Plataforma distribuída para pesquisas em tomografia impedância elétrica.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, André Luis dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Microprocessadores; Microprocessors; Processamento de sinais; Signal processing; Tomografia; Tomography
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-19052025-140542/

Grupos de pesquisa espalhados pelo mundo vêm empregando a Tomografia por Impedância Elétrica (EIT) em aplicações médicas. Para condução de experimentos práticas é necessário uma estrutura de hardware com características não encontradas em soluções comerciais. As soluções atualmente encontradas são dedicadas a uma determinada aplicação com enfoque em implantação comercial e as características requeridas para ambiente de pesquisa, como facilidade de reprodução, flexibilidade para reconfiguração e reprogramação, são apenas parcialmente atendidas. Para EIT é necessário um sistema embarcado capaz de injetar uma corrente elétrica alternada com amplitude e frequências configuráveis em um ou mais pares de eletrodos (ou outro tipo de interface com o meio) e que, simultaneamente, realize as medições dos potenciais resultantes em outros tantos (normalmente 32) distribuídos pelo domínio analisado. Esse conjunto deve trabalhar com sinais na faixa 100kHz e realizar amostragens em frequências bem maiores para minimizar o ruído (>2 Msps) e operar em ciclos de injeção/medição de 625 s. Para facilitar o progresso das pesquisas este trabalho propõe uma arquitetura aberta para aquisição, transferência e armazenamento de sinais. A arquitetura proposta compreende unidades de medição e processamento de sinais, chamadas Canais de Medição conectadas em um rede com topologia anel. Um Módulo Principal coordena essa rede garantindo o sincronismo entre os canais e disponibilizando as medições para um computador através do qual é possível ajustar as configurações do sistema e gerir as medições realizadas. O uso de unidades independentes com microcontroladores reduz o custo e facilita a reprodução e expansão do sistema. Testes preliminares demostraram a capacidade do sistema em obter valores para a reconstrução de imagens de EIT.