Análise de dispositivos eletromagnéticos para hipertermia usando o método FDTD

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Charles Borges de
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88913
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
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spelling Análise de dispositivos eletromagnéticos para hipertermia usando o método FDTDEngenharia eletricaDispositivos eletromagnéticosAntenasFebreTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia ElétricaNesta tese são analisados dispositivos eletromagnéticos usados para aquecimento do tecido biológico trabalhando em diferentes freqüências. Todas as análises são feitas com o método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo - FDTD. São avaliadas estruturas de aplicadores de uso comum em hipertermia, tais como o dipolo e a antena corneta. É proposto um sistema capacitivo com placas metálicas ortogonais para aquecimento profundo do corpo humano aplicado a superfícies curvilíneas. Também são sugeridas antenas planares para aquecimento local e superficial. Foram realizadas comparações numéricas entre esses dispositivos de modo a avaliar suas potencialidades. Inicialmente, o método FDTD é apresentado e aplicado a alguns problemas eletromagnéticos tendo como objetivo a validação dos programas desenvolvidos. Na seqüência, são descritos os aspectos biológicos e físicos da hipertermia bem como sua aplicação no tratamento do câncer. São também discutidos os desafios técnicos existentes e as possíveis soluções para os problemas encontrados. Os resultados obtidos são promissores, indicando novas possibilidades para dispositivos de aquecimento hipertérmico utilizando ondas eletromagnéticas. ABSTRACT: In this thesis, electromagnetic devices working at different frequencies for heating biological tissue are analyzed. The study is done with the Finite Difference Time Domain Method - FDTD. Classical structures for hyperthermia, like dipoles and horn antennas, are evaluated. It is proposed a capacitive system with orthogonal metal plates for deep heating of curved shapes of the human body. Also, patch antennas are proposed for local and superficial heating. Comparisons between the different devices presented were done. Firstly, the FDTD method is explained and applied to some electromagnetic problems for validation of the developed softwares. After, the basic hyperthermia theory is presented, including biological and physical aspects and its use in cancer therapy. Also, the technical challenges and possible solutions for the founded problems are discussed. The obtained results are satisfactory and indicate new possibilities for hyperthermical heating devices based on electromagnetic waves.Florianópolis, SCCarpes Junior, Walter PereiraBastos, João Pedro AssumpçãoUniversidade Federal de Santa CatarinaLima, Charles Borges de2012-10-22T14:53:56Z2012-10-22T14:53:56Z20062006info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisxvi, 119 f.| il., grafs., tabs.application/pdf224135http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88913porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2013-05-05T14:06:18Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/88913Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-05T14:06:18Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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