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

A escolha do sistema computacional bem como o sistema executivo ou operativo a utilizar condicionam o sistema a implementar. Essa escolha, que ´e normalmente uma das fases iniciais da defini¸c˜ao de requisitos de um sistema, ´e um dos objectivos deste estudo.

Os processadores dispon´ıveis para testes e eventuais candidatos a integrarem o sistema de processamento em tempo-real s˜ao transputers, C40, Sharcs, um sistema com dois processadores Intel Pentium II, um PowerPC G3, um Pentium III ou, quando tecnologicamente poss´ıvel, combina¸c˜oes dos anteriores.

A divis˜ao das tarefas pelo hardware dispon´ıvel ser´a determinada pelo de- sempenho obtido nos diferentes processadores. A adi¸c˜ao de processadores ou a utiliza¸c˜ao do sistema com dois processadores surgir´a da necessidade de maior capacidade de processamento.

3.4

Modelo Conceptual

S˜ao quatro os subsistemas identificados – aquisi¸c˜ao de dados, estima¸c˜ao espectral, visualiza¸c˜ao e avalia¸c˜ao de qualidade – cuja natureza varia consoante a finalidade

pretendida: utiliza¸c˜ao em tempo-real, investiga¸c˜ao em processamento de sinais, ferramenta complementar de diagn´ostico e ensaios cl´ınicos.

Outras fontes

Ecógrafo Simulador

Aquisição de dados

Dados "raw" Sinais teóricos

Qualidade Avaliação Estimação espectral Espectrogramas Visualização Sonograma

Figura 3.4: Principais blocos do sistema computacional

3.4.1

Aquisi¸c˜ao de Dados

Este subsistema contempla trˆes origens de dados: directamente provenientes do equipamento ecogr´afico, recolhidos utilizando equipamentos auxiliares e do simu- lador.

Para a ferramenta complementar de diagn´ostico seria desej´avel que a aplica¸c˜ao de m´etodos de processamento de sinal fosse feita a dados n˜ao processados. No entanto, a diversidade de sistemas propriet´arios dificulta esta tarefa. Alguns siste- mas ecogr´aficos disponibilizam os dados em formato digital e existem sondas que, atrav´es da utiliza¸c˜ao de cartas de convers˜ao de sinais anal´ogico/digital, podem ser ligadas a um computador.

Noutros sistemas os dados podem ser gravados num equipamento auxiliar ´audio ou v´ıdeo, de forma anal´ogica. Por vezes, disponibilizam ainda as imagens p´os-processadas sobre as quais ´e poss´ıvel aplicar procedimentos autom´aticos de extrac¸c˜ao de indicadores. Para estes sistemas ´e necess´ario considerar um sistema de convers˜ao de dados que dever´a ser definido caso a caso.

Os dados simulados protagonizam a situa¸c˜ao mais simples, encontram-se numa sequˆencia de ficheiros, gravados em formato ASCII por conveniˆencia de utiliza¸c˜ao em outros sistemas. Surge portanto a necessidade de convers˜ao para um formato

bin´ario de forma a diminuir o tempo de leitura dos dados no subsistema de processamento.

Dados de outras fontes poder˜ao ser considerados deste que seja criado uma interface com o sistema de processamento.

3.4.2

Estima¸c˜ao Espectral

Tal como se verifica em outras ´areas de aplica¸c˜ao de processamento digital de sinal, a referˆencia na estima¸c˜ao espectral para os sinais de ultra-som Doppler pulsado de fluxo sangu´ıneo baseia-se na transformada de Fourier. Este ´e um dos estimadores a considerar no sistema. Nesta fase de desenvolvimento do sistema, devem-se ainda considerar os estimadores espectrais AR-MC e CWD.

3.4.3

Visualiza¸c˜ao

O resultado da aplica¸c˜ao dos m´etodos de estima¸c˜ao espectral ´e a densidade es- pectral de potˆencia do sinal Doppler, vulgarmente designada por espectro, sendo a apresenta¸c˜ao mais directa desse resultado feita sob a forma de espectrograma colorido.

Como ferramenta complementar de diagn´ostico, a visualiza¸c˜ao de informa¸c˜ao deve ser feita de forma a propiciar a decis˜ao, dando maior relevo ao que ´e mais determinante em cada caso, como ´e exemplo a determina¸c˜ao quantitativa de alguns indicadores cl´ınicos de diagn´ostico. Tendo em mente que os indicadores cl´ınicos podem variar n˜ao s´o em fun¸c˜ao do objecto de an´alise como tamb´em da patologia a investigar, dever´a ser poss´ıvel ir integrando e validando alguns mecanismos de informa¸c˜ao para diagn´ostico.

O estudo de casos e a valida¸c˜ao cl´ınica de m´etodos exigem a visualiza¸c˜ao, simultˆanea ou alternada, do resultado da aplica¸c˜ao de diferentes m´etodos.

Na investiga¸c˜ao em processamento de sinais, ´e relevante a qualidade da es- tima¸c˜ao espectral sendo interessante comparar indicadores de desempenho es- tat´ıstico.

Em resumo, perspectivam-se diferentes tipos de sistemas de visualiza¸c˜ao: • apresenta¸c˜ao simples de espectrograma(s);

• apresenta¸c˜ao da qualidade dos m´etodos empregues na fase de estudo e adapta¸c˜ao do sistema existente `a sua aplica¸c˜ao real.

3.4.4

Avalia¸c˜ao de Qualidade

A avalia¸c˜ao da qualidade est´a fortemente associada aos m´etodos em causa e aos objectivos/expectativas dos utilizadores. Caso o sistema venha a ser usado em ambiente cl´ınico deve fazer-se inicialmente uma avalia¸c˜ao da capacidade de produ¸c˜ao de informa¸c˜ao complementar de apoio ao diagn´ostico cl´ınico. Contudo, n˜ao sendo tal do ˆambito deste trabalho, a aten¸c˜ao ser´a focada em duas vertentes, a estat´ıstica e a computacional. O crit´erio Custo/Benef´ıcio (cf. sec¸c˜ao 2.5.3) ´e con- siderado um bom ponto de partida na avalia¸c˜ao da implementa¸c˜ao sem preju´ızo de ser complementado com outras m´etricas. Como grande vantagem realce-se o facto de permitir quantificar o benef´ıcio estat´ıstico obtido pela aplica¸c˜ao de um estimador e o custo da implementa¸c˜ao, servindo assim as duas principais vertentes da avalia¸c˜ao de qualidade.

Considerando a tradicional utiliza¸c˜ao de m´etodos baseados na transformada de Fourier nos equipamentos comerciais, a FFT pode ser encarada como uma referˆencia na escolha de um m´etodo de estima¸c˜ao.

FFT

?

Figura 3.5: Custo/Benef´ıcio em rela¸c˜ao `a FFT.

Outros factores a considerar do ponto de vista computacional podem incluir o tempo de execu¸c˜ao ou o n´umero m´ınimo de elementos de processamento para uma execu¸c˜ao em tempo-real.