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Título: Rastreamento de agulhas flexíveis em imagens de ultrassom para uso robótico de inserção automática
Autor(es): Kiyoku, Keyla
Orientador(es): Bó, Antônio Padilha Lanari
Coorientador(es): Matias, Mariana Costa Bernardes
Assunto: Robótica
Robótica médica
Ultrassom - uso terapêutico
Processamento de imagens
Data de apresentação: Dez-2015
Data de publicação: 22-Dez-2016
Referência: KIYOKU, Keyla. Rastreamento de agulhas flexíveis em imagens de ultrassom para uso robótico de inserção automática. 2015. vi, 60 f., il. Monografia (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Resumo: Esse trabalho visa o desenvolvimento de um módulo computacional para estimação automática da posição da ponta de agulhas flexíveis em intervenções minimamente invasivas a partir de imagens de ultrassom. Foi proposto um sistema de comunicação para realizar a aquisição das imagens geradas por um equipamento de ultrassom com interface de pesquisa e desenvolveu-se um algoritmo de processamento de imagens baseado em técnicas digitais clássicas, como filtros de suavização e limiarização, com o propósito de localizar a agulha. Testes foram realizados utilizando simuladores de tecido biológico, chamados de phantoms. Dois phantoms foram criados a partir de uma receita de gelatina, e em um deles reproduziu-se o efeito de dispersão característico de tecidos moles, utilizando partículas de fibras suspensas. Por fim, os resultados da estimação da ponta da agulha foram validados com um sistema de rastreamento eletromagnético composto de um sensor inserido na ponta de uma agulha tubular, outro sensor acoplado ao transdutor e um gerador de campo planar.
Abstract: This work focuses on the development of a computational module for automatic estimation of needle tip position from ultrasound images during minimally invasive procedures. A communication system was proposed for the acquisition of images generated by an ultrasound equipment with research interface. An imaging processing algorithm was developed based on classic digital techniques, such as smoothing and threshold filters, for needle localization. Tests were performed using biological tissue simulators called phantoms. Two phantoms were created from a gelatine recipe, and in one of them the dispersion effect, which is characteristic of soft tissues, was reproduced by the use of suspended fiber particles. The results of the needle tip estimation were validated using a magnetic tracking system composed of a sensor inside the tubular needle tip, a second sensor attached to the ultrasound probe, and a planar magnetic field generator.
Informações adicionais: Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação, 2015.
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