Research on Biomedical Engineering
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PROPOSTA DE UM NOVO MÉTODO PARA TOMOGRAFIA ULTRA-SONICA POR PULSO - ECO

A Novel Method for Pulse-Echo Ultrasonic Tomography

Pereira, W.C.A; Machado, João Carlos

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Resumo

Propõe-se um novo método para se obter o mapeamento unidimensional da velocidade de ondas ultra-sônicas. O método consiste em se irradiar um meio com um pulso de ultra-som (US) e receber o eco no transdutor transmissor e em outro colocado ao lado deste. Tomando-se medidas do tempo de chegada de cada eco em ambos os transdutores; a posição de cada interface que refletiu o pulso incidente e a velocidade da onda no meio entre duas interfaces consecutivas pode ser obtida. Construiu-se um corpo de prova consistindo de 3 camadas: epóxi, acrílico e pvc (espessuras: 9,9MM1 9,7MM e 10,2MM, respect.). O corpo de prova foi imerso em um tanque com água, juntamente com o suporte com os 2 transdutores em paralelo. Utilizando-se um osciloscópio digital e um microcomputador pode-se fazer as medidas dos tempos de chegada e implementar o método. Os valores calculados para as distâncias interface transdutores apresentaram erros de 0,197. a 7,947. e são considerados satisfatórios. Já os valores obtidos para a espessura de cada camada e velocidade do US nas mesmas não são, de todo, satisfatórios. A espessura da camada de acrílico apresentou um erro grande. Isto é devido à baixa amplitude do eco proveniente da interface acrílicopvc, sendo necessário um pulso de excitação de maior amplitude. Os resultados iniciais são considerados satisfatórios em uma primeira aproximação e encorajam a prosseguir explorando as potencialidades do método.

Palavras-chave

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Abstract

A new Method to obtain one-dimensional map of ultrasonic wave speed is proposed. The Method consists of insonifying a medium with an ultrasonic pulse and receiving the reflected echo on the same transducer used as transmitter and in another one placed adjacent. Each interface iluminated by the irradiated wave returns an echo to both transducers. Then by Measuring the time-of-flight for each echo arrived on both transducers, the position of each interface, related to the transmitting transducer, and the wave speed existent between consecutive interfaces can be obtained. ln the present work a phantom was made, consisting of 3 layers: epoxi <9.9MM),acrilic <9.7MM) and pvc <10.2M.). The phantom was imersed in a tank filled with water, together with a holder with the 2 transducers in it. Using a digital osciloscope and a microcoputer one can implement the Method proposed. The values calculated for the distances interface-transducers have shown errors from 0.19Z to 7.94Z and can be acceptable to a certain extent. On the other hand, not all the values obtained for the width of the layers and for the speed of the US wave inside them are acceptable. The width of the acrilic layer is far frol its real value. This is due to the low amplitude of the echo from the interface acrilic-pvc and it is necessary an exciting pulse with greater amplitude to enhance it. These preliminars results can be accepted as a first approximation and encourage us to proceed exploring this method.
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