[pt] Projéteis de chumbo (não-ferromagnéticos) são corpos estranhos comuns na prática
médica. Métodos convencionais de localização utilizam radiações ionizantes, impondo
riscos à saúde e procedimentos que duram várias horas e tipicamente terminam
malsucedidos. Mapas de campos magnéticos obtidos não-invasivamente e inocuamente
com SQUIDs beneficiam a localização de agulhas metálicas ferromagnéticas, reduzindo o
tempo de remoção bem-sucedida de 6 horas para 10 minutos. SQUIDs são os
magnetômetros mais sensíveis, entretanto requerem temperaturas criogênicas, levando a
altos custos e baixa portabilidade que impedem a difusão do uso clínico. O objetivo é
desenvolver um dispositivo para localizar corpos estranhos metálicos não-ferromagnéticos
visando remoção cirúrgica, respeitando requerimentos de projeto: alta sensibilidade,
inocuidade, não-invasividade, baixo custo, segurança, portabilidade, facilidade de uso e
operação em temperatura ambiente. Sensores GMR e GMI são considerados alternativas
mais adequadas. Modelos teóricos de eletrodinâmica clássica aplicados às correntes
parasitas servem como base. Dois sistemas eletrônicos são desenvolvidos em configuração
gradiométrica para remover interferência ambiente, usando elementos sensores GMR e
GMI disponíveis comercialmente. O desempenho é obtido com resultados de simulações,
provando a capacidade de detecção de níveis esperados de densidade de fluxo magnético
para certos raios de projéteis e distâncias. O Sistema GMI é mais qualificado, sua mais alta
sensibilidade e melhor resolução favorecem maiores faixas de medição, inocuidade,
segurança e facilidade de uso. Os resultados demonstram a viabilidade dos elementos
sensores GMI nessa aplicação. Os benefícios de baixo custo, maior portabilidade e
segurança facilitam a utilização clínica de técnicas de localização para corpos estranhos
metálicos não-ferromagnéticos mais inócuas e efetivas. / [en] Lead projectiles (non-ferromagnetic) are common foreign bodies in the medical
practice. Conventional means of location use ionizing radiation, pose health risks and lead
to procedures that last several hours, typically ending unsuccessfully. Magnetic field maps
obtained non-invasively and innocuously with SQUIDs benefit the location of
ferromagnetic metallic needles, reducing the time of successful removal from 6 hours to
10 minutes. SQUIDs are currently the most sensitive magnetometers, however require
cryogenic temperatures, leading to high cost and low portability which prevent widespread
clinical use. The objective is to design a device for locating non-ferromagnetic metallic
foreign bodies for surgical removal, respecting project requirements of: high sensitivity,
innocuousness, non-invasiveness, low cost, safety, portability, ease of use and room
temperature operation. GMR and GMI sensors are considered as more suitable alternatives.
Classical electrodynamics theoretical models applied to eddy currents induction serve as
framework. Two electronic location systems are developed in gradiometric configuration
to remove environmental interference, using commercially available GMR and GMI sensor
elements. System performance is obtained from simulation results, demonstrating the
capability of detecting the magnetic flux density levels expected under certain projectile
radii and distances. The GMI system is more qualified, as its higher sensitivity and
improved resolution favors larger measurement ranges, innocuousness, safety and ease of
use. The results prove the viability of using GMI sensor elements in this application. The
benefits of lower cost, higher portability and safety facilitate the clinical use of more
innocuous and effective location techniques for non-ferromagnetic metallic foreign bodies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:28358 |
| Date | 07 December 2016 |
| Creators | LEONARDO GOUVEA E SILVA FORTALEZA |
| Contributors | CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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