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Detecção automática do espaçamento médio de meios periódicos por sinais ultrassônicos retroespalhados

Automatic detection algorithms for mean scatterer space estimation using ultrasound backscattered signals

A interpretação da imagem ultrassônica, por ocorrer de modo visual e qualitativa, traz uma variação inter e intra-observador importante. A adoção de métodos quantitativos é uma forma de diminuir esta dependência. Entre tais métodos está a quantificação do espaçamento médio entre espalhadores (Mean Scatterer Spacing - MSS), que pode ser útil para detectar mudanças na microestrutura quasi-periódica de tecidos como o hepático ou o esplênico. Neste trabalho foram avaliados três métodos clássicos de estimação espectral para cálculo do MSS (sem intervenção do operador): BURG, WIENER e MUSIC. O intuito é comparar suas potencialidades para a estimação automática de espaçamento médio de espalhadores ultrassônicos. Inicialmente as avaliações foram realizadas com 10.000 sinais simulados a partir de um modelo em que se tem controle das variáveis de interesse, e em seguida foram utilizados sinais reais de phantoms de fios de nylon imersos em água. O método de BURG não conseguiu estimar adequadamente o espaçamento em sinais de phantom, tendo apresentado resultados equivalentes aos outros métodos deste trabalho somente para sinais simulados. O método de WIENER para os sinais simulados apresentou resultados de menor percentual de acerto, ficando em segundo lugar, para os sinais dos phantoms. O método de subespaço MUSIC apresentou melhor desempenho global em relação a BURG e WIENER, com resultados de 100% de acerto para o phantom de fio de nylon de 1,2 mm e 91,45% para 0,8 mm considerando uma janela de acerto de 10%.

Espaçamento médio; Espalhadores ultrassônicos; Estimação espectral; Meios periódicos


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