Exportação concluída — 

Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Carbente, Rubem Petry
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4194
Resumo: The use of ultrafast technology has allowed to observe phenomena and events in the ultrasonography: among them the obtaining of the map of micro Doppler and the evaluation of the viscoelasticity of the tissue. Ultrafast image formation can be utilized to find transitory shear waves propagating in soft tissue, which permits quantification of the mechanical properties of the tissue via elastography. This technique permits simple and noninvasive diagnosis and monitoring of disease. This article presents a method to estimate the viscoelastic properties and rigidity of structures using the ultrasound technique known as shear wave elasticity imaging (SWEI). The Verasonics Vantage 128 research platform and L11-4v transducer were used to acquire radio frequency signals from a model 049A elastography phantom (CIRS, USA), with subsequent processing and analysis in MATLAB. The images and indexes obtained reflect the qualitative measurements of the different regions of inclusions in the phantom and the respective alterations in the viscoelastic properties of distinct areas. Comparison of the results obtained with this proposed technique and other commonly used techniques demonstrates the characteristics of median filtering in smoothing variations in velocity to form elastographic images. The results of the technique proposed in this study are within the error margins indicated by the phantom manufacturer; for the phantom base and for inclusions type I, II, III and IV, the elasticity in kPa and the percentage errors obtained by the method proposed in this study were of 29.18 (-16.7%), 10.26 (-28.2%), 15.64 (-11.7%), 45.81 (-1.8%), and 85.21 (-6.5%), respectively. The new technique to obtain images uses a distinct filtering function which considers the mean velocity in the region around each pixel, in turn allowing adjustments according to the characteristics of the phantom inclusions within the ultrasound and optimizing the resulting elastographic images.
id UTFPR-12_e0cd9e98cd2148fb43fef1944a24f8b5
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4194
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura abertaImplementation of elastographic maps using medium filter on an open architecture platformUltrassonografiaDoppler, UltrassonografiaDiagnóstico por ultrassomImagem tridimensional em medicinaViscoelasticidadeAnálise elástica (Engenharia)Processamento de imagens - Técnicas digitaisUltrasonic imagingDoppler ultrasonographyDiagnostic ultrasonic imagingThree-dimensional imaging in medicineViscoelasticityElastic analysis (Engineering)Image processing - Digital techniquesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICAEngenharia ElétricaThe use of ultrafast technology has allowed to observe phenomena and events in the ultrasonography: among them the obtaining of the map of micro Doppler and the evaluation of the viscoelasticity of the tissue. Ultrafast image formation can be utilized to find transitory shear waves propagating in soft tissue, which permits quantification of the mechanical properties of the tissue via elastography. This technique permits simple and noninvasive diagnosis and monitoring of disease. This article presents a method to estimate the viscoelastic properties and rigidity of structures using the ultrasound technique known as shear wave elasticity imaging (SWEI). The Verasonics Vantage 128 research platform and L11-4v transducer were used to acquire radio frequency signals from a model 049A elastography phantom (CIRS, USA), with subsequent processing and analysis in MATLAB. The images and indexes obtained reflect the qualitative measurements of the different regions of inclusions in the phantom and the respective alterations in the viscoelastic properties of distinct areas. Comparison of the results obtained with this proposed technique and other commonly used techniques demonstrates the characteristics of median filtering in smoothing variations in velocity to form elastographic images. The results of the technique proposed in this study are within the error margins indicated by the phantom manufacturer; for the phantom base and for inclusions type I, II, III and IV, the elasticity in kPa and the percentage errors obtained by the method proposed in this study were of 29.18 (-16.7%), 10.26 (-28.2%), 15.64 (-11.7%), 45.81 (-1.8%), and 85.21 (-6.5%), respectively. The new technique to obtain images uses a distinct filtering function which considers the mean velocity in the region around each pixel, in turn allowing adjustments according to the characteristics of the phantom inclusions within the ultrasound and optimizing the resulting elastographic images.Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)O uso da tecnologia ultra-rápida tem permitido observar fenômenos e eventos na ultrassonografia: dentre os quais a obtenção do mapa de micro doppler e a avaliação da viscoelasticidade tecidual. A formação ultra-rápida de imagens pode ser utilizada para encontrar ondas de cisalhamento transitórias que se propagam no tecido mole, o que permite a quantificação das propriedades mecânicas do tecido via elastografia. Esta técnica permite o diagnóstico e monitoramento simples e não invasivo de doenças. Esta tese apresenta um método para estimar as propriedades viscoelásticas e a rigidez de estruturas usando a técnica de ultrassom conhecida como imagem de elasticidade de onda de cisalhamento (SWEI). A plataforma de pesquisa Verasonics Vantage 128 e o transdutor L11-4v foram usados para adquirir sinais de radiofrequência de um phantom de simulação de elastografia 049A (CIRS, EUA), com subsequente processamento e análise no MATLAB. As imagens e os índices obtidos refletem as medidas qualitativas das diferentes regiões de inclusões no phantom de ultrassom e as respectivas alterações nas propriedades viscoelásticas de áreas distintas. A comparação dos resultados obtidos com esta técnica proposta e outras técnicas comumente usadas demonstra as características da filtragem mediana na suavização de variações de velocidade para formar imagens elastográficas. Os resultados da técnica proposta neste estudo estão dentro das margens de erro indicadas pelo fabricante do phantom; para a base e para inclusões tipo I, II, III e IV, a elasticidade em kPa e os erros percentuais obtidos pelo método proposto neste estudo foram de 29,18 (-16,7%), 10,26 (-28,2%), 15,64 (-11,7%), 45,81 (-1,8%) e 85,21 (-6,5%), respectivamente. A nova técnica de obtenção de imagens utiliza uma função de filtragem distinta que considera a velocidade média na região em torno de cada elemento de imagem, permitindo ajustes de acordo com as características das inclusões no ultrassom e otimizando as imagens elastográficas resultantes.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRMaia, Joaquim Miguelhttp://lattes.cnpq.br/6369674496221915Assef, Amauri Amorinhttp://lattes.cnpq.br/0720172921923496Maia, Joaquim MiguelCarneiro, Antônio Adilton OliveiraCunha, José Carlos daHara, Marcos SantosMiranda, Caio Marcelo deCarbente, Rubem Petry2019-07-18T22:16:06Z2019-07-18T22:16:06Z2019-06-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCARBENTE, Rubem Petry. Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta. 2019. 112 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4194porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2019-07-19T06:00:54Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/4194Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2019-07-19T06:00:54Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
Implementation of elastographic maps using medium filter on an open architecture platform
title Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
spellingShingle Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
Carbente, Rubem Petry
Ultrassonografia
Doppler, Ultrassonografia
Diagnóstico por ultrassom
Imagem tridimensional em medicina
Viscoelasticidade
Análise elástica (Engenharia)
Processamento de imagens - Técnicas digitais
Ultrasonic imaging
Doppler ultrasonography
Diagnostic ultrasonic imaging
Three-dimensional imaging in medicine
Viscoelasticity
Elastic analysis (Engineering)
Image processing - Digital techniques
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Engenharia Elétrica
title_short Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
title_full Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
title_fullStr Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
title_full_unstemmed Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
title_sort Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta
author Carbente, Rubem Petry
author_facet Carbente, Rubem Petry
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Maia, Joaquim Miguel
http://lattes.cnpq.br/6369674496221915
Assef, Amauri Amorin
http://lattes.cnpq.br/0720172921923496
Maia, Joaquim Miguel
Carneiro, Antônio Adilton Oliveira
Cunha, José Carlos da
Hara, Marcos Santos
Miranda, Caio Marcelo de
dc.contributor.author.fl_str_mv Carbente, Rubem Petry
dc.subject.por.fl_str_mv Ultrassonografia
Doppler, Ultrassonografia
Diagnóstico por ultrassom
Imagem tridimensional em medicina
Viscoelasticidade
Análise elástica (Engenharia)
Processamento de imagens - Técnicas digitais
Ultrasonic imaging
Doppler ultrasonography
Diagnostic ultrasonic imaging
Three-dimensional imaging in medicine
Viscoelasticity
Elastic analysis (Engineering)
Image processing - Digital techniques
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Engenharia Elétrica
topic Ultrassonografia
Doppler, Ultrassonografia
Diagnóstico por ultrassom
Imagem tridimensional em medicina
Viscoelasticidade
Análise elástica (Engenharia)
Processamento de imagens - Técnicas digitais
Ultrasonic imaging
Doppler ultrasonography
Diagnostic ultrasonic imaging
Three-dimensional imaging in medicine
Viscoelasticity
Elastic analysis (Engineering)
Image processing - Digital techniques
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Engenharia Elétrica
description The use of ultrafast technology has allowed to observe phenomena and events in the ultrasonography: among them the obtaining of the map of micro Doppler and the evaluation of the viscoelasticity of the tissue. Ultrafast image formation can be utilized to find transitory shear waves propagating in soft tissue, which permits quantification of the mechanical properties of the tissue via elastography. This technique permits simple and noninvasive diagnosis and monitoring of disease. This article presents a method to estimate the viscoelastic properties and rigidity of structures using the ultrasound technique known as shear wave elasticity imaging (SWEI). The Verasonics Vantage 128 research platform and L11-4v transducer were used to acquire radio frequency signals from a model 049A elastography phantom (CIRS, USA), with subsequent processing and analysis in MATLAB. The images and indexes obtained reflect the qualitative measurements of the different regions of inclusions in the phantom and the respective alterations in the viscoelastic properties of distinct areas. Comparison of the results obtained with this proposed technique and other commonly used techniques demonstrates the characteristics of median filtering in smoothing variations in velocity to form elastographic images. The results of the technique proposed in this study are within the error margins indicated by the phantom manufacturer; for the phantom base and for inclusions type I, II, III and IV, the elasticity in kPa and the percentage errors obtained by the method proposed in this study were of 29.18 (-16.7%), 10.26 (-28.2%), 15.64 (-11.7%), 45.81 (-1.8%), and 85.21 (-6.5%), respectively. The new technique to obtain images uses a distinct filtering function which considers the mean velocity in the region around each pixel, in turn allowing adjustments according to the characteristics of the phantom inclusions within the ultrasound and optimizing the resulting elastographic images.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07-18T22:16:06Z
2019-07-18T22:16:06Z
2019-06-25
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv CARBENTE, Rubem Petry. Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta. 2019. 112 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4194
identifier_str_mv CARBENTE, Rubem Petry. Implementação de mapas elastográficos utilizando filtro mediano em uma plataforma de arquitetura aberta. 2019. 112 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4194
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498267719139328