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Desenvolvimento de uma célula acústica para análise de propriedades viscoelásticas de fluidos / Development of acoustic cell to analyze viscoelastic properties of fluids

Almeida, Thiago Wellington Joazeiro de 25 March 2010 (has links)
A força de radiação acústica tem sido utilizada como o método de examinar propriedades físicas de materiais em diversas áreas. A vibro-acustografia é uma das técnicas que emprega este tipo de força para realizar análises de propriedades mecânicas de materiais. Esta técnica consiste na aplicação de força acústica modulada e focalizada na região de interesse. O alvo excitado vibra na frequência de modulação e o som emitido é característico da impedância mecânica do meio. Este som é detectado usando um hidrofone dedicado. Neste trabalho, propomos uma modificação nesta técnica de vibro-acustografia (VAG) e aplicando a técnica denominada vibro-acustomagnetografia (VAMG) substituindo o hidrofone por um sensor magnético de alta sensibilidade. A radiação acústica modulada será aplicada sobre um alvo magnetizado imerso no fluido em estudo. Com este procedimento, poder-se-á medir o deslocamento estático e dinâmico do alvo magnético (esfera) quando acusticamente excitado. Neste trabalho, foi usado um sensor magnetorresistivo com resolução da ordem de 1 nT para a montagem do transdutor de detecção de deslocamento do alvo magnético. A vibração do alvo foi induzida por uma força sem contato, usando a força acústica produzida por dois feixes concêntricos gerado por elementos piezelétricos confocais de mesma área e com foco comum a 7 cm. O alvo usado foi uma esfera magnética com um raio de 2,36 mm. O aparato foi avaliado por meio de medidas em água e em óleo. Os parâmetros viscoelásticos foram estimados a partir de ajustes não lineares da resposta do transdutor magnético em função da freqüência de modulação. / The acoustic radiation force has been used as the method to examine some materials physical properties in various areas. The vibro-acoustography is a technique that is being used to perform analysis of mechanical properties of materials. This technique involves the application of a focused acoustic modulated force. The excited target will vibrate at the frequency of modulation and the emitted sound is characteristic of the medium mechanical impedance. This sound is detected using a dedicated hydrophone. In this paper, we propose a modification of this technique vibro-acoustography (VAG) and applying a technique called vibro-acustomagnetography (VAMG) replacing the hydrophone by a magnetic sensor with high sensitivity. In this case, the modulated acoustic radiation will be applied on a magnetized target immersed in the fluid under study. With this procedure, static and dynamic displacement of the magnetic target (ball) will be measured when acoustically excited. In this study, we used a magnetoresistive sensor with resolution of about 1 nT for mounting the transducer to detect displacement of the magnetic target. The vibration of the target was induced by a non-contact force, using an ultrasonic beam modulated by two concentric beams generated by two piezoelectric elements confocal of the same area and common focus to 7 cm. The target used was a magnetic sphere with a radius of 2.36 mm. The apparatus was evaluated through of measurements in water and oil. Viscoelastic parameters were estimated fitting the nonlinear response of the magnetic transducer function of frequency modulation.
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Simulação de um arranjo esférico de alto-falantes usando um modelo de membrana flexível / Simulation of a spherical loudspeaker array using a flexible membrane model

Cóser, Lucas Fernando 08 September 2010 (has links)
Orientador: José Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coser_LucasFernando_M.pdf: 3895849 bytes, checksum: 203a0d7be9958aaa628e2b404ad566a9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Duas abordagens para a simulação do campo sonoro produzido por um arranjo esférico de alto-falantes são apresentadas e comparadas a resultados experimentais. Na primeira, modos estruturais obtidos da analise modal experimental da membrana são usados em simulações vibroacusticas por elementos de contorno no software LMS Virtual.Lab®. Na segunda, adota-se uma solução analítica baseada na expansão dos harmônicos esféricos de um padrão de velocidades sobre uma calota esférica. Os resultados são apresentados em termos de potencia sonora e de padrões de diretividade para o arranjo. No primeiro caso, são observadas as mesmas tendências na faixa de baixa freqüência em todas as curvas analisadas, havendo distorções consideráveis na faixa de alta freqüência para a solução analítica devido ao fato desta não incluir os efeitos dos modos estruturais da membrana. Por outro lado, os padrões de diretividade demonstram um alto grau de similaridade em todos os casos analisados e não são fortemente afetados pelos modos estruturais da membrana. As diferenças observadas nos resultados e as amplificações não realistas nas curvas de potencia sonora das simulações são causadas por três fatores principais: modos de cavidade acústica do arranjo esférico, desconsideração do acoplamento acústico entre os alto-falantes durante seus funcionamentos e utilização de um mesmo conjunto de FRFs para todos os alto-falantes. De uma forma geral, pode-se dizer que a simulação usando o modelo de membrana flexível melhora consideravelmente a previsão da potencia sonora na alta freqüência, o que não pode ser obtido com o modelo analítico comumente usado na analise de arranjos esféricos de alto-falantes / Abstract: Two approaches for sound field prediction of a spherical loudspeaker array operation are presented and compared to experimental measurements. In the first, real membrane modes from experimental modal analysis are used as input for BEM vibroacoustic simulations using LMS Virtual.Lab® software. In the second, an analytical solution based on the spherical harmonic expansion of an idealized velocity pattern over the spherical array is used. Results are presented in terms of sound power and directivity patterns, showing that the former has the same trend in all comparisons for the low frequency range, and that the analytical solution cannot be used for the high frequency range since it does not include the effect of the flexible membrane modes. Directivity patterns, however, show a good degree of similarity in all cases, and are not strongly affected by the flexible membrane modes. The differences found in the results and the unrealistic amplifications in the sound power curves from the simulations are caused mainly by three factors: acoustic cavity modes of the array, neglecting the acoustic coupling among loudspeakers for the operating condition and utilization of the same set of FRFs for all loudspeakers in the array. In a general way, it can be said that the flexible membrane modeling improves considerably the prediction of radiated sound power in the high frequency range, which cannot be obtained by the analytical model commonly used in the analysis of spherical loudspeaker arrays / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Desenvolvimento de uma célula acústica para análise de propriedades viscoelásticas de fluidos / Development of acoustic cell to analyze viscoelastic properties of fluids

Thiago Wellington Joazeiro de Almeida 25 March 2010 (has links)
A força de radiação acústica tem sido utilizada como o método de examinar propriedades físicas de materiais em diversas áreas. A vibro-acustografia é uma das técnicas que emprega este tipo de força para realizar análises de propriedades mecânicas de materiais. Esta técnica consiste na aplicação de força acústica modulada e focalizada na região de interesse. O alvo excitado vibra na frequência de modulação e o som emitido é característico da impedância mecânica do meio. Este som é detectado usando um hidrofone dedicado. Neste trabalho, propomos uma modificação nesta técnica de vibro-acustografia (VAG) e aplicando a técnica denominada vibro-acustomagnetografia (VAMG) substituindo o hidrofone por um sensor magnético de alta sensibilidade. A radiação acústica modulada será aplicada sobre um alvo magnetizado imerso no fluido em estudo. Com este procedimento, poder-se-á medir o deslocamento estático e dinâmico do alvo magnético (esfera) quando acusticamente excitado. Neste trabalho, foi usado um sensor magnetorresistivo com resolução da ordem de 1 nT para a montagem do transdutor de detecção de deslocamento do alvo magnético. A vibração do alvo foi induzida por uma força sem contato, usando a força acústica produzida por dois feixes concêntricos gerado por elementos piezelétricos confocais de mesma área e com foco comum a 7 cm. O alvo usado foi uma esfera magnética com um raio de 2,36 mm. O aparato foi avaliado por meio de medidas em água e em óleo. Os parâmetros viscoelásticos foram estimados a partir de ajustes não lineares da resposta do transdutor magnético em função da freqüência de modulação. / The acoustic radiation force has been used as the method to examine some materials physical properties in various areas. The vibro-acoustography is a technique that is being used to perform analysis of mechanical properties of materials. This technique involves the application of a focused acoustic modulated force. The excited target will vibrate at the frequency of modulation and the emitted sound is characteristic of the medium mechanical impedance. This sound is detected using a dedicated hydrophone. In this paper, we propose a modification of this technique vibro-acoustography (VAG) and applying a technique called vibro-acustomagnetography (VAMG) replacing the hydrophone by a magnetic sensor with high sensitivity. In this case, the modulated acoustic radiation will be applied on a magnetized target immersed in the fluid under study. With this procedure, static and dynamic displacement of the magnetic target (ball) will be measured when acoustically excited. In this study, we used a magnetoresistive sensor with resolution of about 1 nT for mounting the transducer to detect displacement of the magnetic target. The vibration of the target was induced by a non-contact force, using an ultrasonic beam modulated by two concentric beams generated by two piezoelectric elements confocal of the same area and common focus to 7 cm. The target used was a magnetic sphere with a radius of 2.36 mm. The apparatus was evaluated through of measurements in water and oil. Viscoelastic parameters were estimated fitting the nonlinear response of the magnetic transducer function of frequency modulation.
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Simulação de um arranjo esférico de alto-falantes usando um modelo de membrana flexível

Cóser, Lucas Fernando 09 August 2010 (has links) (PDF)
Duas abordagens para a simulação do campo sonoro produzido por um arranjo esférico de alto-falantes são apresentadas e comparadas a resultados experimentais. Na primeira, modos estruturais obtidos da análise modal experimental da membrana são usados em simulações vibroacústicas por elementos de contorno no software LMS Virtual.Lab®. Na segunda, adota-se uma solução analítica baseada na expansão dos harmônicos esféricos de um padrão de velocidades sobre uma calota esférica. Os resultados são apresentados em termos de potência sonora e de padrões de diretividade para o arranjo. No primeiro caso, são observadas as mesmas tendências na faixa de baixa freqüência em todas as curvas analisadas, havendo distorções consideráveis na faixa de alta freqüência para a solução analítica devido ao fato desta não incluir os efeitos dos modos estruturais da membrana. Por outro lado, os padrões de diretividade demonstram um alto grau de similaridade em todos os casos analisados e não são fortemente afetados pelos modos estruturais da membrana. As diferenças observadas nos resultados e as amplificações não realistas nas curvas de potência sonora das simulações são causadas por três fatores principais: modos de cavidade acústica do arranjo esférico, desconsideração do acoplamento acústico entre os alto-falantes durante seus funcionamentos e utilização de um mesmo conjunto de FRFs para todos os alto-falantes. De uma forma geral, pode-se dizer que a simulação usando o modelo de membrana flexível melhora consideravelmente a previsão da potência sonora na alta freqüência, o que não pode ser obtido com o modelo analítico comumente usado na análise de arranjos esféricos de alto-falantes.
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Medida da condução óssea em sujeitos ouvintes normais: radiação acústica e posicionamento do vibrador ósseo / Bone conduction measurements in normal hearing subjects: acoustic radiation and bone vibrator positioning

Cili, Tatiana Fernandes 14 May 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2016-04-27T18:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiana Fernandes Cili.pdf: 1959713 bytes, checksum: 95c16fc57e6e2cf785b81f8534de86bf (MD5) Previous issue date: 2008-05-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Clinical audiology literature and practice raise questions about bone conduction assessment results. The most common questions are related to the reliability of bone conduction thresholds as they suffer a lot of artifacts that may mislead the results obtained. Silman & Silverman (1997) describe two important factors that could interfere in such measurement: acoustic radiation (escaping acoustic energy that can be heard by air conduction, mainly in the high frequencies) and bone vibrator positioning in the mastoid. In order to obtain bone conduction thresholds in 2 kHz, or at higher frequencies, researchers suggest the insertion of earplugs in either the tested ear or in both ears to prevent acoustic radiation. In order to increase reliability on bone conduction evaluation researchers suggest that the patient must position the bone vibrator at the point on mastoid that he has the biggest sensation of sound stimuli. Objectives: 1. to investigate the bone vibrator s positioning influence in bone conduction thresholds evaluation for 500, 1k, 2k, 3k, and 4 kHz in normal hearing subjects. 2. to investigate the influence of insert earplugs on bone conduction thresholds measurement for 2000, 3000 and 4000 Hz in normal hearing subjects. Specific Objectives: 1- to determine the bone conduction sensitivity due to the influence of the bone vibrator s positioning in the mastoid to obtain bone conduction thresholds at 500, 1k, 2k, 3k, and 4 kHz in normal hearing subjects. 2 - to determine bone conduction threshold with and without insert earplug in order to investigate the presence of the acoustic radiation phenomenon during the bone conduction assessment at 2k, 3k, and 4 kHz in normal hearing subjects. Methods: Thirty six ears from 18 subjects were examined. Both ears were tested for air and bone conduction in a sound booth. The RADIOEAR B71 bone vibrator was used to assess bone conduction at 500, 1k, 2k, 3k, and 4 kHz. Two audiometers were used: Interacoustics AC40 and Betamedical Beta 6000. To evaluate the effect of the bone vibrator positioning, bone conduction thresholds were obtained using narrow band noise, at the opposite ear, at 30 dB HL in 1 dB steps (Ritcher; Brinkman; 1981); and to assess the effects of the acoustic radiation the examiner positioned the bone vibrator and inserted a foam earplug in the tested ear (Robinson; Shipton; 1982). Results: Bone vibrator s positioning influence was present in bone conduction thresholds evaluation at 500, 1000 e 3000 Hz, in more than 20% of the cases. This study proved that, when assessing bone conduction, the acoustic radiation phenomenon was present at 2k, 3k, and 4 kHz in 70% of the cases, mainly at 3 kHz. Conclusion: The acoustic radiation phenomenon was present mainly at 3 kHz, besides being present at 2k and 4 kHz. This could lead to an inaccurate interpretation of test results, which depend on reliable air and bone conduction values / A literatura e a prática na área da audiologia clínica, nos fazem questionar até que ponto o resultado da avaliação da via óssea de um sujeito é verdadeira ou é produto da interferência de atos ou fatos que ocorrem durante a audiometria. Silman e Silverman (1997) pontuam dois importantes fatores que podem interferir nessa medida: a radiação acústica (fuga de energia sonora do vibrador ósseo que poderia ser ouvida pela via aérea, principalmente em freqüências altas) e o posicionamento do vibrador ósseo na mastóide. Para obtenção dos limiares por via óssea em 2 kHz ou em freqüências mais altas, autores sugerem a inserção de plugs na orelha sob teste ou nas duas orelhas, para prevenir a radiação acústica. Para evitar o efeito do posicionamento do vibrador ósseo, os autores sugerem que o paciente posicione o vibrador ósseo no local onde sente o estímulo acústico mais intenso. Objetivos: 1. investigar a influência do posicionamento do vibrador ósseo na mastóide na obtenção do limiar tonal por via óssea para as freqüências de 500, 1k, 2k, 3k e 4k Hz, em sujeitos sem queixa auditiva; 2. investigar a influência do plug auricular na medida dos limiares ósseos de 2000, 3000 e 4000 Hz. Objetivos específicos: 1 - determinar os valores de sensibilidade da via óssea devido à influência do posicionamento do vibrador ósseo na mastóide para a obtenção do limiar tonal por via óssea para as freqüências de 500, 1k, 2k, 3k e 4k Hz, em sujeitos sem queixa auditiva. 2 - determinar os valores de sensibilidade da via óssea com e sem e com plug auditivo, para as freqüências de 2k, 3k e 4k Hz, em sujeitos sem queixa auditiva, para determinar a existência do fenômeno da radiação acústica na obtenção do limiar tonal por via óssea. Método: Foram examinadas 36 orelhas de 18 indivíduos; audiometria tonal por via aérea e óssea em ambas as orelhas, em cabine acústica. O modelo do vibrador ósseo foi RADIOEAR B71 para avaliar as freqüências 500, 1k, 2k, 3k, 4k Hz (via óssea). Audiômetro da Marca Interacoustics, modelo AC40 e da Marca Betamedical, modelo Beta 6000. Para avaliar o efeito do posicionamento do vibrador ósseo foi realizada a pesquisa do limiar de sensibilidade auditiva da via óssea, em degraus de 1 dB, com ruído de banda estreita de 30 dBNA, na orelha oposta (Richter; Brinkmann; 1981); para avaliar o efeito da radiação acústica foi realizada a medida da via óssea, com o vibrador ósseo posicionado pelo examinador e inserção de um plug automoldável na orelha examinada, (Robinson; Shipton; 1982). Resultados: Em 500, 1 e 3 kHz mais de 20% das pessoas tiveram seus limiares por via óssea alterados em mais de 6 dB, devido ao efeito do posicionamento do vibrador ósseo. Este estudo comprovou o fenômeno da radiação acústica nas freqüências de 2, 3 e 4 kHz quando a via óssea foi avaliada, principalmente em 3 kHz, em 70% dos casos. Conclusão: O fenômeno da radiação acústica estava presente principalmente em 3 kHz, além de estar presente em 2 e 4 kHz. O que pode levar a interpretação errônea dos resultados audiométricos que dependem da exatidão dos valores aéreos e ósseos
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Shear wave elastography with two-dimensional ultrasound transducer. / Elastografia por onda de cisalhamento com transdutor de ultrassom bidimensional.

Santos, Djalma Simões dos 30 July 2018 (has links)
Chronic liver diseases are the eighth leading cause of death in Brazil and a major public health problem in the world. Liver biopsy is the best available reference standard for evaluating and classifying stages of liver diseases, but it presents limitations and complications that are common in invasive methods. In recent years, elasticity imaging methods have been the focus of intense research activity with the ability to measure mechanical properties of soft tissues in a non-invasive way. Shear wave elastography is one of the most promising methods because it enables to quantitatively assess tissue elasticity. However, the current depth range of shear wave elastography impedes its application in obese patients, which have a great risk of developing liver disease. The aim of this study is to investigate the use of shear wave elastography in deeper tissues using a two-dimensional ultrasound transducer array. An efficient transducer array arrangement was simulated, fabricated and characterized. The results show that the proposed transducer configuration presents enhanced transmitting capabilities for generating tissue displacement in deeper tissues. In addition, numerical simulations were performed in order to track the tissue deformation and reconstruct its elastic properties. / Doenças crônicas do fígado são a oitava causa de morte no Brasil e um dos principais problemas de saúde pública do mundo. A biópsia do fígado é o melhor padrão de referência disponível para avaliação e classificação dos estágios das doenças hepáticas, mas apresenta limitações e complicações que são comuns nos métodos invasivos. Nos últimos anos, métodos de imagem por elasticidade têm sido o foco de intensa atividade de pesquisa, pois têm a capacidade de medir propriedades mecânicas dos tecidos moles de maneira não invasiva. A elastografia por ondas de cisalhamento é um dos métodos mais promissores, pois permite avaliar quantitativamente a elasticidade do tecido. No entanto, a atual faixa de profundidade da elastografia por ondas de cisalhamento impede sua aplicação em pacientes obesos, que apresentam grande risco de desenvolver doença hepática. O objetivo deste estudo é investigar o uso da elastografia por onda de cisalhamento em tecidos mais profundos usando um transdutor de ultrassom bidimensional. Uma configuração eficiente de transdutores matriciais foi simulada, fabricada e caracterizada. Os resultados mostram que o transdutor proposto possui capacidade de transmissão melhorada para gerar deslocamento em tecidos profundos. Além disso, simulações numéricas foram realizadas para monitorar a deformação do tecido e reconstruir suas propriedades elásticas.
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Força e torque de radiação sobre uma partícula viscoelástica em um fluido ideal / Radiation force and torque on a viscoelastic particle in an ideal fluid

Leão Neto, José Pereira 30 September 2015 (has links)
The study of acoustic radiation force and torque phenomena has attracted an enormous interest of the scientific community, due to applications of these phenomena in noncontact particles manipulation. In this work, we perform a theoretical analysis of acoustic radiation force and torque exerted on a homogeneous visco elastic particle in the Rayleigh scattering limit (the particle radius is much smaller than the incident wavelength) by a wave with arbitrary geometry. Our study is based on the partial-wave expansion in spherical coordinates of the incident and scattered waves. In this context, the radiation force and torque are obtained analytically in terms of an infinite series which involves the scattering and incident expansion coefficients. We assume that the particle behaves as a linear viscoelastic solid, which obeys the fractional Kelvin-Voigt model. Analytical expressions for the radiation force and torque are obtained considering the low- and high-frequency approximation in the viscoelastic model. The developed theory is used to describe the interaction of acoustic waves (traveling and standing plane waves, and zero and first-order Bessel beams) with a low-and high-density polyethylene particle. Our results show that the axial acoustic radiation force might become negative (i.e. in opposition to the wave propagation direction) when a certain condition involving the physical parameters of the particle is satisfied. Negative acoustic radiation torque due a beam of first-order Bessel may also occur when the same condition of negative radiation force is met. Remarkably, this is the first time that negative radiation force is predicted on a homogeneous particle in the Rayleigh scattering regime. Further more, the stability of the transverse acoustic radiation force generated by a Bessel beam is also investigated. We show a full 3D tractor Bessel vortex beam acting on the high-density polyethylene (HDPE). In the analysis of acoustic radiation force generated on a viscoelastic particle by a standing plane wave, relevant deviations arose in comparison with the solid elastic model for the particles. The magnitude of the radiation force and torque on a HDPE described by the viscoelastic model behaves differently (negative radiation force) compared with other materials (solid elastic and compressible fluid particle) due to traveling plane wave and Bessel beams. Finally, we believe that this study may help further enhance the development of acoustic levitation, particle handling in acoustofluids, and acoustical tweezers devices. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O estudo dos fenômenos de força e torque de radiação acústico tem atraído um enorme interesse da comunidade científica, devido a aplicações desses fenômenos em manipulação de partículas sem contato. Neste trabalho, realizamos uma análise teórica da força e torque de radiação acústico exercido sobre uma partícula visco elástica homogênea no limite do espalhamento de Rayleigh (o raio da partícula é muito menor que o comprimento de onda incidente) por uma onda com geometria arbitrária. Nosso estudo baseia-se na expansão de ondas parciais em coordenadas esféricas das ondas incidente e espalhada. Nesse contexto, a força e o torque de radiação são obtidos analiticamente em termos de uma série infinita que envolve os coeficientes de expansão das ondas espalhada e incidente. Assumimos que a partícula se comporta como um sólido viscoelástico linear, que obedece o modelo de Kelvin-Voigt fracionário. Fórmulas analíticas para a força e torque de radiação são obtidas considerando uma aproximação de baixa e de alta frequência no modelo viscoelástico. A teoria desenvolvida é usada para descrever a interação de ondas acústicas (onda plana progressiva, onda plana estacionária, feixes de Bessel de ordem zero e de primeira ordem) com partículas de polietileno de baixa e de alta densidade. Os nossos resultados mostram que a força de radiação acústica axial pode ser negativa (isto é, em oposição à direção de propagação da onda) quando uma determinada condição envolvendo os parâmetros físicos da partícula é satisfeita. Torque de radiação acústico negativo devido a um feixe de Bessel de primeira ordem também pode ocorrer quando a mesma condição da força de radiação negativa for atendida. Notavelmente, esta é a primeira vez que a força de radiação negativa é prevista sobre uma partícula homogênea no regime de espalhamento Rayleigh. Além disso, a estabilidade transversal da força de radiação acústica gerada pelo feixe de Bessel também é investigada. Mostramos que um feixe de Bessel trator 3D completo atua sobre uma partícula de polietileno de alta densidade (PEAD). Na análise da força de radiação acústica gerada sobre uma partícula viscoelástica por uma onda plana estacionária, desvios relevantes surgiram em comparação com partícula sólida elástica. A amplitude da força e torque de radiação sobre uma PEAD descrita pelo modelo viscoelástico apresenta um comportamento diferente (força de radiação negativa) comparados com os outros materiais (sólida elástica e fluida com absorção longitudinal) devido a onda plana progressiva e feixes de Bessel. Por fim, acreditamos que este estudo pode ajudar a melhorar ainda mais o desenvolvimento de dispositivos de levitação acústica, manipulação de partículas em acustofluídica e pinças acústicas.
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Shear wave elastography with two-dimensional ultrasound transducer. / Elastografia por onda de cisalhamento com transdutor de ultrassom bidimensional.

Djalma Simões dos Santos 30 July 2018 (has links)
Chronic liver diseases are the eighth leading cause of death in Brazil and a major public health problem in the world. Liver biopsy is the best available reference standard for evaluating and classifying stages of liver diseases, but it presents limitations and complications that are common in invasive methods. In recent years, elasticity imaging methods have been the focus of intense research activity with the ability to measure mechanical properties of soft tissues in a non-invasive way. Shear wave elastography is one of the most promising methods because it enables to quantitatively assess tissue elasticity. However, the current depth range of shear wave elastography impedes its application in obese patients, which have a great risk of developing liver disease. The aim of this study is to investigate the use of shear wave elastography in deeper tissues using a two-dimensional ultrasound transducer array. An efficient transducer array arrangement was simulated, fabricated and characterized. The results show that the proposed transducer configuration presents enhanced transmitting capabilities for generating tissue displacement in deeper tissues. In addition, numerical simulations were performed in order to track the tissue deformation and reconstruct its elastic properties. / Doenças crônicas do fígado são a oitava causa de morte no Brasil e um dos principais problemas de saúde pública do mundo. A biópsia do fígado é o melhor padrão de referência disponível para avaliação e classificação dos estágios das doenças hepáticas, mas apresenta limitações e complicações que são comuns nos métodos invasivos. Nos últimos anos, métodos de imagem por elasticidade têm sido o foco de intensa atividade de pesquisa, pois têm a capacidade de medir propriedades mecânicas dos tecidos moles de maneira não invasiva. A elastografia por ondas de cisalhamento é um dos métodos mais promissores, pois permite avaliar quantitativamente a elasticidade do tecido. No entanto, a atual faixa de profundidade da elastografia por ondas de cisalhamento impede sua aplicação em pacientes obesos, que apresentam grande risco de desenvolver doença hepática. O objetivo deste estudo é investigar o uso da elastografia por onda de cisalhamento em tecidos mais profundos usando um transdutor de ultrassom bidimensional. Uma configuração eficiente de transdutores matriciais foi simulada, fabricada e caracterizada. Os resultados mostram que o transdutor proposto possui capacidade de transmissão melhorada para gerar deslocamento em tecidos profundos. Além disso, simulações numéricas foram realizadas para monitorar a deformação do tecido e reconstruir suas propriedades elásticas.

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