Tomografia por biosusceptometria de corrente alternada (TBAC): novas Instrumentações e caracterizações

Abstract

In recent years researchers have tried to develop techniques that are free of ionizing radiation, such as biomagnetic techniques. Of these, there is the AC biosusceptometria (BAC), which is a very simple technique, low cost and versatile which has wide application in research related to the human gastrointestinal tract and recently has been enhanced so that it could generate ferromagnetic markers pictures both in vitro and in vivo, as it was proposed a new instrumentation for the acquisition of tomographic images referred to as Alternating Current Biosusceptometria Tomography (ACBT). This project proposes the development of new instrumentation and computational resources characterizations that allow the application of BAC to produce tomographic images of phantoms in vitro. To that end, we built new image acquisition systems with samples and rotating sensors and reconstruction algorithm application (filtered back projection method) to obtain tomographic images of different phantoms by AC biosusceptometria. For planar systems there have been advances in sensitivity or 50% signal strength and spatial resolution increased from 7.4 cm to 5.7 cm, since the radius of detection and excitation has been changed from the other system previously used . Comparing the planar systems with new circular system the temporal resolution gain was significant, from 3 hours to 2 minutes which will give us future in vivo measurements, to join this gain due to the acquisition mode of the signals other problems were found as new signal processing methods as well as new reconstruction algorithms

Nos últimos anos tem-se buscado o desenvolvimento de técnicas que sejam livres de radiação ionizante, como as técnicas biomagnéticas. Destas, destaca-se a biosusceptometria de corrente alternada (BAC), que é uma técnica bastante simples, baixo custo e versátil que possui grande aplicação em pesquisas relacionadas ao trato gastrintestinal humano e recentemente foi aprimorada para que pudesse gerar imagens de marcadores ferromagnéticos tanto in vitro quanto in vivo, a partir disso foi proposta uma nova instrumentação para a realização de imagens tomográficas denominado de Tomografia por Biosusceptometria de Corrente Alternada (TBAC). Este projeto propõe o desenvolvimento de novas instrumentações e caracterizações computacionais de recursos que possibilitem a aplicação da BAC para produzir imagens tomográficas de fantomas in vitro. Para tanto, foi construído novos sistemas de aquisição de imagens com amostras e sensores girantes e aplicação de algoritmo de reconstrução (método de retroprojeção filtrada) para obter imagens tomográficas de diferentes fantomas por biosusceptometria de corrente alternada. Para os sistemas planares houve avanços na sensibilidade ou intensidade de sinal de 50 % e em resolução espacial passou de 7,4 cm para 5,7 cm, já que, foi alterado o raio de detecção e excitação em relação a outro sistema já utilizado anteriormente. Quando comparamos os sistemas planares ao novo sistema circular o ganho em relação a resolução temporal foi significante, passando de 3 horas para 2 minutos o que nos proporcionará futuras medidas in vivo, apensar deste ganho devido ao modo de aquisição dos sinais outros problemas foram encontrados como novos métodos de processamento dos sinais, assim como novos algoritmos de reconstrução