Desenvolvimento de um equipamento de tomografia por impedância elétrica escalável e de baixo custo para uso didático

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Silvio de Lima
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126241
Resumo: Orientador(a): Prof(a). Dr(a). Erick Dario Leon Bueno De Camargo
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spelling Desenvolvimento de um equipamento de tomografia por impedância elétrica escalável e de baixo custo para uso didáticoTOMOGRAFIA POR IMPEDÂNCIA ELÉTRICAMICROCONTROLADORSTM32ELECTRICAL IMPEDANCE TOMOGRAPHYMICROCONTROLLERPROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA BIOMÉDICAOrientador(a): Prof(a). Dr(a). Erick Dario Leon Bueno De CamargoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós Graduação em Engenharia Biomédica. São Bernardo do Campo, 2023A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica não-invasiva utilizada para monitorização da distribuição da ventilação pulmonar. Através de eletrodos fixados no tórax do paciente, o equipamento fornece à equipe médica informações sobre a estrutura pulmonar do paciente em tempo real, com a vantagem de poder ser utilizado por longos períodos. O objetivo deste projeto foi desenvolver um equipamento de TIE modular com baixo custo financeiro, utilizando equipamentos e componentes eletrônicos usualmente utilizados e comercialmente viáveis. A realização de uma pesquisa sobre arquiteturas de equipamentos de TIE possibilitou a construção de uma visão inicial sobre a estrutura básica do equipamento. Cada módulo desenvolvido neste projeto, foi simulado e submetido a testes de funcionamento, para posteriormente serem desenvolvidas placas de circuito impresso para integração do equipamento. Com a integração de todos os módulos projetados foi possível realizar testes de desempenho do funcionamento do equipamento de TIE. Os resultados dos testes mostraram o funcionamento correto das características e das funções projetadas para o equipamento. O protótipo construído possibilita sua utilização em 4 frequências diferentes - 200 kHz, 125 kHz, 100 kHz e 50 kHz -, permitindo o acréscimo de outras frequências, futuramente, sem alteração do hardware. O equipamento, durante sua operação, oferece a possibilidade de alterações nos parâmetros definidos inicialmente, sem a necessidade de interromper a coleta de dados. É possível alterar diversos parâmetros, como frequência da senóide utilizada, número de pontos amostrados utilizados na demodulação, e a alteração no padrão de injeção de corrente dos eletrodos. Durante os testes, o equipamento de tomografia foi utilizado em conjunto com uma interface do usuário, já disponível no laboratório, na qual conseguiu gerar imagens em tempo real a uma taxa de aproximadamente 9 frames por segundo.Electrical Impedance Tomography (EIT) is a non-invasive technique used to monitor the distribution of pulmonary ventilation. Through electrodes fixed to the patient’s chest, the equipment provides the medical team with information about the patient’s lung structure in real time, with the advantage of being able to be used for long periods. The project intends to develop a modular Electrical Impedance Tomography (EIT) equipment with low financial cost, using equipment and electronic components usually used and commercially available. Carrying out research on EIT equipment architectures made it possible to construct an initial view of the basic structure of the equipment. Each module developed in this project was simulated and subjected to functional tests to later develop printed circuit boards for equipment integration. With the integration of all designed modules, it was possible to carry out functional tests of the EIT equipment. The test results showed the correct functioning of the features and functions designed for the equipment. The equipment allows its use in 4 different frequencies - 200 kHz, 125 kHz, 100 kHz and 50 kHz - allowing the addition of other frequencies in the future without changing the hardware. The equipment, during its operation, offers the possibility of changes to the initially defined parameters, without the need to interrupt data collection. It is possible to change several parameters, such as the frequency of the sinusoid used, the number of sampled points used in demodulation, and the change in the current injection pattern of the electrodes. During the tests, the tomography equipment was used in conjunction with a user interface already available in the laboratory, which was able to generate images in real time at a rate of approximately 9 frames per second.Camargo, Erick Dario León Bueno deSuyama, RicardoMoura, Fernando Silva deUniversidade Federal do ABCFerreira, Silvio de Lima2023info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf102 f : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126241http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=126241&midiaext=81144Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=126241porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-03-04T09:11:37Zoai:BDTD:126241Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2024-03-04T09:11:37Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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