hyperthermia abstract

Introduo

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Montagem: opes

Elaborao de um dispositivo de aquecimento por

induo para estudos de hipertermia magntica

Cesar Diaz

[email protected]

07 Novembro 2014

Ps-Graduao em Nanocincias e Materiais Avanados

UFABC

Cesar Augusto Diaz Elaborao de um dispositivo de aquecimento por induo para estudos de hipertermia magntica

Introduo

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Outline

1

Introduo

2

Modelos

3

Montagem: opes


Introduo

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Hipertermia magntica

Fenmeno de absoro de energia nos materiais ferromagnticos

nanoestruturados,

Ocorre quando as nanopartculas magnticas suspensas em colides

magnticos (ferrouidos), so submetidos a um campo mag-

ntico alternado

400 kHz de frecuencia - 10 kA/m de Amplitude de Campo- 45

C

A ideia bsica de hipertermia elevar a temperatura do tecido

at entre 41,5 e 46 C para matar clulas malignas, enquanto

preservando as clulas normais


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necessrio aplicar uma alta corrente alternada para o indutor

ou para a bobina enrolada em torno o ncleo magntico

Requer a utilizao de uma fonte de energia grande

A ao e outros elementos no circuito tem de ser adaptado

para o uxo de correntes elevadas


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A elevada fora do campo magntico gerado signica que uma

parte principal do mesmo deixado fora da zona de trabalho

Os sistemas de medio de temperatura utilizados na tcnica

anterior muitas vezes no conseguem produzir resultados su-

cientemente precisos


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Modelo Institut fur Physikalische Hochtechnologie


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SPH: Specic Heating Power

1000 W/g: O valor recomendado para hipertermia

Exemplo: Fe3O4 t SPH:100 W/g com 400 kHz e 10 kA/m

Opo 1: AC-susceptmetro

Opo 1: Calorimetria do SPH


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60 A/m e frequencia no rango de 20 Hz at 1 MHz

O sinal de sada detectada por um amplicador look

oferecendo sinais em fase e fora de fase da susceptibilidade

Uma bobina de cobre que se encontra ligado a um generador

do 5kW RF oferece um campo AC do 400 kHz e amplitudes no

rango de 12 at 24 kA/m

Foram obtidos valore de SHP entre 500 e 1300 W/g


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Modelo Universidad Politcnica de Madrid


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O mtodo permite uma medio directa da energia dissipada

pelos nanopartculas durante o processo de magnetizao sob

a aco de um campo magntico de corrente alternada

Determinao da primeira componente harmnica do momento

magntico em quadratura induzida pelo campo aplicado


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Modelo de Universidade de Zaragoza


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Figure : DM100 Series


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1

Um tanque ressonante LC

2

Freqncia varivel com fonte de alimentao de corrente

alterna

3

Um meio de control

4

Pelo menos um componente de alta permeabilidade magntica


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Figure : Forma de realizao preferida para o dispositivo inventado, o

qual inclui uma fonte de alimentao de tenso contnua ligado a um

inversor e um tanque LC


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Modelo Universidade de Zaragoza

50 kA/m, frequncias desde 50 KHz at 1 MHz


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Modelo de Universidade de Taiwan


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1

Circuito de reticao

2

Circuito converso

3

Circuito de Inverso

4

Circuito de medida

5

Circuito de control


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Figure : Modelo Half-bridge Series-resonant


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Modelo Universidade de Taiwan

Figure : Modelo Half-bridge Series-resonant


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Modelo Universidade de Taiwan

As amostras podem ser aquecida at 42 C no campo

magntico de corrente alternada So informaes de

montagem sem dados numricos calculados


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Modelo Universidade de Guadalajara

1

Controle de modulao de largura de pulso de baixa potncia

(PWM)

2

Comutao da corrente dc em alta freqncia e potncia

3

Ressonncia da corrente eltrica no circuito CL das sries CL

paralelo


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Modelo de Universidade de Guadalajara

Figure : Modelo Universidade de Guadalajara


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Modelo Universidade de Guadalajara

Intensidade mxima de campo magntico em torno de 15 mT

com uma freqncia em torno de 206 kHz


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Modelo de Universidade de Toulose


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1

Frecuencia 5500 kHz

2

Eletrom simplesmente composta de Ni-Zn ferrites

comerciais em forma de eu usei para poder transformador

materiais (Epsos N27)

3

Amplicador de tenso (HSA 4201)

4

Fios Litz para evitar aumentos de impedncia

5

Transformador ressonante


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Figure : Modelo Universidade de Toulose


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Modelo Universidade de Toulose

Figure : Modelo Universidade de Toulose


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Opo

1

Comear o montagem mais simples e fazer testes com as

nanopartculas sintetizadas

2

Em paralelo comear a montar os 5 circuitos em simulaao em

MySQL Workbench para ter o projecto montado em 3 0 4

meses


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Opo

1

AMPLIFICADOR LOCK-IN

2

Para o reticador: Oscilloscope

3

Para control: Microcontroladores de controle (Motorolas ou

arduino ou pic), Queimador do Microcontroladores

4

Para conversor: Bobinas, MOSFET, transistores de potncia,

dissipadores

5

Bobinas: ncleos de ferro


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