Desenvolvimento de arquitetura para Tomografia por Impedância Elétrica modular e de ganho ajustável
A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica de geração de imagens que vêm tendo seu uso incrementado no campo de aplicações médicas. Entre os motivos para este fenômeno, se destaca a versatilidade de construção de equipamentos necessários para gerar e adquirir as imagens baseadas em impedâncias elétricas, fonte de energia de emprego menos complexo ou restrito do que a energia nuclear, amplamente empregada em sistemas clássicos de geração de imagens médicas. Essa versatilidade é explorada neste trabalho, que apresenta uma proposta de arquitetura modular e aberta para construção de sistemas de, estímulo, aquisição, condicionamento, manipulação e comunicação de sinais elétricos. Também é explorado um problema particular desse campo de pesquisa, o de obter sinais de maior proveito para geração de imagens em pontos de aquisição em que a intensidade dos sinais é relativamente menor em sistemas convencionais de TIE, como os canais localizados mais distante da região de aplicação do estímulo elétrico necessário para a esta aplicação. A construção modular proposta é baseada no uso do microcontrolador STM32 a partir de placas de desenvolvimento, onde as unidades propostas são cambiáveis e há um conjunto básico de requisitos do sistema que devem ser atendidos para a mudança ou acréscimo de módulos futuros. O sistema básico aqui proposto é composto por: fonte de alimentação, gerador de sinais elétricos, fonte de corrente para aplicação sobre um corpo, circuito de condicionamento de sinal e por fim um módulo microcontrolado para aquisição de potenciais elétricos e supervisão. Todos estes módulos são ’agregados’ a um barramento que engloba sinais de alimentação, elétricos e de comunicação, onde requisitos de limites de tensão e protocolo de comunicação devem ser considerados. A questão sobre o melhor proveito dos sinais de potenciais elétricos vistos sobre todo o contorno do corpo avaliado é explorada pelo levantamento, estudo e avaliação de diferentes sistemas de Controle Automático de Ganho (CAG). A aplicação desses sistemas é realizado tanto sobre o módulo de fonte de corrente quanto no módulo de condicionamento de sinais; com o emprego de estágios de amplificação baseados em variação de potenciômetro digital e outros baseados na seleção de um conjunto de resistores, sempre aplicados na entrada de amplificadores operacionais capazes de lidar com sinais de frequências de até 250 kHz.