Hyperthermia abstract
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Introduo
Modelos
Montagem: opes
Elaborao de um dispositivo de aquecimento por
induo para estudos de hipertermia magntica
Cesar Diaz
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
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Introduo
Modelos
Montagem: opes
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1
Introduo
2
Modelos
3
Montagem: opes
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Introduo
Modelos
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1
Introduo
2
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3
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1
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2
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3
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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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Hipertermia magntica
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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Hipertermia magntica
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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Modelo Institut fur Physikalische Hochtechnologie
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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Modelo Institut fur Physikalische Hochtechnologie
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Modelo Institut fur Physikalische Hochtechnologie
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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Modelo Universidad Politcnica de Madrid
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 Universidad Politcnica de Madrid
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Modelo de Universidade de Zaragoza
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Modelo de Universidade de Zaragoza
Figure : DM100 Series
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Modelo de Universidade de Zaragoza
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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Modelo de Universidade de Zaragoza
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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Modelo de Universidade de Taiwan
1
Circuito de reticao
2
Circuito converso
3
Circuito de Inverso
4
Circuito de medida
5
Circuito de control
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Modelo de Universidade de Taiwan
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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Modelo de Universidade de Toulose
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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Modelo de Universidade de Toulose
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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