Desenvolvimento de console multiplataforma para aquisição, organização e visualização de dados do espectrômetro digital de RM do CIERMag: ToRM Console

• Autor(a) principal: Silva, Danilo Mendes Dias Delfino da
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-24042014-172009/
• topic: Automação de RM; Desenvolvimento de software; NMR automation; Relaxometria; Relaxometry; Software development

As técnicas de ressonância magnética nuclear (RM), por não serem invasivas ou destrutivas, apresentam um papel importante em diversas áreas do conhecimento como, por exemplo, medicina, química, física, setor rural, setor petrolífero, etc. Entretanto os custos de aquisição, manutenção e atualização dos equipamentos comerciais são muito altos e países em desenvolvimento, como é o caso do Brasil, sofrem com os impactos em função deste fator, principalmente nos setores ligados à pesquisa, em especial, nas áreas de concepção de novos métodos de RM. Além disso, o cenário nacional de desenvolvimento tecnológico desta área é escasso e os equipamentos comerciais fornecidos pelas empresas nem sempre oferecem a flexibilidade desejada. Baseado no uso de tecnologias inovadoras, como é o caso dos hardwares reconfiguráveis e uso de linguagem, compilador, bibliotecas e editores próprios para desenvolvimento de métodos de sequência de pulsos de RM, o Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por Ressonância Magnética (CIERMag) propõe uma solução alternativa através do desenvolvimento de um espectrômetro completamente digital de RM, flexível o suficiente para operar como um tomógrafo. O objetivo deste trabalho é idealizar e desenvolver a camada de software responsável pela aquisição, organização, visualização e armazenamento dos dados provenientes do espectrômetro através do subsistema ToRM Console, levando em consideração a flexibilidade proposta. Além disso, um arcabouço de ferramentas para automatização de pós-processamento, o ToRM Processing API, foi desenvolvido. Ambos os sistemas foram implementados em linguagem Python, com auxílio das principais bibliotecas de propósito científico (Numpy, Scipy, Matplotlib, etc). A realização de um experimento para estudo do comportamento do tempo de relaxação transversal de soluções de sulfato de cobre em função da variação da concentração é mostrada através do uso do método Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG). Outras aplicações do espectrômetro são mostradas através da obtenção de dados gerados por meio de sintetizadores de sinais acoplados ao espectrômetro. Os resultados mostram que o espectrômetro atualmente pode operar como um relaxômetro de RM de fácil operação. Os sistemas desenvolvidos neste trabalho mostram-se suficientemente flexíveis e preparados para operação em experimentos de Imagens e Espectroscopia de Alta Resolução, que são futuras etapas de desenvolvimento no CIERMag, tendo em vista as ferramentas desenvolvidas e testadas através do uso de dados sintetizados.