações e verificações de funcionamento de um protótipo para o estudo da tomografia por impedância elétrica. Na modelagem do sistema, considerou-se a utilização do dispositivo de aquisição NI PXIe-6363 e de um objeto simulador preenchido por uma solução de cloreto de potássio. Para atingir o objetivo proposto, foram projetados um circuito fonte de corrente, com base na topologia Howland, e um circuito demultiplexador de dezesseis canais. Também foram elaborados um algoritmo de aquisição e de ajuste de curvas para os sinais adquiridos do objeto simulador, um algoritmo para reconstrução da imagem utilizando o software Electrical Impedance Tomography and Diffuse Optical Tomography Reconstruction e um algoritmo para o gerenciamento do sistema. Primeiramente, os circuitos foram simulados e montados em uma placa de circuito impresso. Simulações e testes na placa da fonte de corrente foram realizados com objetivo de analisar o comportamento da corrente de saída. Testes na placa do circuito de chaveamento foram executados para verificar sua influência sobre a corrente fornecida pela fonte de corrente ao sistema. Para a validação do algoritmo de ajuste de curvas, utilizou-se o ruído branco gaussiano. Por fim, o desempenho do protótipo proposto foi avaliado a partir das imagens reconstruídas. Considerando-se a qualidade observada dessas imagens, conclui-se que o protótipo é um sistema otimizado para a obtenção de imagens relacionadas à biologia, medicina, engenharia e outras áreas cujo interesse envolva a imagem de pequenos corpos.
id FURG_1e5c3b57e168c3ffc59d537a16656de9
oai_identifier_str oai:repositorio.furg.br:1/9146
network_acronym_str FURG
network_name_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository_id_str
spelling Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétricaTomografia por impedância elétricaFonte de corrente HowlandSistema TIEEIDORSElectrical impedance tomographyHowland current pumpEIT systemEste trabalho apresenta o desenvolvimento, simulações e verificações de funcionamento de um protótipo para o estudo da tomografia por impedância elétrica. Na modelagem do sistema, considerou-se a utilização do dispositivo de aquisição NI PXIe-6363 e de um objeto simulador preenchido por uma solução de cloreto de potássio. Para atingir o objetivo proposto, foram projetados um circuito fonte de corrente, com base na topologia Howland, e um circuito demultiplexador de dezesseis canais. Também foram elaborados um algoritmo de aquisição e de ajuste de curvas para os sinais adquiridos do objeto simulador, um algoritmo para reconstrução da imagem utilizando o software Electrical Impedance Tomography and Diffuse Optical Tomography Reconstruction e um algoritmo para o gerenciamento do sistema. Primeiramente, os circuitos foram simulados e montados em uma placa de circuito impresso. Simulações e testes na placa da fonte de corrente foram realizados com objetivo de analisar o comportamento da corrente de saída. Testes na placa do circuito de chaveamento foram executados para verificar sua influência sobre a corrente fornecida pela fonte de corrente ao sistema. Para a validação do algoritmo de ajuste de curvas, utilizou-se o ruído branco gaussiano. Por fim, o desempenho do protótipo proposto foi avaliado a partir das imagens reconstruídas. Considerando-se a qualidade observada dessas imagens, conclui-se que o protótipo é um sistema otimizado para a obtenção de imagens relacionadas à biologia, medicina, engenharia e outras áreas cujo interesse envolva a imagem de pequenos corpos.This work presents design, simulation, and performance associated to a prototype in a way to study the tomography by electrical impedance. In order to model this system is used a NI PXIe-6363 acquisition device and a phantom filled with potassium chloride solution. To achieve the proposed objective, an electric current pump based on the Howland topology and a sixteen-channel demultiplexer circuit were designed. Was also developed algorithms in order to carrier out data acquisition, curves fitting, image reconstruction, and a system control. Images reconstruction were accomplished using free software denominated Electrical Impedance Tomography and Diffuse Optical Tomography Reconstruction. Simulations and tests on the current pump board were performed to analyze if the output current is constant. Tests on the switching circuit board were performed to check its influence on the current supplied by the current source to the system. To check the performance curve fitting algorithm was used to white Gaussian noise. Finally, the performance of the proposed prototype was evaluated from the reconstructed images. Considering the quality of these images, we conclude that the prototype is an optimized system for obtaining images related to biology, medicine, engineering, and other areas whose interest involves the image of small bodies.Rodriguez, Bárbara Denicol do AmaralGóes, Evamberto Garcia deHall, Daniel Hosser2020-10-28T15:25:31Z2020-10-28T15:25:31Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfHALL, Daniel Hosser. Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica. 2017.91 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Instituto de matemática, estatística e física, Universidade Federal do Rio Grande, 2017.http://repositorio.furg.br/handle/1/9146porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURG2020-10-28T15:25:31Zoai:repositorio.furg.br:1/9146Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestopendoar:2020-10-28T15:25:31Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)false
dc.title.none.fl_str_mv Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
title Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
spellingShingle Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
Hall, Daniel Hosser
Tomografia por impedância elétrica
Fonte de corrente Howland
Sistema TIE
EIDORS
Electrical impedance tomography
Howland current pump
EIT system
title_short Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
title_full Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
title_fullStr Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
title_full_unstemmed Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
title_sort Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica
author Hall, Daniel Hosser
author_facet Hall, Daniel Hosser
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rodriguez, Bárbara Denicol do Amaral
Góes, Evamberto Garcia de
dc.contributor.author.fl_str_mv Hall, Daniel Hosser
dc.subject.por.fl_str_mv Tomografia por impedância elétrica
Fonte de corrente Howland
Sistema TIE
EIDORS
Electrical impedance tomography
Howland current pump
EIT system
topic Tomografia por impedância elétrica
Fonte de corrente Howland
Sistema TIE
EIDORS
Electrical impedance tomography
Howland current pump
EIT system
description Este trabalho apresenta o desenvolvimento, simulações e verificações de funcionamento de um protótipo para o estudo da tomografia por impedância elétrica. Na modelagem do sistema, considerou-se a utilização do dispositivo de aquisição NI PXIe-6363 e de um objeto simulador preenchido por uma solução de cloreto de potássio. Para atingir o objetivo proposto, foram projetados um circuito fonte de corrente, com base na topologia Howland, e um circuito demultiplexador de dezesseis canais. Também foram elaborados um algoritmo de aquisição e de ajuste de curvas para os sinais adquiridos do objeto simulador, um algoritmo para reconstrução da imagem utilizando o software Electrical Impedance Tomography and Diffuse Optical Tomography Reconstruction e um algoritmo para o gerenciamento do sistema. Primeiramente, os circuitos foram simulados e montados em uma placa de circuito impresso. Simulações e testes na placa da fonte de corrente foram realizados com objetivo de analisar o comportamento da corrente de saída. Testes na placa do circuito de chaveamento foram executados para verificar sua influência sobre a corrente fornecida pela fonte de corrente ao sistema. Para a validação do algoritmo de ajuste de curvas, utilizou-se o ruído branco gaussiano. Por fim, o desempenho do protótipo proposto foi avaliado a partir das imagens reconstruídas. Considerando-se a qualidade observada dessas imagens, conclui-se que o protótipo é um sistema otimizado para a obtenção de imagens relacionadas à biologia, medicina, engenharia e outras áreas cujo interesse envolva a imagem de pequenos corpos.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017
2020-10-28T15:25:31Z
2020-10-28T15:25:31Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv HALL, Daniel Hosser. Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica. 2017.91 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Instituto de matemática, estatística e física, Universidade Federal do Rio Grande, 2017.
http://repositorio.furg.br/handle/1/9146
identifier_str_mv HALL, Daniel Hosser. Construção de um protótipo para estuda da tomografia por impedância elétrica. 2017.91 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Instituto de matemática, estatística e física, Universidade Federal do Rio Grande, 2017.
url http://repositorio.furg.br/handle/1/9146
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
instname_str Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron_str FURG
institution FURG
reponame_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
collection Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813187233764605952

Registros relacionados