La transformada wavelet como herramienta para el estudio de señales ultrasónicas transmitidas en hueso cortical

Abstract

[EN] The purpose of this work is the application of wavelet transform methods to the study of multicomponent signals obtained by ultrasonic axial transmission in cortical bone. This technique consists of a linear arrangement of emitters and receivers placed on the same side of the skeletal site. Ultrasound waves which propagate along the axis of long bones are observed and the velocity of these waves is found to provide an index of bone status. In devices which operate at 1 MHz, the first arriving signal is the unique contribution exploited for bone assessment. Nevertheless, the acquired signals are usually quite complex and other contributions may be valuable to improve bone diagnosis. On the other hand, there is no standard signal processing technique for the velocity determination of these contributions using broad-band ultrasonic pulses. In this work, a preliminary study of the capabilities of timescale techniques for the identification of different components in the previous signals is presented. A reassignment of the time-scale coefficients is also explored to improve the concentration of the signal components.

[ES] El objetivo de este trabajo es la aplicación de la transformada wavelet al estudio de las señales con componentes múltiples obtenidas mediante transmisión axial ultrasónica en hueso cortical. Esta técnica se basa en la utilización de un arreglo lineal de emisores y receptores ultrasónicos que se sitúan en el mismo lado del hueso. Se adquieren las señales correspondientes a las ondas ultrasónicas que se propagan según el eje de los huesos largos, y se determina su velocidad como indicativo del estado del hueso. Normalmente la primera señal que llega es la única contribución explotada de cara a la evaluación del estado del hueso. No obstante, las señales adquiridas son generalmente bastante complejas, y otras componentes podrían resultar también útiles para mejorar el diagnóstico del hueso. Por otra parte, no existe una técnica de procesado de señal estándar para la determinación de la velocidad de estas contribuciones usando pulsos ultrasónicos de banda ancha. En este trabajo se presenta un estudio preliminar acerca de la capacidad de las técnicas tiempo-escala para la identificación de diferentes componentes en las señales anteriores. Asimismo se explora la utilización de la técnica de reasignación de los coeficientes tiempo-escala con el fin de mejorar la concentración de las componentes de la señal.