Dispositivo de diatermia baseado em ondas ultrassônicas para aplicação em tratamento de câncer

Abstract

Resumo : Este estudo aborda a utilização da diatermia através de ondas ultrassônicas na geração de efeitos terapêuticos para o auxílio ao tratamento quimioterápico do câncer de mama.Embora a diatermia seja frequentemente associada a diferentes formas de energia eletromagnética, a diatermia gerada usando cristais piezoelétricos resulta da energia ultrassônica gerada pela estimulação de um cristal piezoelétrico, que é alojado em uma unidade chamada transdutor. A intensidade do sinal elétrico aplicado ao transdutor é controlado em função da temperatura desejada no tecido biológico do paciente. Isso é possível utilizando um driver IR2110, que é um driver de MOSFET e IGBT de alta tensão e alta velocidade com canais de saída referenciados independentes para os lados de alta e baixa tensão. Assim, estabelecendo a relação de controle deste sistema auxiliada pelo driver de potência que eleva os níveis de potência para alimentar coerentemente o transdutor. A medição de temperatura utiliza uma sonda subcutânea acoplada a um circuito que possibilita a medição de tensão em seus terminais, além de um sistema em malha fechada. Os dados em tensão são transmitidos para um microcontrolador que é responsável pelo processamento dos dados medidos e da atuação do sistema de controle do sinal aplicado ao driver de potência que é aplicado ao transdutor. O desenvolvimento deste dispositivo é uma solução de baixo custo e de alta escalabilidade, que permite a aplicação terapêutica da diatermia em pacientes em tratamentos quimioterápicos de maneira controlada e segura

Abstract : This study addresses the use of diathermy through ultrasonic waves in generating therapeutic effects to aid in the chemotherapy treatment of breast cancer. Although diathermy is often associated with different forms of electromagnetic energy, diathermy generated using piezoelectric crystals results from ultrasonic energy produced by stimulating a piezoelectric crystal housed in a unit called a transducer. The intensity of the electrical signal applied to the transducer is controlled based on the desired temperature in the patient’s biological tissue. This is made possible by using an IR2110 driver, which is a high-voltage, high-speed MOSFET and IGBT driver with independent high and low side referenced output channels. Thus, establishing the control relationship of this system is aided by the power driver that raises the power levels to coherently supply the transducer. Temperature measurement uses a subcutaneous probe coupled to a circuit that allows voltage measurement at its terminals, in addition to a closed-loop system. The voltage data is transmitted to a microcontroller responsible for processing the measured data and controlling the signal applied to the power driver, which is then applied to the transducer. The development of this device is a low-cost and highly scalable solution, enabling the therapeutic application of diathermy in chemotherapy treatments for patients in a controlled and safe manner