Elaboração e aplicação de algoritmos de reconstrução de imagens para tomografia por impedância elétrica

Abstract

Este trabalho de conclusão de curso visa explorar um método de visualização de corpos através de suas diferenças de condutividade. Ao contrário dos equipamentos e técnicas tradicionais voltados à área médica, como ressonância magnética e tomografia computadorizada ou raio-x, a Tomografia por Impedância Elétrica é capaz de realizar a mesma função com um hardware pequeno, portátil e de baixo custo. Foi utilizado um conjunto de dados disponível online que contém medições obtidas através de um dispositivo de corpo circular composto por 16 eletrodos. Esse dataset foi criado pela University of Eastern Finland e inclui medições para diferentes arranjos de objetos imersos em um tanque com água e suas respectivas fotos. Essas medidas foram importadas do MATLAB para Python e, com auxílio de uma biblioteca de Electrical Impedance tomography (EIT) chamada pyEIT, um software foi elaborado. Este programa conta com uma interface de fácil utilização e diferentes funcionalidades de reconstrução da imagem, dando enfoque para aplicações de monitoramento pulmonar. Propõe-se futuramente a integração desse software com um outro trabalho capaz de fazer as aquisições de medidas (hardware) para compor um sistema de EIT completo.

This work aims to explore a method of visualizing bodies through their conductivity differences. Unlike traditional medical equipment and techniques such as magnetic resonance imaging and computed tomography or x-ray, Electrical Impedance Tomography (EIT) is capable of performing the same function with small, portable, and low-cost hardware. An online dataset was used, which contains measurements obtained through a circular body device composed of 16 electrodes. This dataset was created by the University of Eastern Finland and includes measurements for different arrangements of objects immersed in a water tank and their respective photos. These measurements were imported from MATLAB to Python, and with the help of an Electrical Impedance Tomography (EIT) library called pyEIT, a software was developed. This program features an easy-to-use interface and different image reconstruction functionalities, focusing on pulmonary monitoring applications. It is proposed in the future to integrate this software with another work capable of making the measurements acquisitions (hardware) to compose a complete EIT system.