tratamento de choque relacionado ao cancer

1. X Salão de Iniciação Científica – PUCRS, 2009
X Salão de
Iniciação Científica
PUCRS
Estimulação Eletromagnética no Tratamento do Câncer
Henrique Gabriel Cabral1
, José Arthur Raupp Neto1
, Tiago Leonardo Broilo1
, Isaac Newton Lima
da Silva1
(orientador)
1
Faculdade de Engenharia, PUCRS
Resumo
O câncer é atualmente uma das doenças que mais preocupa a humanidade, e uma das
que mais causa mortes, responsável por mais de 12% das causas de óbito no mundo:
aproximadamente 7 milhões de pessoas anualmente [1]. Inúmeros esforços são realizados
para descobrir a cura desta doença que surge devido a inúmeros fatores como: má
alimentação, uso de tabaco, álcool, exposição a radiações, entre muitos outros.
E este trabalho busca criar métodos e ferramentas para o tratamento desta doença
através do eletromagnetismo.
Introdução
O principal objetivo é conseguir desenvolver um dispositivo capaz de atuar no tecido
cancerígeno de forma não invasiva, diminuindo riscos de contaminação e riscos através de
procedimentos cirúrgicos. O dispositivo utilizará de bobinas que estarão dispostas de forma a
criar um campo eletromagnético com intensidade desejada e em pontos específicos da região
de interesse.
Está estimulação eletromagnética e as correntes induzidas nos tecidos humanos
próximos à localização da bobina causam um aquecimento (efeito Joule) que modifica o
metabolismo das células. Pesquisas realizadas com animais mostram que correntes elétricas
circulando através das células facilitam a absorção pela mesma de substâncias
quimioterápicas contra o câncer [2]. Sendo assim, o tratamento com eletromagnetismo
poderia auxiliar no tratamento quimioterápico, aumentando significativamente a sua
eficiência. Outros estudos [5] já indicam que células cancerosas são mortas quando aquecidas
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a uma temperatura de pelo menos 42.5°C e mantidas nessa temperatura por um período de
tempo. Sendo assim, a técnica de hipertermia pode ser usada em conjunto com agentes
quimioterápicos, aumentando significativamente a possibilidade de cura.
Juntamente com este dispositivo será implementado um software que simulará a
aplicação deste campo, desta forma será possível prever os pontos de maior intensidade do
campo e seus respectivos valores. Tendo uma idéia da penetração e intensidade será possível
determinar os parâmetros elétricos que produzam o melhor efeito de estimulação
eletromagnética: quantidade de pulsos, freqüência, amplitude, entre outros.
Metodologia
O desenvolvimento dos equipamentos está sendo realizado de acordo com as
etapas executivas, descritas a seguir:
a) Desenvolvimento dos circuitos de excitação do campo eletromagnético,
inicialmente nas freqüências de 5 a 10 kHz;
b) Desenvolvimento do dispositivo de amplificação, e controle, do campo
eletromagnético;
c) Construção de bobinas de pequena dimensão, as quais serão as responsáveis pela
estimulação eletromagnética.
d) Sistemas de medição e captura de dados
e) Testes e Ensaios.
Alguns testes já foram realizados e ainda devem ser realizados para que sejam obtidos
resultados mais significativos. Entre os testes que podem ser citados estão: mapeamento de
bobinas de diferentes geometrias, como planas e parabólicas, simulações e medições do
comportamento dos campos com o uso de múltiplas bobinas, testes “in vitro” com células
cancerosas e sadias para determinação de níveis de tensão e correntes em conjunto com
freqüências variadas que causem os efeitos desejados em células doentes, porém, não
prejudicando as saudáveis, além de testes com a presença de tecidos mais densos como ossos
ou outro material orgânico.
Outro aspecto importante é que os testes não sejam realizados em ambientes
eletromagneticamente poluídos (computadores, monitores com tubos de raios catódicos,
celulares, reatores de lâmpadas fluorescentes, os próprios 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 medições dos sensores, por este motivo que todos os testes “in vitro” serão
realizados em uma gaiola de Faraday.
Outro aspecto importante refere-se às propriedades elétricas dos materiais. Sabe-se
que tecidos sadios apresentam propriedades elétricas diferentes dos tecidos cancerosos, além
de tais valores serem dependentes da freqüência imposta ao meio. Isto posto, como primeira
aproximação, considerar-se-ão as propriedades elétricas dos tecidos (permeabilidade
magnética, permissividade elétrica, e condutividade elétrica), as encontradas na faixa de
freqüências de 5 à 10 kHz.
Ainda, em relação ao software a ser desenvolvido, é a possibilidade de, por processo
interativo, resolver o problema inverso, na determinação das correntes de excitação em cada
indutor, de forma a maximizar o efeito da densidade de fluxo magnético na região cancerosa,
minimizando efeitos nas demais regiões.
Resultados (ou Resultados e Discussão)
Como o projeto encontra-se em fase inicial de estudo, os resultados encontrados até o
momento são referentes à viabilidade da pesquisa. Desta forma, ainda não foram obtidos
resultados conclusivos, somente alguns práticos ligados aos componentes do sistema:
geradores de freqüência, bobinas, sensores e circuitos de potência.
Conclusão
Algumas publicações [3][4] já demonstram a eficiência desse tratamento, porém, muitos
pontos ainda precisam ser esclarecidos e testados neste estudo para que esse método de
tratamento possa ser utilizado em seres humanos.
Dos componentes testados até o momento percebe-se que as bobinas cônicas proporcionam
uma maior concentração do campo eletromagnético, porém à custa de uma diminuição da
intensidade do mesmo. Como ainda não foram realizados testes que indiquem a intensidade
necessária para que sejam provocados os efeitos desejados, não se sabe se essa diminuição se
tornará um problema ou não. Isso mostra que sem mais testes é difícil avaliar o resultado de
uma medição isoladamente.
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A distância também é um fator a se considerar, pois como a intensidade do campo é
reduzida com o aumento da distância os testes devem ser realizados com essa variável
incluída, o que deixa claro que muito tempo é demandado em testes que aparentemente não
produzem muito resultado, porém são de suma importância em estudos inovadores como esse,
onde a bibliografia é escassa e qualquer informação que seja requerida, muitas vezes, só será
obtida através de ensaios específicos e que geralmente demandam muito tempo para preparar
e executar.
Referências
[1] Brasil. Ministério da Saúde. Secretaria de Atenção à Saúde. Instituto Nacional do Câncer. Coordenação de
Prevenção e Vigilância. A Situação do Câncer no Brasil. Rio de Janeiro. 2006. pp 10-23
[2] M. TELLÓ. Uso da corrente elétrica no tratamento do câncer: tratamento de tumores com corrente
elétrica contínua, 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, Março 2006.
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