Radar UWB para imagem médica - Ferreira, Beatriz Carvalho de Melo (2021)
O Cancro da mama é dos cancros mais comuns na nossa sociedade, apresentando taxas de incidência e de mortalidade, significativamente, elevadas. Um diagnóstico precoce torna-se bastante importante, uma vez que aumenta em larga escala a taxa de sucesso do tratamento. Desta forma, as técnicas de diagnóstico desempenham um papel fundamental, para uma correta deteção e monitorização da evolução do tumor. As técnicas atuais de imagem médica, baseadas em Raio-X, Ultrassom e a Ressonância Magnética, apresentam algumas contrariedades, nomeadamente, o uso de radiações ionizantes ou o custo elevado associado a este tipo de exames. Estes aspetos negativos motivaram o desenvolvimento de novos métodos de diagnóstico que não apresentam as mesmas limitações que os métodos convencionais, surgindo assim tecnologia de imagem médica por microondas. Nesta dissertação, fez-se o projeto, simulação e medida de uma antena de banda larga do tipo monopolo, na gama de frequências de 2 GHz até 26 GHz. De seguida, foram realizadas experiências em ambiente laboratorial com recurso a um fantoma reproduzindo um cenário real. Implementaram-se três sistemas de medida distintos: inicialmente, um setup apenas com uma antena. Posteriormente, um sistema de medida com duas antenas e, finalmente, um sistema de medida que apresentava na sua constituição quatro antenas. A partir dos três sistemas de medida implementados, mediram-se e analisaram-se os coeficiente de reflexão e de transmissão, com o intuito de diferenciar as três amostras (saudável, benigna e maligna). Uma vez que os sinais obtidos, no domínio da frequência, não possibilitaram a distinção entre as três amostras, foi realizada uma análise temporal, recorrendo à técnica Time Domain Reflectometry (TDR), implementada em MATLAB, sendo possível distinguir as três amostras. Além disto, quando o posicionamento das amostras relativamente à antena emissora era alterado, verificou-se, através do coeficiente de reflexão em cada posição da amostra, que a energia que chega à antena é superior na posição mais próxima da antena emissora do que na posição mais afastada. Finalmente, é possível constatar que um aumento do número de antenas no sistema permite uma melhor localização do tumor na mama, uma vez que o número de sinais recolhidos é superior no sistema com quatro antenas.