Praksisnivå 2: Hvordan former eier forståelsen av kvalitet i planer og

A representa¸c˜ao gr´afica do resultado da aplica¸c˜ao dos m´etodos de estima¸c˜ao es- pectral pode variar conforme o objectivo pretendido, podendo resultar na apre- senta¸c˜ao simples de um ou mais espectrogramas, acompanhados ou n˜ao de valores de parˆametros cl´ınicos.

4.7.1

Apresenta¸c˜ao Simples

Em qualquer dos casos, o cerne deste subsistema ´e a apresenta¸c˜ao simples do espectrograma em tempo-real. Esta forma de visualiza¸c˜ao, com a sonda obtida, viabiliza a ultra-sonografia do fluxo sangu´ıneo; utilizada em duplicado (paralelo), permite a compara¸c˜ao de espectros; utilizada em tempo diferido, permite o re- exame de sinais e poder´a ser a base de desenvolvimento do m´odulo para explora¸c˜ao cl´ınica do sistema.

Para cumprir os requisitos de tempo-real, recorreu-se a g2 (Milanovic & Wag- ner, 2002), uma biblioteca gr´afica freeware para sistemas Linux com sistema

gr´afico baseado em XFree. De real¸car que esta biblioteca, que implementa algu- mas primitivas gr´aficas, considera dispositivos virtuais que se podem concretizar como uma janela gr´afica ou um ficheiro Postscript.

Em termos de utiliza¸c˜ao, a apresenta¸c˜ao do espectrograma ´e conseguida pela selec¸c˜ao da op¸c˜ao de visualiza¸c˜ao na janela de estima¸c˜ao espectral, conforme ilustado na figura 4.5, o que desencadeia a abertura de uma janela, conforme se

Figura 4.5: Defini¸c˜ao da op¸c˜ao de visualiza¸c˜ao da estima¸c˜ao. apresenta na Figura 4.6.

4.7.2

Espectro M´edio de Sinais Simulados

Uma das formas de diminuir a variˆancia na estima¸c˜ao espectral consiste em c´alcular o espectro m´edio de um n´umero de espectros individuais. Esse n´umero pode variar consoante o m´etodo de estima¸c˜ao aplicado.

Considerando o espectro de dados simulados, procedeu-se `a implementa¸c˜ao de um programa para o c´alculo do espectro m´edio, sendo o n´umero de sinais a considerar um parˆametro de entrada. Esse programa lˆe um ficheiro de descri¸c˜ao (cf. Tabela 4.1) associado a uma sequˆencia de ficheiros, descri¸c˜ao essa criada pelo conversor de dados simulados e actualizada pelo m´etodo de estima¸c˜ao espectral. Seja N o n´umero de espectros individuais que contribuem para cada espectro m´edio. Assim que ´e criado o primeiro espectro m´edio, a cada novo espectro in- dividual ´e criado um novo espectro m´edio. Foram tentadas v´arias abordagens, tendo-se conseguido uma implementa¸c˜ao bastante satisfat´oria que pode ser des- crita por ¯ X0 = N −1 X k=0 Xk/N (4.1) ¯ X1 = 1 N(XN − X0) + ¯X0 (4.2) .. . ... (4.3) ¯ Xt = 1 N(Xt+(N −1)− Xt−1) + ¯Xt−1 (4.4) (4.5) Os valores m´aximos e m´ınimos de frequˆencia e de potˆencia foram inclu´ıdos no ficheiro de descri¸c˜ao para tornar a visualiza¸c˜ao independente do processo de estima¸c˜ao espectral. Esses valores limites de frequˆencia indicam qual a maior amplia¸c˜ao (zoom) poss´ıvel do espectro sem que haja corte de informa¸c˜ao ´util. Os valores limites de potˆencia permitem distribuir o c´odigo de cores por uma gama de amplitudes do sinal.

4.7.3

Espectro M´edio de Sinais Cl´ınicos

A cria¸c˜ao do espectro m´edio de sinais cl´ınicos pressup˜oe a segmenta¸c˜ao em ciclos card´ıacos individuais. Uma abordagem poss´ıvel foi descrita na sec¸c˜ao 2.3.6. A segmenta¸c˜ao de sinais cl´ınicos estava a ser estudada pela Enga Ana Leiria pelo que, `a data da implementa¸c˜ao deste subsistema, foi decidido que a implementa¸c˜ao

do m´etodo escolhido seria feita ap´os a conclus˜ao desses estudos.

4.8

Conclus˜ao

A aquisi¸c˜ao de dados ´e, pela flexibilidade pretendida, um sistema complexo e de dif´ıcil optimiza¸c˜ao. A utiliza¸c˜ao de dados simulados permite o estudo de sistemas alternativos de processamento de sinais. Caso a caso ser´a necess´ario definir a estrat´egia a adoptar que pode incluir o desenvolvimento de conversores ou dispositivos de controlo de entrada de dados ou apenas a aquisi¸c˜ao de uma placa de interliga¸c˜ao entre o equipamento ecogr´afico e o sistema computacional.

Os dados, independentemente da sua origem, ser˜ao sujeitos a m´etodos de processamento de sinal alternativos `a FFT, originando espectros de sinal de fluxo sangu´ıneo. Esses espectros podem ser visualizados individualmente em tempo- real. Caso os espectros tenham sido obtidos pela estima¸c˜ao de sinais simulados, ´e tamb´em poss´ıvel visualizar o espectro m´edio.

A flexibilidade de utiliza¸c˜ao do sistema ´e conseguida pela inclus˜ao de v´arios m´odulos de funcionalidade semelhante, cada um vocacionado para um cen´ario poss´ıvel. ´E de real¸car o facto de o sistema, na sua totalidade, n˜ao depender de nenhum deles.

O subsistema de visualiza¸c˜ao, utilizando uma livraria potente e muito simples, representa um equil´ıbrio entre a carga admiss´ıvel de um subsistema e a funcionali- dade pretendida. Outras bibliotecas, mais pesadas, permitiriam obter resultados esteticamente mais interessantes sacrificando talvez a capacidade da m´aquina de proceder `a estima¸c˜ao de espectros em tempo-real.

O elevado volume de processamento dos m´etodos considerados sugere a ne- cessidade de utiliza¸c˜ao de t´ecnicas de processamento paralelo que viabilizem a implementa¸c˜ao em tempo-real, tema dos pr´oximos cap´ıtulos.

Subsistema A de Estima¸c˜ao

Espectral

5.1

Introdu¸c˜ao

Na etapa inicial deste trabalho, em meados de 1998, considerava-se a adi¸c˜ao de processadores dedicados ao processamento digital de sinal para aumentar a capacidade de processamento de um computador.

Os processadores dedicados exclusivamente `a execu¸c˜ao dos m´odulos de es- tima¸c˜ao espectral foram ligados entre si, constituindo o que designaremos gene- ricamente por plataformas aditivas.

O processamento atribu´ıdo `as plataformas aditivas consistia na estima¸c˜ao de um segmento de dados, sendo usados os valores de desempenho ´optimo para os parˆametros dos estimadores.

Neste cap´ıtulo ´e descrita a etapa do estudo da implementa¸c˜ao dos m´etodos de estima¸c˜ao espectral considerados em plataformas aditivas, sendo descritas as implementa¸c˜oes mais relevantes, remetendo-se para o cap´ıtulo 6 a etapa do estudo efectuado em processadores gen´ericos.