Orientador: Marcelo Grafulha Vanti. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização em Informática e Sistemas Digitais). 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-09T14:27:47Z No. of bitstreams: 1 2016_MarinaPinheiroMarques.pdf: 31908439 bytes, checksum: 46f14a6226402bb30bf87b11553f1169 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-10T20:34:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarinaPinheiroMarques.pdf: 31908439 bytes, checksum: 46f14a6226402bb30bf87b11553f1169 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T20:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarinaPinheiroMarques.pdf: 31908439 bytes, checksum: 46f14a6226402bb30bf87b11553f1169 (MD5) / O Hepatocarcinoma é um tipo de tumor hepático com altos índices de morte no mundo todo. Quando diagnosticados em sua fase inicial, os nódulos tumorais de até 3cm podem ser tratados por ablação por radiofrequência (RFA). Este procedimento é realizado por uma incisão minimamente invasiva de um eletrodo, guiado por imagem até o foco do tumor, que entrega a corrente alternada em alta frequência ao tecido e causa a necrose celular por volta de 45°C-60°C. Apesar de oferecer pouco dano e baixo risco de complicações quando comparado a outros tratamentos, a RFA é pouco utilizada no Brasil por ter um custo elevado e poucos profissionais capacitados para realizá-la. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e análise de um eletrodo ativo monopolar para ser acoplado ao equipamento SOFIA de RFA desenvolvido no Laboratório de Engenharia Biomédica da Universidade de Brasília. Além disso, propõe uma relação entre a potência e geometria do eletrodo para garantir a zona de ablação e o acontecimento do roll-off, evento caracterizado pela variação brusca de impedância após a necrose, com e sem aceleradores, soluções de álcool anidro e ácido acético, injetadas para acelerar a queima. Foi construído um eletrodo guarda-chuva, ativo e monopolar, com liga NiTi com micro-soldagem por laser de fibra Yb. Para avaliação do eletrodo foram realizados análise da solda por microscopia eletrônica de varredura. Para sua validação, foram realizados testes ex vivo em fígado bovino com comparações das dimensões de maior largura, menor largura e profundidade da zona de ablação obtidas com outros 8 eletrodos de eletrocirurgia. Por meio de um teste cego, somente 4 eletrodos foram escolhidos para avaliar as combinações de 40W e 80W de potência a 400kHz por 10min, 20min e 30min. Foram feitas simulações do modelo do eletrodo guarda-chuva de cinco hastes (5H) no software COMSOL e comparado com os resultados in vitro. E, devido as diferenças de propriedades entre um tecido vivo e um ex vivo, foi realizada uma modelagem matemática com um modelo Cole-Cole adaptado, para avaliar a influência da impedância no eletrodo guarda-chuva 5H desenvolvido. O processo de fabricação adotado neste trabalho pode reduzir em até 10x o custo do eletrodo ativo comparado aos modelos comerciais. Os experimentos que testaram o eletrodo mostraram que a potência com 40W por até 30min é possível queimar um volume de até 2,5cm³ a 3cm³. Foi constatada que a geometria adia o acontecimento do roll-off e consequentemente produz zonas de ablação maiores e mais bem definidas que os demais eletrodos testados. Dentre os aceleradores, o álcool anidro combinado com a RFA possui maior potencial de auxílio na necrose tumoral. Este estudo constatou a impedância do tecido influi na densidade elétrica e por isso existe variação entre a ablação produzida em tecidos in vivo e post mortem. __________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Hepatocellular carcinoma is a type of liver tumor with high death rates around the world. When it is diagnosed at an early stage, tumor nodules of up to 3cm can be treated by radiofrequency ablation (RFA). This procedure is carried out through a minimally invasive incision to insert an electrode which is image-guided to the location of the tumor and delivers an alternate high-frequency current to the tissue, causing cellular necrosis at around 45°C-60°C. In spite of offering little damage and low risk of complications when compared to other treatments, RFA is not often used in Brazil because of its elevated costs and because there are only few professionals that are trained to perform it. This paper presents the development and analysis of an active monopolar electrode that is to be attached to the SOFIA equipment for hepatic RFA developed in the Biomedical Engineering Laboratory of the University of Brasília. In addition, the paper proposes a relation between the potency and geometry of the electrode to ensure the zone of ablation and that the roll-off will happen, which is an event characterized by the precipitous variation of impedance after necrosis, with and without accelerators (solutions of anhydrous alcohol and acetic acid) injected to quicken the burn. An umbrella electrode, active and monopolar, was built with nickel titanium and micro welding by laser of Yb fiber. For the evaluation of the electrode, the analysis of the solder by scanning electron microscope was carried out. For its validation, ex vivo tests were performed on bovine livers, with comparisons of dimensions of larger width, narrow width and depth of the ablation zone obtained with 8 other electrosurgery electrodes. Through a blind experiment, only 4 electrodes were chosen to evaluate the combinations of 40W and 80W of potency at 400kHz per 10min, 20min and 30min. Simulations of the umbrella electrode model with 5 electrodes (5H) were performed in the COMSOL software and compared to the ex vivo results. And due to the difference of properties between live and ex-vivo tissue, a mathematic modeling with and adapted Cole-Cole model was made to evaluate the influence of impedance on the developed 5H umbrella electrode. The manufacturing process used in this work can reduce up to 10x the cost of the active electrode. The experiments that tested the electrode showed that with potency of 40W for up to 30min it is possible to burn a volume of up to 2,5cm³ a 3cm³. We found that the geometry delays the roll-off and consequently produces larger and better-defined ablation zones than any other electrode that was tested. Between the accelerators, anhydrous alcohol combined with RFA is potentially more helpful in tumor necrosis. This study found that tissue impedance influences the electrical density and that is why a variation between the ablation produced on in vivo and post mortem tissues exists.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2009. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2010-04-01T20:50:35Z No. of bitstreams: 1 2009_MaisaNettoLeidemer.pdf: 1790802 bytes, checksum: 102a7b5f90bae15f2bb2c2f8de9bca2f (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-15T00:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MaisaNettoLeidemer.pdf: 1790802 bytes, checksum: 102a7b5f90bae15f2bb2c2f8de9bca2f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-15T00:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MaisaNettoLeidemer.pdf: 1790802 bytes, checksum: 102a7b5f90bae15f2bb2c2f8de9bca2f (MD5) Previous issue date: 2009-03 / Problemas de otimização multiobjetivo na presença de incertezas são muito frequentes na engenharia. A fabricação de dispositivos, como os circuitos de RF/microondas, muitas vezes são afetadas por incertezas associadas aos componentes de fabricação. Desta forma, é desejável uma metodologia de projeto robusto que considere estas incertezas durante o processo de otimização. Esta dissertação propõe tal metodologia de projeto robusto a partir dos conceitos de otimização multiobjetivo evolucionária e análise de sensibilidade. A Transformada Unscented é utilizada para análise da sensibilidade e como ferramenta no algoritmo de otimização robusta. O projeto robusto é definido em três etapas: a caracterização da incerteza associada ao problema, a definição dos parâmetros sensíveis de projeto e a otimização robusta. A metodologia proposta é testada em funções analíticas e é realizado o projeto robusto de um amplificador de potência classe E, que opera na faixa de UHF. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Multi-objective optimization problems in the presence of uncertainties occur very often in engineering. The manufacture of devices, for example RF/microwaves circuits, is surrounded by uncertainties associated to the manufacturing components. So it’s desirable to establish a method that renders a robust design in which uncertainties are considered during the optimization process. This dissertation presents this method utilizing the concepts of evolutionary multiobjective optimization and sensitivity analysis. The Unscented Transformation is used in the sensitivity analysis and as an auxiliary tool of robust optimization algorithm. The robust design is a three-part project: the characterization of the uncertainties associated with the problem, the identification of the sensitivity parameters and the robust optimization. The method presented is tested in analytical functions and the robust project of a class-E power amplifier operating in UHF band is elaborated.

Orientador: Paulo Hiroshi Sakanaka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T19:26:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rapozo_CandidodaCunha_D.pdf: 4658907 bytes, checksum: c20ec29944eee7851e2da1107e8ed729 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Mostramos neste trabalho as características do aparato experimental montado no Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense (Máquina Linear tipo Espelho LISA) , para produzir o plasma de hélio por rádio freqüência e estudar o seu comportamento quando confinado por um campo magnético de geometria espelho. O plasma foi produzido por uma fonte de microondas com as seguintes características: fRF = 2,45 GHz e PRF = 800 Watts, que pode funcionar em regime contínuo ou pulsado. Os parâmetros do plasma foram estudados em função do campo magnético externo B0, para duas diferentes configurações: 1. região de grande volume de ressonância; 2. região de pequeno volume de ressonância. Para cada região foi feito o mapeamento axial e radial do campo magnético B0, Bz(r,z) e Br(r,z), afim de se verificar a distribuição espacial e orbital das partículas e obter o tempo de confinamento de energia tomando-se por base a equação do balanço de energia. dTej/dT = aj ¿ Tej/tj (j = 1,2) (1) onde os índices 1 e 2 se referem as regiões de grande e pequeno volume aj, tj, são a razão de aquecimento e o tempo de confinamento de energia respectivamente. No estado estacionário, temos: Tej = ajtj (2) onde Tej é a temperatura eletrônica sendo tj função da pressão, temperatura, campo magnético, campo elétrico, etc. Aplicando a microonda na freqüência ciclotrônica dos elétrons wRF = eB0/meC , medimos a temperatura e a densidade dos elétrons Te e ne o potencial flutuante e o potencial de plasma VF e Vp, e obtivemos, ainda, os perfis do campo elétrico Er, Eq e Ez. Variando a distribuição do campo magnético (B1 e B2) pudemos comparar aj e tj com Tej 0para as duas diferentes configurações. Além da influência do campo magnético externo B0, no aquecimento do elétron na ECRH, foi identificada a absorção ressonante ou conversão de onda incidente em onda de Langmuir, com características de caimento paramétrico e processo de termalização (colisões efetivas e Bremsstrahlung inverso). Ondas íon-acústicas modo lento (w < wci cosq) foram observadas com velocidade de fase: Vf = (kbTe/mi)1/2 cosq . (3) Em decorrência da efetiva influência do potencial de rádio freqüência (RF) induzido (VRF) nas características do plasma, a teoria de Bohm, para sondas em plasma, foi modificada. Considerando-se o efeito da voltagem de RF aplicada na corrente de saturação de íons, deduzindo-se urna nova expressão [1]: o que possibilitou explicar o comportamento da freqüência ressonante do plasma-Sheath, detectada experimentalmente no plasma de baixa temperatura e de baixa densidade eletrônica [2]. O diagnóstico foi feito com sonda eletrostática, plana, móvel (axial e radial), sonda Hall, sonda magnética, bobina diamagnética e espectrógrafo / Abstract: We show in this work the characteristics of an experimental device assembled in the Instituto de Física, Universidade Federal Flurninense (Linear Mirror Type Machine LISA) to produce Helium plasma by RF and to study its behavior when confined by a magnetic field with mirrors. The plasma was produced by a micro-wave generator of, fRF = 2.45 GHz, PRF = 800 Watts, which can be operated in steady or pulsed state. The plasma parameters were studied as a function of external magnetic field B0 with two differents configurations: 1. large resonance region, 2. small resonance region. The axial and radial magnetic field B0 ,Bz(r, z) and Br(r, z) were mapped for each configuration in order to verify the spatial distribution, particle orbits and energy confinement time according to the energy balance equation dTej/dt = aj ¿ Tej/tj (j = 1,2) (1) where aj, tj are heating rate and energy confinement time respectively. In steady state, we have Tej = ajtj (2) where Tej is electron temperature and tj is a function of pressure, temperature, magnetic field, electric field, etc. Applying the micro-wave at the electron cyclotron frequency wRF = eB0/meC we measured the electron temperature and density Te, ne, floating potential and plasma potential, VF, Vp and obtained the electric field profile Er, Eq and Ez. Changing the magnetic field distribution (B1, B2), we can compare aj and tj with Tej for the two configurations. Besides the influence of the external magnetic field, B0, in the electron heating of ECRH, it was identified some resonant absorption or mode conversion to Langmuir wave with characteristics of parametric decay, thermalization process (collisions and inverse Bremsstrahlung) and slow ion acoustic mode (w < wci cosq ) with phase velocity Vph = (kbTe/mi)1/2 cosq. (3) As a consequence of the influence of the induced radio frequency (RF) voltage in the plasma, the Bohm's theory of plasma probe was modified. Considering the effect of RF voltage on the ion saturation current, we derived a new expression [1] which allows to explain the frequency behavior of plasma-Sheath resonance, detected experimentally in a low temperature and low density plasma [2] The diagnostic was done with plane movable electrostatic probe, Hall probe, magnetic probe, diamagnetic coil and spectrography / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Thair Ibrahim Abdel Hamid Mustafa. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Orientador: Thair Ibrahim Abdel Hamid Mustafa. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Páginas numeradas: III-XIII, 15-129 / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010