Validação do Algoritmo de Backprojection aplicado a Tomografia de Impedância Elétrica com o Uso de Problema Direto Fernando Silva de Moura Pai Chi Nan Ronaldo K. Schweder Raul Gonzalez Lima - prof. orientador

Tomografia por Impedância Elétrica Utiliza as propriedades eletromagnéticas para a obtenção de imagens Pulmão aerado X pulmão colabado Monitoração contínua => UTI

Tomografia por impedância elétrica Fonte: IEEE Signal Processing Magazine, 2001 , 18 , 31 - 43

Tomografia por Impedância Elétrica Fonte: IEEE Signal Processing Magazine, 2001 , 18 , 31 - 43

Metodologia do Trabalho Algoritmo de reconstrução de imagens – backprojection Objetivo: validar o nosso algoritmo de backprojection Comparação visual entre a imagem reconstruída e a imagem original

Metodologia do Trabalho Uso de Phantom para gerar as medidas Os dados experimentais são obtidos em cubas, formatos diferentes do tórax MEF permite a discretização do tórax

Problema direto x Problema inverso Problema direto: Para uma excitação qualquer no sistema, pretende-se determinar os efeitos sabendo as características físicas do sistema. Conhecido Conhecido Desconhecido Excitação Sistema Efeitos Problema inverso: Para uma excitação qualquer no sistema, pretende-se determinar as suas características físicas, sabendo os efeitos que a excitação provoca neste. Conhecido Desconhecido Conhecido Excitação Sistema Efeitos

Problema Direto - Phantom Objetivo: Simular a leitura dos potenciais elétricos feito pelo equipamento de tomografia a partir da resolução do problema direto. É conhecida distribuição de resistividade elétrica do domínio e a corrente injetada. Com isso, pretende-se determinar a distribuição de potenciais elétricos no domínio. Conhecido Conhecido Desconhecido Distribuição de resistividade Corrente injetada Potenciais elétricos

Problema Direto - Phantom Para a resolução do problema direto, o domínio de interesse é discretizado e o método dos elementos finitos é utilizado. Regiões com quaisquer formatos e resistividade podem ser adicionados dentro do domínio. Com isto, pretende-se simular a presença de regiões distintas e que possam ser utilizadas para testar os algoritmos de resolução do problema inverso.

Problema Direto - Resolução A equação que rege o comportamento do sistema é a lei de Ohm aplicada a um meio puramente resistivo. Para uma malha de elementos finitos, define-se uma matriz de rigidez do sistema [K]. Com esta matriz e um vetor com a corrente injetada em cada nó da malha, a resolução do problema direto fica:

Backprojection Ponderação da variação de distribuição de resistividade no interior do domínio a partir de variação de potencial elétrico na fronteira

Backprojection - TC

Backprojection - TC

Backprojection -TC

Backprojection -TC

Backprojection -TC

Backprojection Propagação segundo as linhas de equipotenciais

Backprojection

Backprojection

Backprojection – Resultados

Backprojection – Resultados

Backprojection – Resultados

Validação do Algoritmo de Backprojection aplicado a Tomografia de Impedância Elétrica com o Uso de Problema Direto Fernando Silva de Moura Pai Chi Nan Ronaldo K. Schweder Raul Gonzalez Lima - prof. orientador