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Desenvolvimento de um Tomógrafo por Impedância Elétrica
X Salão de
Iniciação Científica
PUCRS
William Antunes Rubert2, Ricieri Andrella Neto1, Cássio Stein Moura1,2 (orientador)
1
Faculdade de Física, PUCRS, 2Faculdade de Engenharia, PUCRS.
Resumo
O trabalho sondou a possibilidade e a viabilidade da construção de um Tomógrafo por
Impedância Elétrica (TIE) e estudou os diversos métodos possíveis de obtenção de imagens
funcionais. A TIE é uma ferramenta que vem sendo empregada em áreas da medicina,
geofísica, ciências ambientais e ensaios não destrutivos de materiais desde os anos 1980
(D’Antona, 2002). O objetivo principal do projeto é o emprego da técnica em geofísica, não
descartando as outras aplicações.
Introdução
A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica não invasiva que produz
imagens que representam a distribuição de resistividade ou condutividade de uma secção
transversal de um determinado corpo (George, 1999).
Correntes elétricas são aplicadas num par de eletrodos e os potenciais elétricos que
surgem nos demais eletrodos são medidos e registrados por um sistema de aquisição de dados,
como mostrado na Figura 1. Tais dados nos dão subsídios para a geração da imagem. A
imagem representa a distribuição de resistividade mais provável do corpo. (Lima, 2006)
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Figura 1. Diagrama Conceitual de um Tomógrafo por Impedância Elétrica.
Em geofísica as aplicações mais comuns estão em: localização de minérios
subterrâneos, monitoramento de fluxos de fluidos injetados na terra, na extração de petróleo
ou caracterização da posição ambiental.
As vantagens da técnica segundo Herreira (2007) são:
•
É não invasiva.
•
O baixo custo computacional em hardwares.
•
Portabilidade.
•
Boa resposta temporal.
•
Boa sensibilidade.
Desvantagens:
•
Baixa resolução espacial.
•
Complexidade computacional.
Em aplicações médicas ou geofísicas a TIE não deve ser encarada como uma técnica
para se obter imagens anatômicas, como na Tomografia Computadorizada (TC) ou
Ressonância Magnética (RM), mas sim imagens funcionais.
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Metodologia
O trabalho tem como objetivo estudar as aplicações possíveis e de interesse do Grupo
Interdisciplinar de Geofísica Aplicada (GIGA) da técnica de TIE, traçando, assim, uma
metodologia para a construção dos hardwares e softwares iniciais para o estudo da técnica.
Inicialmente fez-se uma revisão bibliográfica para compreender a técnica e estudar a
abordagem de maior interesse.
Paralelamente à primeira etapa será feito um estudo dos materiais utilizados e da
melhor geometria e quantidade de eletrodos necessários para a visualização das amostras a
serem analisadas.
Esse primeiro trabalho tem caráter exploratório, sendo uma primeira abordagem do
problema. Transposta essa etapa, qual seja, o desenvolvimento do equipamento, os algoritmos
serão desenvolvidos. Esta última etapa ainda será estabelecida.
Conclusão
O trabalho encontra-se em fase de desenvolvimento, as aplicações vêm ao encontro às
áreas de interesse do GIGA e o baixo custo em equipamentos faz com que a alternativa seja
muito atraente. A resposta temporal da TIE em geofísica é de grande interesse, já que os
métodos atualmente acessíveis de aquisição de imagem são invasivos e demandam muito
tempo.
Referências
D’Antona, G., Active Monitoring Apparatus for Underground Pollutant Detection Based on Electrical
Impedance Tomography. IEEE Instrumentation and Measurement. (2002), pp. 21 – 23.
GEORGE, D. L., Validation of electrical-impedance tomography for measurements of material distribution in
two-phase flows. International Journal of Multiphase Flow. Vol. 26, (2000), pp. 549 – 581.
HERREIRA, C. N. L., Algoritmo de Tomografia por Impedância Elétrica baseado em Simulated
Annealing. São Paulo: USP, 2007. Tese (Mestrado em Engenharia), Escola Politécinica, Universidade de São
Paulo, 2007.
LIMA, C. R., Estudo da Obtenção de Imagens de Tomografia de Impedância Elétrica do Pulmão pelo
Método de Otimização Topológica. São Paulo: USP, 2006. Tese (Mestrado em Engenharia), Escola
Politécinica, Universidade de São Paulo, 2006
THE OPEN PROSTHETIC PROJECT. Disponível em: http://openprosthetics.org/myoelectric. Acesso em: 04
.jun. 2009.
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