English

TítuloUm modelo para a simulação de sinais Doppler ultra-sónicos provenientes de fluxo sanguíneo pulsátil
Título (Inglês) A model for the simulation of Doppler ultrasound signals from pulsatile blood flow
AutorBastos, Carlos Alberto da Costa
OrientadorVaz, Francisco António Cardoso
JúriPio, Casimiro Adriäo
JúriRafael, José Alberto dos Santos
JúriMonteiro, António Pimenta
JúriSilva, Augusto Marques Ferreira da, , 1962
JúriCardoso, José Carlos da Silva
JúriFish, John
InstituiçãoDepartamento de Electrónica e Telecomunicações -- Universidade de Aveiro
GéneroTese de Doutoramento
LínguaInglês
Data_ / _ / 1999
ResumoO detector ultra-sónico de fluxo sanguíneo usa o efeito Doppler para estimar de forma não invasiva a velocidade do sangue na circulação. Tem sido bastante usado nas últimas quatro décadas para detectar a presença de estenoses.O desenvolvimento de novas técnicas de processamento do sinal Doppler necessita de sinais de teste cujas características sejam conhecidas ou possam ser medidas com precisão. Isto é difícil de obter com sinais Doppler medidos in vivo devido à elevada variação do fluxo sanguíneo de pessoa para pessoa e também com o estado fisiológico da pessoa no momento da medida, por exemplo a tensão arterial influencia significativamente o fluxo sanguíneo. Um modelo para gerar sinais Doppler simulados cujas características sejam controláveis e/ou mensuráveis é uma ferramenta bastante útil, pois permite que as novas técnicas de processamento do sinal Doppler sejam testadas em condições controladas. Permite, também, estudar o efeito de vários factores que afectam o espectro do sinal Doppler. Habitualmente o efeito individual dos vários factores não pode ser identificado quando são usados sinais medidos in vivo.Neste trabalho foi desenvolvido um modelo para gerar sinais Doppler ultra-sónicos simulados. O modelo contém dois sub-modelos, um para o fluxo sanguíneo nos membros inferiores de um ser humano e outro para gerar os sinais simulados a partir do campo de velocidades do sangue e das características do instrumento.O fluxo sanguíneo nos membros inferiores foi simulado com um análogo eléctrico para a rede vascular dos membros inferiores. Cada artéria foi simulada por uma linha de transmissão com perdas e as redes vasculares periféricas por um circuito Windkessel com três elementos. O circuito eléctrico foi implementado com o simulador de circuitos SPICE.Para simular a interacção entre os glóbulos vermelhos e o campo de ultra-sons o vaso sanguíneo foi dividido em pequenos volumes elementares. As contribuições dos volumes elementares foram todas somadas para gerar o sinal Doppler simulado. O modelo fez algumas aproximações como sejam, por exemplo, considerar o fluxo sanguíneo laminar e sem rotação.As características dos sinais gerados pelo modelo são bastante parecidas com as esperadas para o sinal Doppler real. O modelo desenvolvido foi usado para estudar a influência que a aceleração sanguínea, o tamanho do volume de amostragem e a duração da janela de amostragem têm na largura de banda eficaz do espectro do sinal Doppler. Foi deduzida uma fórmula que estima a largura de banda eficaz a partir das contribuições individuais do alargamento espectral devido à não estacionaridade, do alargamento espectral intrínseco, do alargamento espectral devido à duração da janela de amostragem e ainda da gama das velocidades que passam pelo volume de amostragem. Foram, ainda, deduzidas expressões em forma fechada para o espectro de potência do sinal Doppler devido unicamente à gama de velocidades que atravessam um volume de amostragem com forma Gaussiana colocado num perfil de velocidades com forma exponêncial. Foram, também, obtidas expressões para a largura de banda eficaz no caso especial do volume de amostragem Gaussiano ter simetria esférica e estar colocado no centro do vaso sanguíneo.
NotasFri Feb 13 16:17:32 WET 2004 - System: New Object Created - Autorização para divulgação pública integral da tese recebida com data de 14/09/2005.
Cópia Local CompletaFicheiros:
985090352_1.pdf (2006 KB) -
Descrição: Tese completa
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Metadados
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Identificador DiTeD6564
Data de Registo
Validado pela Administração
Data da Última Modificação
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