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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2016.tde-07032016-114749
Documento
Autor
Nome completo
Talles Batista Rattis Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Lima, Raul Gonzalez (Presidente)
Barbosa, Marcos Pinotti
Tsuzuki, Marcos de Sales Guerra
Título em português
Sistema de triagem de pericárdio bovino para manufatura de válvulas cardíacas por tomografia de impedância elétrica.
Palavras-chave em português
Biopróteses cardíacas
Pericárdio bovino
Tomografia de impedância elétrica
Triagem de tecidos biológicos
Resumo em português
Durante a triagem do pericárdio bovino, utilizado em válvulas cardíacas artificiais, procura-se determinar a direção das fibras de colágeno e identificar regiões mais homogêneas. Estas características influenciam o comportamento mecânico e a durabilidade destas válvulas. Neste contexto, a tomografia de impedância elétrica (TIE) poderia ser utilizada como ferramenta para avaliar o pericárdio, a partir da estimação da direção média das fibras e da identificação das regiões mais homogêneas. O objetivo deste trabalho é investigar a possibilidade de utilização da técnica de TIE para análise e seleção de pericárdios, melhorando os critérios de seleção deste tecido. Com este propósito, foi desenvolvido um reservatório, para acondicionamento do pericárdio e coleta de dados, e implementado um algoritmo de Gauss-Newton para estimar a distribuição de resistividade no tecido. Para regularização do problema inverso mal-posto foi desenvolvido e utilizado um prior baseado em amostras. E para avaliar o desempenho do reservatório e do algoritmo de imagem, fantomas e testes in vitro foram realizados. Detectou-se um furo de 2.0 mm de raio provocado no tecido. Portanto, os experimentos mostraram que é possível detectar imperfeições no pericárdio utilizando a técnica de TIE. No entanto, a necessidade de aperfeiçoamento dos eletrodos, fonte de corrente, reservatório e algoritmo (malhas e priors) esta clara se o objetivo final for a seleção de pericárdios para válvulas cardíaca artificiais.
Título em inglês
Control test of bovine pericardium with impedance electrical tomography.
Palavras-chave em inglês
Artificial heart valves
Bovine pericardium
Electrical impedance tomography
Sorting of biological tissues
Resumo em inglês
During the selection of bovine pericardium for use in artificial heart valves, one of the goals is to determine the direction of the collagen fibers and to identify more homogeneous regions. These characteristics influence the mechanical behavior and the durability of these valves. In this context, the electrical impedance tomography (EIT) could be employed as a tool to evaluate the pericardium, from the estimation of the mean fiber direction and the identification of homogeneous regions. The objective of this work is to investigate the possibility of using EIT technique for analysis and selection of pericardium, improving the selection criteria of this tissue. With this purpose in mind, it was developed a test bench, to accommodate the pericardium and to collect data, and it was implemented a Gauss-Newton based algorithm to estimate the resistivity distribution map of this tissue. For regularizing this ill-posed problem, it was developed and applied a priormodels sample-based. And for quality evaluation of the test bench and of the image algorithm, phantom experiments and in vitro tests were performed. It was detected a hole of 2.0 mm radius at the tissue. Therefore, the experiments showed that it is possible to detect defects on pericardium using EIT technique. However, the need of improvements on electrodes, current source, test bench and algorithm (meshes and priors) is clear if the final aim is the selection of pericardium for artificial heart valves.
 
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Data de Publicação
2016-03-14
 
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