Sistema open source leva tomografia de impedância para o formato portátil

Tomografia por impedância eléctrica não costuma caber numa mochila. Tradicionalmente vive em racks de laboratório, cheios de cabos, placas proprietárias e software opaco. Um grupo de investigadores decidiu encurtar o rasto: construiu um sistema EIT portátil baseado em FPGA, com desenho aberto, pensado para medições rápidas de alta largura de banda.

O conceito é relativamente simples, a execução não. Na EIT, correntes eléctricas controladas são injectadas através de um conjunto de eléctrodos, e as tensões resultantes são medidas. Variando o padrão de injecção e leitura, obtêm-se mapas de impedância, que depois são reconstruídos em imagem. O problema clássico está no volume de dados e na precisão temporal. É aqui que entra o FPGA, a assumir a aquisição em alta velocidade e o pré-processamento directamente no hardware programável, em vez de empurrar tudo para um CPU cansado.

Segundo os autores, o sistema trabalha numa gama de frequências larga, sem sacrificar taxa de amostragem. Traduzido: consegue apanhar variações rápidas nas propriedades eléctricas do alvo, o que abre portas a aplicações dinâmicas, da monitorização fisiológica em tempo quase real ao controlo de processos industriais. A arquitectura em FPGA dá margem para brincar com protocolos de excitação, algoritmos de filtragem e esquemas de reconstrução, algo que num equipamento fechado costuma vir soldado de fábrica.

O detalhe relevante para quem anda em electrónica e instrumentação é o posicionamento open source. Não estamos a falar apenas de «usa Linux e está feito». A plataforma é apresentada como configurável, com blocos de aquisição e processamento que podem ser adaptados a diferentes cenários, de protótipos de imagiologia experimental a sistemas de medição de impedância portáteis mais simples. É a mesma lógica de abertura que temos visto em projectos como o testbed COSMOS de 5G open source em Nova Iorque, mas aplicada aqui a hardware de medição.

Do ponto de vista europeu, este tipo de plataforma interessa sobretudo a laboratórios universitários e startups de medtech com orçamentos curtos e reguladores exigentes. Um sistema compacto e reprogramável permite testar rapidamente novas configurações de eléctrodos, explorar frequências específicas ou integrar o módulo de EIT em equipamentos maiores, sem ficar preso a um fornecedor e a um NDA. A portabilidade tira o EIT da bancada de laboratório e empurra-o para junto do paciente, da linha de produção ou do campo, onde a medição continua a ser cara e pouco flexível.

Claro que um protótipo open source não substitui amanhã um equipamento clínico certificado. Falta embalagem, certificação e integração em fluxos hospitalares reais. Mas a combinação de FPGA, aquisição de alta velocidade e desenho aberto cria uma base que a comunidade pode pegar, forkar e empurrar para nichos que os grandes fabricantes nem sequer olham. Se o código e os esquemas forem realmente publicados e documentados, o impacto pode não estar num único aparelho, mas em dezenas de variações adaptadas a problemas muito específicos.

Fonte: Open Source For You