X Salo de Iniciao Cientfica PUCRS, 2009

X Salo de

Iniciao Cientfica PUCRS

Estimulao Eletromagntica no Tratamento do Cncer

Henrique Gabriel Cabral1, Jos Arthur Raupp Neto1, Tiago Leonardo Broilo1, Isaac Newton Lima da Silva1 (orientador)

1Faculdade de Engenharia, PUCRS

Resumo

O cncer atualmente uma das doenas que mais preocupa a humanidade, e uma das

que mais causa mortes, responsvel por mais de 12% das causas de bito no mundo:

aproximadamente 7 milhes de pessoas anualmente [1]. Inmeros esforos so realizados

para descobrir a cura desta doena que surge devido a inmeros fatores como: m

alimentao, uso de tabaco, lcool, exposio a radiaes, entre muitos outros.

E este trabalho busca criar mtodos e ferramentas para o tratamento desta doena

atravs do eletromagnetismo.

Introduo

O principal objetivo conseguir desenvolver um dispositivo capaz de atuar no tecido

cancergeno de forma no invasiva, diminuindo riscos de contaminao e riscos atravs de

procedimentos cirrgicos. O dispositivo utilizar de bobinas que estaro dispostas de forma a

criar um campo eletromagntico com intensidade desejada e em pontos especficos da regio

de interesse.

Est estimulao eletromagntica e as correntes induzidas nos tecidos humanos

prximos localizao da bobina causam um aquecimento (efeito Joule) que modifica o

metabolismo das clulas. Pesquisas realizadas com animais mostram que correntes eltricas

circulando atravs das clulas facilitam a absoro pela mesma de substncias

quimioterpicas contra o cncer [2]. Sendo assim, o tratamento com eletromagnetismo

poderia auxiliar no tratamento quimioterpico, aumentando significativamente a sua

eficincia. Outros estudos [5] j indicam que clulas cancerosas so mortas quando aquecidas

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a uma temperatura de pelo menos 42.5C e mantidas nessa temperatura por um perodo de

tempo. Sendo assim, a tcnica de hipertermia pode ser usada em conjunto com agentes

quimioterpicos, aumentando significativamente a possibilidade de cura.

Juntamente com este dispositivo ser implementado um software que simular a

aplicao deste campo, desta forma ser possvel prever os pontos de maior intensidade do

campo e seus respectivos valores. Tendo uma idia da penetrao e intensidade ser possvel

determinar os parmetros eltricos que produzam o melhor efeito de estimulao

eletromagntica: quantidade de pulsos, freqncia, amplitude, entre outros.

Metodologia

O desenvolvimento dos equipamentos est sendo realizado de acordo com as

etapas executivas, descritas a seguir:

a) Desenvolvimento dos circuitos de excitao do campo eletromagntico,

inicialmente nas freqncias de 5 a 10 kHz;

b) Desenvolvimento do dispositivo de amplificao, e controle, do campo

eletromagntico;

c) Construo de bobinas de pequena dimenso, as quais sero as responsveis pela

estimulao eletromagntica.

d) Sistemas de medio e captura de dados

e) Testes e Ensaios.

Alguns testes j foram realizados e ainda devem ser realizados para que sejam obtidos

resultados mais significativos. Entre os testes que podem ser citados esto: mapeamento de

bobinas de diferentes geometrias, como planas e parablicas, simulaes e medies do

comportamento dos campos com o uso de mltiplas bobinas, testes in vitro com clulas

cancerosas e sadias para determinao de nveis de tenso e correntes em conjunto com

freqncias variadas que causem os efeitos desejados em clulas doentes, porm, no

prejudicando as saudveis, alm de testes com a presena de tecidos mais densos como ossos

ou outro material orgnico.

Outro aspecto importante que os testes no sejam realizados em ambientes

eletromagneticamente poludos (computadores, monitores com tubos de raios catdicos,

celulares, reatores de lmpadas fluorescentes, os prprios motores do equipamento usado para

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movimentar a bobina, entre outros que encontram-se nas proximidades) o que pode causar

erros nas medies dos sensores, por este motivo que todos os testes in vitro sero

realizados em uma gaiola de Faraday.

Outro aspecto importante refere-se s propriedades eltricas dos materiais. Sabe-se

que tecidos sadios apresentam propriedades eltricas diferentes dos tecidos cancerosos, alm

de tais valores serem dependentes da freqncia imposta ao meio. Isto posto, como primeira

aproximao, considerar-se-o as propriedades eltricas dos tecidos (permeabilidade

magntica, permissividade eltrica, e condutividade eltrica), as encontradas na faixa de

freqncias de 5 10 kHz.

Ainda, em relao ao software a ser desenvolvido, a possibilidade de, por processo

interativo, resolver o problema inverso, na determinao das correntes de excitao em cada

indutor, de forma a maximizar o efeito da densidade de fluxo magntico na regio cancerosa,

minimizando efeitos nas demais regies.

Resultados (ou Resultados e Discusso)

Como o projeto encontra-se em fase inicial de estudo, os resultados encontrados at o

momento so referentes viabilidade da pesquisa. Desta forma, ainda no foram obtidos

resultados conclusivos, somente alguns prticos ligados aos componentes do sistema:

geradores de freqncia, bobinas, sensores e circuitos de potncia.

Concluso

Algumas publicaes [3][4] j demonstram a eficincia desse tratamento, porm, muitos

pontos ainda precisam ser esclarecidos e testados neste estudo para que esse mtodo de

tratamento possa ser utilizado em seres humanos.

Dos componentes testados at o momento percebe-se que as bobinas cnicas proporcionam

uma maior concentrao do campo eletromagntico, porm custa de uma diminuio da

intensidade do mesmo. Como ainda no foram realizados testes que indiquem a intensidade

necessria para que sejam provocados os efeitos desejados, no se sabe se essa diminuio se

tornar um problema ou no. Isso mostra que sem mais testes difcil avaliar o resultado de

uma medio isoladamente.

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A distncia tambm um fator a se considerar, pois como a intensidade do campo

reduzida com o aumento da distncia os testes devem ser realizados com essa varivel

includa, o que deixa claro que muito tempo demandado em testes que aparentemente no

produzem muito resultado, porm so de suma importncia em estudos inovadores como esse,

onde a bibliografia escassa e qualquer informao que seja requerida, muitas vezes, s ser

obtida atravs de ensaios especficos e que geralmente demandam muito tempo para preparar

e executar.

Referncias [1] Brasil. Ministrio da Sade. Secretaria de Ateno Sade. Instituto Nacional do Cncer. Coordenao de Preveno e Vigilncia. A Situao do Cncer no Brasil. Rio de Janeiro. 2006. pp 10-23 [2] M. TELL. Uso da corrente eltrica no tratamento do cncer: tratamento de tumores com corrente eltrica contnua, experimentos em animais e modelos propostos. Porto Alegre. 2004. [3] S. UENO, S. YAMAGUCHI, M. OGIUE-IKEDA, M. SEKINO, Effects of Magnetic Stimulation on Tumors and Immune Functions. IEEE Trans. Magn., vol. 41, no. 10, pp. 4182-4184, Oct. 2005. [4] S. UENO, S. YAMAGUCHI, M. OGIUE-IKEDA, M. SEKINO, The Effect of Repetitive Magnetic Stimulation on the Tumor Development. IEEE Trans. Magn., vol. 40, no. 4, pp. 3021-3023, Jul. 2004. [5] I. NAGANO, H. NAGAE, Y. SHIOZAKI, I. KAWAJIRI, S. YAGITANI, K. KATAYAMA, K. TAZAWA, Development of a Portable Cancer Treatment System Using Induction Heating A New Weapon for Killing The Cancer - . 2nd Kanazawa Workshop, Wave11-P15, Maro 2006.

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