[pt] Os procedimentos atuais de localização de corpos estranhos ferromagnéticos
utilizados na prática clínica envolvem as técnicas de imageamento de radioscopia e
radiografia, que apresentam diversas limitações e riscos. Assim, técnicas de
localização baseadas em magnetômetros como SQUID, GMI e GMR têm sido
desenvolvidas, com variados graus de complexidade e sucesso. Uma das principais
dificuldades de ordem prática, além do custo e das dimensões do sistema de medição
no caso do SQUID, que opera a temperaturas criogênicas, é a necessidade de o
paciente estar posicionado em uma estrutura móvel de grandes dimensões que
permita a determinação das coordenadas da posição bidimensional do mapeamento
magnético. Por outro lado, as pequenas dimensões dos sensores GMR ou GMI
possibilitam o desenvolvimento de um sistema de medição portátil que poderia
integrar outros sensores que em conjunto viabilizem a determinação da posição
espacial do sensor magnético em relação ao paciente. Esta dissertação de mestrado
investiga técnicas de determinação da posição espacial de um dispositivo portátil,
baseado em uma plataforma Raspberry Pi, integrando sensor GMR, câmera,
sensores inerciais e um sensor de distância, visando ao futuro desenvolvimento de
um protótipo de dispositivo médico portátil para localização de corpos estranhos
ferromagnéticos. A pesquisa também investiga técnicas de resolução do problema
inverso magnético em tempo real baseadas em filtros de Kalman e ajuste por
mínimos quadrados, de modo a acelerar o procedimento diagnóstico na futura
aplicação clínica do dispositivo. / [en] The current procedures for locating ferromagnetic foreign bodies used in the clinic
involve radioscopy and radiography image techniques, which presents several
limitations and risks. Thus, localization techniques based on magnetometers were
developed as SQUID, GMI and GMR, with varying degrees of complexity and
success. One of the main difficulties, in addition to the cost and dimensions of the
system, in the case of the SQUID, which operates at cryogenic temperatures, is the
need for the patient to be positioned in a large structure that allows flexibility in the
configurations of the two-dimensional position of the magnetic mapping. On the
other hand, the small dimensions of the GMR or GMI sensors allow the development
of a portable measurement system that could integrate other sensors that together
make it possible to determine the spatial position of the magnetic sensor in relation
to the patient. This master s dissertation investigates techniques for determining the
spatial position of a portable device, based on a Raspberry Pi platform, integrating
GMR sensor, camera, inertial sensors and a distance sensor, aiming at the future
development of a prototype of a portable medical device for localization of
ferromagnetic foreign bodies. The research also investigates real-time inverse
magnetic problem solving techniques based on Kalman filters and least squares
adjustment, in order to accelerate the diagnostic procedure in the future clinical
application of the device.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:61301 |
| Date | 21 November 2022 |
| Creators | MELISSA CARVALHO COSTA |
| Contributors | CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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