Detecção de Fraturas Ósseas em Fantomas por Espectroscopia de Impedância
DOI:
https://doi.org/10.29384/rbfm.2021.v15.19849001614Palavras-chave:
Espectroscopia de impedância elétrica; Fantoma biológico; Fraturas ósseas.Resumo
A maioria das técnicas de diagnóstico por imagem para detecção de fraturas ósseas utiliza equipamentos que emitem radiação, que pode ser prejudicial à saúde humana, mesmo em pequenas doses. Sem dúvida, estudos são necessários e novas técnicas que busquem a redução dessas exposições ao raio-x. O objetivo deste artigo é desenvolver um fantoma biológico 3D e investigar a sensibilidade de detecção de ossos, inteiro e fraturado, por meio da espectroscopia de impedância elétrica. Além disso, são investigados os efeitos das diferentes posições dos eletrodos na sensibilidade da técnica de medição. As medições foram realizadas por um espectroscópio de impedância comercial da Zurich Instruments (modelo HF2IS) na faixa de frequência de 1 kHz a 1 MHz. Quatro eletrodos circulares (modelo MELCTEC) foram usados para conectar o fantoma ao HF2IS. O HF2IS foi inicialmente calibrado medindo um resistor de 100 Ω e 1% de precisão. Vetores de calibração de magnitude e fase foram calculados e então usados para ajustar os dados dos fantomas com e sem osso. Os resultados mostraram que os valores de módulo e fase para o simulador puro e com osso fraturado são bem próximos enquanto para o osso inteiro apresentam notável variação, principalmente em frequências acima de 100 kHz. Observou-se que a distância entre os eletrodos causa um pequeno efeito no módulo de impedância, enquanto as mudanças de fase são mais significativas em alta frequência. Também foi observado que a fase de impedância é mais sensível à geometria do eletrodo com e sem ossos fraturados. Esta pode ser uma ferramenta útil para detecção sem imagem de fraturas de ossos humanos como uma abordagem de baixo custo, não invasiva e não prejudicial à saúde humana.
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