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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4667| Título: | Fantoma cardíaco antropomórfico dinâmico controlado por arduino |
| Título(s) alternativo(s): | Dynamic anthropomorphic cardiac phantom controlled by arduino |
| Autor(es): | Bandeira, Caroline Kretezel |
| Orientador(es): | Vieira Neto, Hugo |
| Palavras-chave: | Sistema cardiovascular - Doenças Radiologia médica Coração - Radiografia Dispositivos de treinamento simulado Arduino (Controlador programável) - Simulação por computador Coração - Doenças - Diagnóstico Coração - Doenças - Diagnóstico - Simulação por computador Cardiovascular system - Diseases Radiology, Medical Heart - Radiography Synthetic training devices Arduino (Programmable controller) - Computer simulation Heart - Diseases - Diagnosis Heart - Diseases - Diagnosis - Computer simulation |
| Data do documento: | 8-Ago-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | BANDEIRA, Caroline Kretezel. Fantoma cardíaco antropomórfico dinâmico controlado por arduino. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. |
| Resumo: | As doenças cardiovasculares são a maior causa de morte no mundo e os exames por métodos de imagem possuem grande relevância para o diagnóstico e prognóstico destas doenças. Assim, é importante que os profissionais da radiologia saibam realizar exames de forma correta para obtenção de imagens com qualidade diagnóstica. Para tanto podem ser utilizados fantomas, que são objetos simuladores e podem ser aplicados como ferramenta no processo de ensinoaprendizagem e no controle de qualidade dos equipamentos, sem a necessidade de expor pacientes à radiação desnecessariamente. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é o de desenvolver um fantoma antropomórfico cardíaco dinâmico que possa simular patologias como as arritmias cardíacas, e dessa forma possa ser aplicado no ensino e treinamento de profissionais da radiologia para realização de exames cardíacos. O fantoma foi construído a partir da aplicação de camadas de látex em um modelo anatômico de coração humano. Na parte interna foram elaboradas duas válvulas e um septo que simulam as válvulas atrioventriculares e o septo cardíaco. Para simular a circulação sistêmica e pulmonar foram utilizadas cânulas que foram conectadas entre as câmaras cardíacas. Foi utilizado um infusor de duas vias, que foi conectado ao átrio direito do fantoma, pelo qual foram injetados os fluidos para realização dos experimentos. Para realizar a simulação dos batimentos cardíacos foi utilizado um Arduino Uno para controlar a movimentação de cinco servomotores, sendo que quatro motores realizavam a compressão das câmaras cardíacas e um realizava a compressão das cânulas para simular as válvulas semilunares. Foram realizados experimentos em um equipamento de raios X convencional, em um fluoroscópio e em um tomógrafo de 64 canais. A partir da análise das imagens pode-se verificar que o contraste injetado chegou a todas as câmaras cardíacas e o código desenvolvido possibilitou realizar a simulação de arritmias e variar a frequência de batimentos cardíacos. Percebe-se a necessidade de maiores refinamentos a serem realizados, porém o trabalho apresenta potencial para ser utilizado no ensino de profissionais, demonstrando como o posicionamento e os parâmetros alteram a qualidade das imagens, e para realização de experimentos e aprimoramento de protocolos em clínicas e hospitais. |
| Abstract: | Cardiovascular diseases are the largest cause of death in the world, and imaging studies have great relevance for the diagnosis and prognosis of these diseases. Thus, it is important that radiology professionals know how to perform examinations correctly to obtain images with diagnostic quality. In order to do so, phantoms, which are simulating objects, can be used and also be applied as a tool in teaching/learning processes and equipment quality control, without the need to expose patients to radiation unnecessarily. In this context, the objective of this work is to develop a dynamic anthropomorphic cardiac phantom that can simulate pathologies such as cardiac arrhythmias and, therefore, can be applied in teaching and training of radiology professionals to perform cardiac exams. The phantom was constructed from the application of layers of latex on an anatomical model of the human heart. Two valves and a septum were built in the internal part, which simulate the atrioventricular valves and the cardiac septum. In order to simulate the systemic and pulmonary circulation, cannulas were connected between the cardiac chambers. A two-way infuser was used, which was connected to the right atrium of the phantom, through which the fluids were injected for the experiments. To perform the simulation of heart beats, an Arduino Uno was used to control the movement of five servomotors. Four motors performed the compression of the cardiac chambers and one performed the compression of the cannulas to simulate the semilunar valves. Experiments were conducted in a conventional X-ray equipment, in a fluoroscope and in a 64-channel tomograph. From the analysis of the images it can be verified that the injected contrast reached all cardiac chambers and that the developed code made it possible to simulate arrhythmias and to vary the frequency of heart beats. It was possible to noticed the need for more refinements to be made, but the work presents potential to be used for teaching professionals, demonstrating how positioning and parameters alter the quality of the images, and to perform experiments for the improvement of protocols in clinics and hospitals. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4667 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
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