BR102015024044B1

BR102015024044B1 - Método e sistema para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético para direcionamento de substâncias magnéticas

Info

Publication number: BR102015024044B1
Application number: BR102015024044-9A
Authority: BR
Inventors: Lionel Fernel Gamarra; Javier Bustamante Mamani; Hélio Rodrigues Da Silva; Marina Fontes De Paula Aguiar; Taylla Klei Félix Souza
Original assignee: Sociedade Beneficente Israelita Brasileira Hospital Albert Einstein
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2023-05-16
Also published as: BR102015024044A2; US20170084049A1; EP3144033A1

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA CONFIGURAÇÃO DE UM DISPOSITIVO GERADOR DE CAMPO MAGNÉTICO PARA DIRECIONAMENTO DE SUBSTÂNCIAS MAGNÉTICAS A presente invenção refere-se a um método e a um sistema para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético (1) para direcionamento de substâncias magnéticas (300) compreendendo um dispositivo de captura de imagens e um dispositivo computacional, o dispositivo de captura de imagens sendo eletronicamente conectado ao dispositivo computacional, o dispositivo de captura de imagens sendo configurado para obter ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500) e localizar, na ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500), uma área alvo (400), o dispositivo de captura de imagens gerando ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400) a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500), o dispositivo de captura de imagens sendo configurado para enviar a ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400) para o dispositivo computacional, o dispositivo computacional sendo configurado para gerar uma geometria tridimensional da área alvo (400) a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400), o dispositivo computacional ainda sendo configurado para gerar uma geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético (1) correlacionada com a geometria tridimensional da área alvo (400).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método e sistema para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético aplicado especialmente em procedimentos médicos não invasivos. O dispositivo sendo utilizado para tratamento de tumores ou diferentes alvos desejados, este gerando campo magnético capaz de direcionar substâncias magnéticas até os tumores ou outros alvos de interesse, sem que haja procedimento cirúrgico invasivo.

Descrição do Estado da Técnica

[002] Juntamente com o desenvolvimento da espécie humana, que data de milhares de anos, desenvolveram-se também variações genéticas, mutações e novas doenças que afetam os seres humanos. Provenientes muitas vezes de um descompasso entre a evolução e a adaptação humana e uma série de mudanças habituais, ambientais e culturais, dentre essas mutações encontram-se os diversos tipos de tumores atualmente conhecidos.

[003] Com o avanço das técnicas e tecnologias no campo da medicina e também no tratamento e combate a doenças e mutações, juntamente com avanços em campos correlatos a estes, tais como a física e a engenharia, foram surgindo diversos métodos para remoção, tratamento e eliminação destas regiões afetadas (tumores).

[004] Destaca-se nesta área os Gliomas, que são os tumores mais comuns no sistema nervoso central. Destes, os astrocitomas, incluindo o Gioblastoma Multiforme (GBM), são os mais prevalentes e também os mais agressivos, representando 76% de todos os Gliomas. A classificação destes é feita de acordo com o grau de malignidade, variando de grau I a IV.

[005] Os astrocitomas dos tipos I e II são tumores que crescem lentamente, podendo estar presentes no cérebro dos pacientes por muitos anos sem progressão sintomática. Já os astrocitomas dos tipos III e IV são considerados os cânceres mais agressivos e malignos. É sabido que estes surgem a partir das células da glia e possuem um crescimento rápido, atingindo regiões do cérebro e da medula espinhal.

[006] Apesar do expressivo aumento de estudos básicos e clínicos durante as últimas décadas, a média de sobrevida dos pacientes portadores de glioma de alto grau permanece em cerca de um ano, constituindo um dos mais devastadores e mortais de todos os cânceres humanos.

[007] O prognóstico ainda é bastante limitado e o tratamento atual envolve intervenção cirúrgica, além de sessões de quimioterapia e radioterapia a fim de eliminar as células infiltrantes que invadem o tecido saudável. Entretanto, a terapia empregada em outras neoplasias, como remoção cirúrgica total do órgão ou tumor com uma margem de tecido normal não pode ser aplicada em tumores cerebrais, visto que cada região do cérebro apresenta uma função vital ao organismo.

[008] A quimioterapia tradicional intravenosa possui muitos efeitos tóxicos e uma baixa concentração da droga atravessa a barreira hemato-encefálica. A biodistribuição passiva por administração sistêmica geralmente resulta em doses subterapêuticas na região tumoral, o que não só não leva à erradicação da lesão como também pode estimular o crescimento e resistência das células malignas.

[009] Outra desvantagem é que a quimioterapia não é seletiva para células tumorais, e o aumento da dose pode gerar uma toxicidade sistêmica. Além disso, devido à elevada heterogeneidade molecular desses tumores, estes permanecem, na maioria dos casos, refratários aos tratamentos.

[0010] Neste contexto, trabalhos voltados ao desenvolvimento de abordagens inovadoras e eficazes, como ferramentas refinadas de Na- nobiotecnologia, para o diagnóstico e tratamento de tumores cerebrais, são de suma relevância. Pesquisas desenvolvidas até o presente mo-mento apresentam diferentes nanoestruturas envolvidas com aplicações biomédicas.

[0011] Entre estas, as nanopartículas magnéticas (drogas magnéticas) têm apresentado importante função na medicina diagnósti- ca/terapêutica de tumores cerebrais por meio de análises por Imagem por Ressonância Magnética, permitindo a detecção precoce da doença, prognósticos mais precisos e tratamentos personalizados, além da capacidade de monitoramento e eficácia de tratamentos localizados.

[0012] Uma abordagem promissora tem sido bastante explorada usando-se um campo magnético externo para o direcionamento dessas nanopartículas à região do tumor e consequentemente otimizar o diag-nostico e/ou terapia. A técnica, denominada magnetofecção, permite um direcionamento ativo ao tumor, estratégia potencialmente interessante para gliomas por ser não invasiva e não interferir com a função normal do cérebro.

[0013] Dentre os fatores que podem influenciar a eficiência da técnica, podemos citar a intensidade do campo magnético aplicado, as propriedades físico-químicas das nanopartículas magnéticas, sua es-tabilidade na circulação sanguínea e a via de administração destes compostos.

[0014] Observa-se que após a administração intravenosa ou intraarterial de nanopartículas de óxido de ferro, aplica-se um campo magnético externo estático para direcionamento destes compostos ao tumor.

[0015] No entanto, é sabido que é difícil direcionar os fármacos magnéticos até a área alvo desejada numa quantidade que permita cumprir sua função de diagnóstico ou caráter terapêutico. A fim de re-solver tal problema foram feitas formulações com ligantes específicos nas superfícies dos fármacos, para assim atingir a área alvo desejada. No entanto, não se tem uma boa disponibilidade de fármaco na área alvo desejada, resultando em uma baixa eficiência no seu objetivo terapêutico e/ou de diagnóstico.

[0016] Uma das formas de ter uma boa disponibilidade na área de interesse é a aplicação de um campo magnético local estático com alta intensidade e gradiente de campo magnético elevado, para desta maneira garantir o acumulo dos fármacos magnéticos na área alvo e numa quantidade maior comparado com todas as tentativas feiras para resolver o problema. Existem alguns equipamentos que foram desenvolvidos mais que carecem de precisão porque não é levada em consideração a geometria do alvo. Estes equipamentos foram desenvolvidos sem ter a precisão do gradiente de campo magnético gerado, item fundamental no êxito da técnica.

[0017] Um dos equipamentos é descrito na patente de invenção estadunidense n° US 7,723,311 que descreve um equipamento para gerar um campo magnético externo a fim de conduzir e liberar uma substância contendo nanopartículas para combater um determinado tecido danificado (tumor). No entanto, observa-se que a patente estadunidense não descreve a possibilidade de ter a geometria do imã do aparelho alterada, tal geometria sendo correlacionada à geometria (morfologia) da área alvo.

[0018] Outra solução desenvolvida é descrita no pedido de patente de invenção estadunidense n° US 2002/0147424. Observa que o dito pedido descreve um sistema e método para transporte de drogas através da ação de um eletroímã disposto em pads, o eletroímã realizando procedimentos magnéticos para transporte das ditas drogas a uma área a ser tratada. Tal pedido revela que os ímãs dos pads são proje- tados com uma geometria de cunha, podendo apresentar variações apenas em suas dimensões. Observa-se assim que o pedido não revela uma correlação entre a geometria do imã e a geometria (morfologia) da área alvo a ser tratada.

[0019] Uma solução similar é descrita no pedido de patente de invenção estadunidense n° US 2012/0265001 que descreve um sistema para direcionamento de nanopartículas magnéticas através de ímãs para tratamento de tumores. O pedido descreve em específico que o ímã é posicionado na localidade exata da área afetada, adjacente a ela ou ainda sendo implantado no paciente na região afetada, a fim de atrair a substância para o respectivo pelo tratamento. Observa-se assim que a geometria é padrão, não sendo mencionada a possibilidade de correlacionar a geometria do imã com a geometria (morfologia) da área afetada a ser tratada.

[0020] Outra alternativa ao procedimento cirúrgico invasivo é revelada no pedido de patente de invenção estadunidense n° US 2012/0259155. Tal pedido descreve um aparato que provê uma condução de uma droga por meios magnéticos através de um ímã, o qual pode receber uma peça em sua extremidade, a fim de otimizar seu campo magnético. Observa-se que, apesar da peça ter diferentes geometrias, estas não são correlacionadas com a geometria (morfologia) da área afetada a ser tratada. Ademais, o dito pedido não revela como tal geometria é determinada para ser adicionada ao imã permanente.

[0021] Observa-se que nenhuma das soluções conhecidas do estado da técnica descreve uma metodologia para determinar uma geometria de imãs de um dispositivo gerador de campo magnético correlacionada com a área alvo. A geometria dos imãs do dispositivo gerador de campo magnético apresentando um gradiente de campo magnético capaz de direcionar e distribuir fármacos ligados a nanopartícu- las à área alvo para tratamento de maneira eficiente.

Objetivos da Invenção

[0022] Um primeiro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo gerador de campo magnético capaz de acumular o fármaco na área alvo desejada, levando em conta a geometria (morfologia) da área alvo.

[0023] Um segundo objetivo da presente invenção é prover um dispositivo gerador de campo magnético com uma intensidade máxima de 3 Teslas e que pode ser graduado de maneira precisa de acordo as necesidades de cada caso.

[0024] Um terceiro objetivo da presente invenção é prover um dispositivo gerador de campo magnético que apresenta um gradiente de campo magnético obtido por meio de simulação de elementos finitos.

[0025] Um quarto objetivo da presente invenção é prover um dispositivo gerador de campo magnético que permite ter controle sobre a área alvo que se deseja acumular o fármaco, por meio de uma distância variável entre os polos magnéticos.

[0026] Um objetivo final da presente invenção é prover um dispositivo gerador de campo magnético que é formado por uma pluralidade de módulos de imãs modularmente associados entre si, de maneira a se atingir o gradiente de campo magnético adequado para uma determinada geometria (morfologia) da área alvo.

Breve Descrição da Invenção

[0027] Os objetivos da presente invenção são alcançados por meio de um método para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético para direcionamento de substâncias magnéticas compreendendo as seguintes etapas:

[0028] i) obter ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões de uma área do corpo;

[0029] ii) localizar, na ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo, uma área alvo;

[0030] iii) gerar, a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo, ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo;

[0031] iv) identificar e gerar, a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo, uma geometria tridimensional da área alvo; e

[0032] v) gerar uma geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético correlacionada com a geometria tridimensional da área alvo.

[0033] Os objetivos da presente invenção são alcançados ainda por meio de um sistema para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético para direcionamento de substâncias magnéticas compreendendo um dispositivo de captura de imagens e um dispositivo computacional, o dispositivo de captura de imagens sendo eletronicamente conectado ao dispositivo computacional, o dispositivo de captura de imagens sendo configurado para obter ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo e localizar, na ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo, uma área alvo, o dispositivo de captura de imagens gerando ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo, o dispositivo de captura de imagens sendo configurado para enviar a ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo para o dispositivo computacional, o dispositivo computacional sendo configurado para gerar uma geometria tridimensional da área alvo a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo, o dispositivo computacional ainda sendo configurado para gerar uma geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético correlacionada com a geometria tridimensional da área alvo.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0034] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram: A Figura 1 ilustra a montagem geral do dispositivo gerador de campo magnético objeto da presente invenção; A Figura 2 ilustra a parte ativa do dispositivo gerador de campo magnético objeto da presente invenção; A Figura 3 ilustra a intensidade de campo magnético na linha central do dispositivo gerador de campo magnético objeto da presente invenção em função da corrente para entreferros de dimensões (comprimentos) diferentes; A Figura 4 ilustra os módulos de imã, com uma geometria determinada, do dispositivo gerador de campo magnético objeto da presente invenção; A Figura 5 ilustra diferentes geometrias para o ao menos um módulo de imã do dispositivo gerador de campo magnético objeto da presente invenção e suas respectivas simulações de gradiente de campo magnético estático pelo método de elementos finitos; e As Figuras 6a e 6b ilustram imagens por ressonância magnética mostrando a eficiência do dispositivo gerador de campo magnético objeto da presente invenção, a figura 6a ilustrando especificamente a área do corpo e área alvo após a administração do fármaco magnético e antes da aplicação de campo magnético e a figura 6b ilustrando especificamente a área do corpo e área alvo após a administração do fármaco magnético e após a aplicação do campo magnético.

Descrição Detalhada da Invenção

[0035] A fim de contornar os problemas enfrentados pelas técnicas desenvolvidas no estado da técnica, a presente invenção foi desenvolvida. Como comentado anteriormente, a presente invenção se refere a um método e a um sistema para configuração de um dispositivo gera- dor de campo magnético 1 utilizado em procedimentos médicos não invasivos.

[0036] Mais especificamente, o dispositivo gerador de campo magnético 1 objeto da presente invenção é utilizado para direcionamento de substâncias magnéticas 300 até uma área alvo 400 de uma área do corpo 500. As substâncias magnéticas 300 tendo propriedades magnéticas e podendo ser constituídas, individualmente ou em conjunto, de drogas, fármacos, medicamentos e/ou substâncias ligadas à na- nopartículas. Nota-se que as substâncias magnéticas 300 podem ser individualmente uma "substância" ou em conjunto uma "composição". As substâncias magnéticas 300 podendo ter em sua constituição elementos com propriedades magnéticas, tais como ferro, níquel, cobalto e seus compostos.

[0037] Em uma configuração preferencial, as substâncias magnéticas 300 são utilizadas para tratamento de doenças ou condições que afetam a área do corpo 500, como por exemplo, tumores. O método e sistema objeto da presente invenção podem ser, por exemplo, utilizados para tratamento de tumores localizados no cérebro, região esta que muitas vezes não pode ser operada facilmente por meio de procedimentos cirúrgicos invasivos. É possível também utilizar o presente método e sistema com substâncias de contraste, comumente utilizadas em exames de ressonância magnética.

[0038] Observa-se que, independente do tipo de aplicação médica, as substâncias magnéticas 300 são direcionadas e distribuídas até a área alvo 400 da área do corpo 500, tal como pode ser observado a partir da figura 6, por meio da atração magnética entre as substâncias magnéticas 300 e o dispositivo gerador de campo magnético 1.

[0039] Em uma configuração preferencial, as substâncias magnéticas 300 podem ser nanopartículas, estas podendo ser utilizadas individualmente ou ligadas a drogas, medicamentos e/ou outras substân- cias, a ligação podendo ocorrer por meio de ligações covalentes ou encapsulamento das mesmas. As nanopartículas das substâncias magnéticas 300 utilizadas na presente invenção sendo constituídas de elementos com propriedades magnéticas, tais como ferro, níquel, cobalto e seus compostos.

[0040] Em uma configuração preferencial, as nanopartículas das substâncias magnéticas 300 são constituídas de óxido de ferro, mais precisamente, magnetita (Fe3O4) ou maghemita (Y-Fe2O3). Em geral, as nanopartículas contidas nas substâncias magnéticas 300 podem ser facilmente sintetizadas em escala laboratorial.

[0041] Ademais, nota-se que as substâncias magnéticas 300 apresentam propriedades magnéticas que fazem com que estas interajam com um campo magnético externo, ou seja, estas são capazes de serem magnetizadas e serem atraídas pelo campo magnético externo.

[0042] No tratamento de tumores, as substâncias magnéticas 300 são administradas/inseridas no corpo do paciente. A administração podendo ocorrer por via intravenosa ou intra-arterial capaz de direcionar as drogas, fármacos, medicamentos e/ou substâncias ligadas à nano- partículas contidas nas substâncias magnéticas 300 até a área do corpo 500 para posterior direcionamento pelo presente sistema e método.

[0043] Uma vez administradas, as substâncias magnéticas 300 são direcionadas pelo dispositivo gerador de campo magnético 1 para o interior da área do corpo 500, a fim de eficientemente direcionar e distribuir as substâncias magnéticas 300 até a área alvo 400 (tumor).

[0044] Em uma configuração preferencial, a presente invenção prevê um sistema dotado do dispositivo gerador de campo magnético 1, de um dispositivo de captura de imagens (não mostrado) e de um dispositivo computacional (não mostrado), estes sendo eletronicamente conectados entre si.

[0045] Preferencialmente, o dispositivo de captura de imagens (não mostrado) é um aparelho de ressonância magnética capaz de gerar imagens em até ao menos duas dimensões (bidimensional ou tridimensional) de áreas do corpo 500. Obviamente, trata-se de uma configuração preferencial, sendo possível o uso de outros dispositivos tais como aparelhos como tomografia, espectroscopia óptica, ultrassom, entre outros métodos equivalentes para captura de imagens de áreas do corpo 500.

[0046] Observa-se que o dispositivo de captura de imagens (não mostrado) do sistema objeto da presente invenção é configurado para obter ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo 500. Como mencionado anteriormente, a área do corpo 500 pode ser qualquer área de interesse do corpo humano a ser tratado, tal como o cérebro. Obviamente, tal área do corpo 500 representa apenas um exemplo, a presente invenção não se limitando à apenas esta área.

[0047] Tendo sido adquiridas a ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo 500, o dispositivo de captura de imagens localiza a área alvo 400. Como mencionado anteriormente, a área alvo 400 é a localização específica da área do corpo 500 a ser tratada, tal como o tumor no cérebro. Obviamente, tal área alvo 400 representa apenas um exemplo, a presente invenção não se limitando à apenas esta área. Por exemplo, a área alvo 400 pode ser outros tumores ou tecido adiposo (para posterior destruição dos mesmos) e artérias (para posterior desobstrução).

[0048] Posteriormente, a partir da a ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo 500 e a partir da localização da área alvo 400, o dispositivo de captura de imagens gera ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo 400, esta sendo enviada ao dispositivo computacional.

[0049] Preferencialmente, o dispositivo computacional é um dispositivo eletrônico capaz de receber, do dispositivo de captura de ima- gens, a ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área alvo 400 e processá-las corretamente e gerar a partir da a ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo 400, uma geometria tridimensional da área alvo 400. Como exemplo, o dispositivo computacional pode ser um computador, um microprocessador, um microcontrolador, entre outros dispositivos capazes de realizar processamento de dados.

[0050] Tendo recebido a geometria da área alvo 400, o dispositivo computacional realiza uma simulação de um modelamento matemático de aplicação de um gradiente de campo magnético estático na área alvo 400. Tal modelamento sendo obtido por meio de uma simulação pela teoria de elementos finitos e tendo por objetivo determinar a intensidade necessária de campo magnético em determinadas locais da área alvo 400, de maneira que as substâncias magnéticas 300 sejam direcionadas, distribuídas e/ou acumuladas na dita área alvo 400.

[0051] Mais especificamente, o gradiente de campo magnético descreve uma relação entre distância entre os ímãs e a variação do campo magnético. Em outras palavras, o gradiente de campo magnético estabelece uma relação entre variação da intensidade do campo magnético em função da distância entre os ímãs. Desta forma, quanto maior a variação da intensidade do campo magnético, melhor será a precisão do direcionamento das substâncias magnéticas 300.

[0052] Tal como descrito anteriormente, o processo de geração do gradiente se inicia a partir da obtenção da geometria tridimensional da área alvo 400 gerada pelo dispositivo computacional. Em seguida, a geometria tridimensional da área alvo 400 é processada através de um software instalado no dispositivo computacional, tal como o software MATLAB ®, o qual determina as bordas da geometria tridimensional da área alvo 400. O dispositivo computacional é ainda configurado para selecionar os polos e gerar as possíveis combinações de geometrias para o dispositivo gerador de campo magnético 1.

[0053] Posteriormente, os dados relacionados aos polos e as possíveis combinações de geometrias são enviados à um software de mo- delamento do dispositivo computacional, tal como o software COMSOL Multiphysics®, para simulação paramétrica por elementos finitos do potencial magnético da malha. O dispositivo computacional é então configurado para, através do software, especificar condições de contorno, montar as equações para o dispositivo gerador de campo magnético, selecionar o tipo de malha, estabelecer parâmetros para refino da malha, estabelecer a precisão da simulação, modelar a distribuição do campo magnético, convergir os resultados à geometria sugerida pelo software e determinar o gradiente do campo magnético estático.

[0054] Voltando ao exemplo do tumor no cérebro, tendo em vista que este apresenta uma geometria, muitas vezes, heterogênea, observa-se que este pode apresentar variação de profundidade ao longo de todo seu volume. Neste sentido, observa-se que, ao se aplicar a mesma intensidade de campo magnético em todo o volume do tumor no cérebro, determinados locais da área alvo 400 podem não acumular eficientemente as magnéticas 300. Por este motivo, o gradiente de campo magnético estático na área alvo 400 deve ser gerado.

[0055] A partir de tal modelamento do gradiente de campo magnético estático, o dispositivo computacional estabelece uma correlação entre a geometria do dispositivo gerador de campo magnético 1 e a geometria tridimensional (morfologia) da área alvo 400, de maneira que uma geometria preferencial para o dispositivo gerador de campo magnético 1 seja criada.

[0056] Com base na geometria preferencial acima citada, é possível a configuração do dispositivo gerador de campo magnético 1. Em uma configuração preferencial, o dispositivo gerador de campo magnético 1 pode compreender ao menos um imã principal 10, este podendo compreender ao menos um módulo de imã 11, o módulo de imã 11 sendo feito de aço com baixo teor de carbono, tal como ilustrado nas figuras 4 e 5. O ao menos um módulo de imã 11 sendo confeccionado a partir de materiais ferromagnéticos capazes de gerar um campo magnético quando da aplicação de uma corrente elétrica. Observa-se que a figura 3 ilustra a intensidade de campo magnético na linha central do dispositivo gerador de campo magnético 1 objeto da presente invenção em função da corrente para entreferros de dimensões (comprimentos) diferentes.

[0057] Em uma configuração preferencial, o material nos quais o ao menos um módulo de ímã 11 é confeccionado em aço com baixo teor de carbono, tal como o aço SAE 1010, tendo em vista que este apresenta menor saturação mediante um campo magnético externo. É também possível utilizar aços SAE 1020, SAE1030 ou outros matérias com característica de baixo teor de carbono.

[0058] Observa-se que ao se utilizar um único módulo de imã 11, este é o próprio imã principal 10 e é confeccionado de maneira que apresente a geometria correlacionada à geometria (morfologia) tridimensional da área alvo 400 determinada pelo dispositivo computacional. Neste caso, uma corrente elétrica única é determinada pelo dispositivo computacional e é aplicada ao imã principal 10, de maneira que este gere o gradiente de campo magnético estático determinado pelo dispositivo computacional.

[0059] Caso seja utilizada uma pluralidade de módulos de imãs 11, observa-se que estes são associados modularmente entre si para formar o imã principal 10, de maneira que o imã principal 10 apresente a geometria correlacionada com a geometria tridimensional (morfologia) da área alvo 400 determinada pelo dispositivo computacional. Neste caso, a pluralidade de módulos de imãs 11 pode receber uma pluralidade de correntes elétricas, determinadas para cada um dos módulos de imãs da pluralidade de módulos de imãs 11 pelo dispositivo computacional, de maneira que a pluralidade de módulos de imãs 11 gere distintos campos magnéticos. Ao se associar modularmente a pluralidade de módulos de imãs 11 para formar o imã principal 10, observa- se que estes, em conjunto, geram o gradiente de campo magnético estático determinado pelo dispositivo computacional.

[0060] Em uma configuração preferencial, o gradiente de campo magnético estático é determinado pelo dispositivo computacional para cada ponto da área alvo 400, de maneira que campos magnéticos de intensidades variáveis sejam aplicadas em determinadas localizações. Preferencialmente o gradiente de campo magnético estático é determinado para ter campos magnéticos variáveis de intensidade de até 3 Teslas e que pode ser graduado de maneira precisa.

[0061] Em uma configuração preferencial, o campo magnético pode atingir a intensidade de até 3 Teslas. Desta forma, quanto maior a intensidade do campo magnético, maior é a precisão de direcionamento das substâncias magnéticas 300, otimizando o tratamento de tumores de menor dimensão.

[0062] Tendo em vista que o gradiente de campo magnético estático apresenta uma pluralidade de campos magnéticos de intensidade variável (gradiente) em cada localização da área alvo 400, observa-se um eficiente direcionamento e distribuição das substâncias propriedades magnéticas 300 dentro de toda área alvo 400. Isto, por sua vez, proporciona uma maior eficiência em um posterior processo de hiper- termia a ser realizado para destruição da área alvo 400.

[0063] Ademais, em uma configuração preferencial, o dispositivo gerador de campo magnético 1 é interligado a um sistema de força e comando para fornecimento 1000 da(s) respectiva(s) corrente(s) elétri- ca(s) para ao menos um módulo de imã 11 do ao menos um imã principal 10.

[0064] Cumpre notar que ao variar a geometria da área alvo 400, o ao menos um módulo de imã 11 do o ao menos um imã principal 10 deve também ser alterado, ou seja, o ao menos um imã principal 10 apresenta um caráter intercambiável variando assim sua geometria para cada caso. Observa-se a partir da figura 6, exemplos de geometria para os imãs principais 10 e seus respectivos gradientes de campo magnético simulados.

[0065] Observa-se que o ao menos um imã principal 10 é montado em uma base de apoio 200 móvel, esta tendo ainda rodízios para movimentação de todo o dispositivo gerador de campo magnético 1.

[0066] A base de apoio 200 móvel ainda tendo em cada extremidade ao menos uma manopla 201, 202, tal como ilustrado na figura 1. Pode ser notado que a ao menos uma manopla 201, 202 é mecanicamente associada ao o ao menos um imã principal 10, de maneira que o ao menos um imã principal 10 possa se deslocar horizontalmente. Tal deslocamento permitindo que a distância em relação à área alvo 400 da área do corpo 500 sejam variada, tal variação permitindo um maior ou menor foco do gradiente de campo magnético estático na área alvo 400.

[0067] Por exemplo, caso a ao menos uma manopla 201, 202 seja acionada para distanciar o ao menos um imã principal 10 da área alvo 400 da área do corpo 500, observa-se que o gradiente de campo magnético estático irá englobar a maior ou toda a parte da área alvo 400. Isto permite que as substâncias magnéticas 300 sejam direcionadas e distribuídas uniformemente em todos os pontos da área alvo 400.

[0068] De maneira oposta, caso a ao menos uma manopla 201, 202 seja acionada para aproximar o ao menos um imã principal 10 da área alvo 400, observa-se que o gradiente de campo magnético estático irá focar e englobar uma menor parte da área alvo 400. Isto permite que as substâncias magnéticas 300 sejam direcionadas e distribuídas em pontos específicos e de interesse da área alvo 400.

[0069] Ademais, observa-se que tal fenômeno é mais eficiente quando o dispositivo gerador de campo magnético 1 compreende dois imãs principais 10. Observa-se que, neste caso a ao menos uma manopla 201, 202 pode ser atuada individualmente ou em conjunto. De maneira similar ao exemplo acima, observa-se que é possível aproximar ou distanciar os dois imãs principais 10, de maneira que as substâncias magnéticas 300 sejam direcionadas e distribuídas, respectivamente, a pontos específicos e de interesse da área alvo 400 ou uniformemente em todos os pontos da área alvo 400.

[0070] É possível também que apenas um dos imãs principais 400 seja deslocado pela a ao menos uma manopla 201, 202, de maneira que seja gerado o gradiente modelado pelo dispositivo computacional relação a área alvo 400.

[0071] Em uma configuração preferencial, o dispositivo gerador de campo magnético 1 é alimentado a partir de uma rede trifásica. O sistema de força e comando para fornecimento 1000 possuindo ainda disjuntores de proteção 601 que desarmam em caso de sobrecarga no dispositivo gerador de campo magnético 1. Adicionalmente, o sistema de força e comando para fornecimento 1000 possui um transformador 603 conectado a retificadores e elementos de comando 604. Os retifi- cadores e elementos de comando 604 sendo conectados ainda a um amperímetro 605 e também a ao menos uma carga resistiva (não mostrada), de maneira que o valor de corrente seja fornecido ao usuário do dispositivo gerador de campo magnético 1.

[0072] O dispositivo gerador de campo magnético 1 ainda compreendendo um variador de tensão para ajuste da excitação 607 que é configurado para fornecer a excitação do dispositivo 1. Por fim, o sistema de força e comando para fornecimento 1000 ainda possui um botão de comando 608 configurado para seletivamente ligar e desligar o dispositivo gerador de campo magnético 1.

[0073] Por fim, observa-se que o sistema para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético 1 é utilizado por meio do seguinte método para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético 1: i) obter ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões de uma área do corpo 500; ii) localizar, na ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões de uma área do corpo 500, uma área alvo 400; iii) gerar, a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões de uma área do corpo 500, ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo 400; iv) identificar e gerar, a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo 400, uma geometria tridimensional da área alvo 400; e v) gerar uma geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético 1 correlacionada com a geometria tridimensional da área alvo 400.

[0074] As etapas i) a iii) sendo realizadas por meio de um dispositivo de captura de imagens e as etapas iv) e v) sendo realizadas por meio de um dispositivo computacional.

[0075] O método ainda compreendendo uma etapa complementar iv-a) de simulação de um gradiente de campo magnético para geometria tridimensional da área alvo 400 entre as etapas iv) e v).

[0076] A correlação na etapa v) para geração da geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético 1 é realizada a partir da simulação do gradiente de campo magnético para geometria tridimensional da área alvo 400 realizada na etapa complementar iv-a).

[0077] O método compreendendo uma etapa complementar vi), após a etapa v), de geração, a partir de ao menos um módulo de imã 11, da geometria do dispositivo gerador de campo magnético 1.

[0078] Observa-se que a etapa vi) de geração da geometria do dispositivo gerador de campo magnético 1 é feita por meio de um único módulo de imã 11 ou por meio de uma associação modular de uma pluralidade de imãs 11. O único módulo de imã 11 apresentando o gradiente de campo magnético simulado na etapa iv-a). A pluralidade de imãs 11 do dispositivo gerador de campo magnético 1 sendo associada modularmente de maneira que apresente o gradiente de campo magnético simulado na etapa iv-a).

[0079] Observa-se a partir da figura 6 os resultados ao se utilizar o sistema e método objeto da presente invenção. Em específico, a figura 6 ilustra a área do corpo 500 após a administração das substâncias magnéticas 300 e a área alvo 400 não tendo ainda em seu interior as substâncias magnéticas 300. Na figura 6, observa-se o resultado de se aplicar o sistema e método objeto da presente invenção, onde é visualizada a concentração de substâncias magnéticas 300 dentro da área alvo 400 da área do corpo 500.

[0080] Após o direcionamento, distribuição e acúmulo das substâncias magnéticas 300 na área alvo 400 da área do corpo 500, é possível posteriormente realizar o processo de hipertermia para destruição da área alvo 400 de maneira muito mais eficiente, sem que haja danos aos tecidos adjacentes externos à área alvo 400.

[0081] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

1. Método para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético (1) para direcionamento de substâncias magnéticas (300) que compreende as etapas de: i) obter ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões de uma área do corpo (500); ii) localizar, na ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500), uma área alvo (400); iii) gerar, a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500), ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400); e iv) identificar e gerar, a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400), uma geometria tridimensional da área alvo (400); o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: iv-a) simular, por meio de uma simulação paramétrica de elementos finitos do potencial magnético, um gradiente de campo magnético para geometria tridimensional da área alvo (400); v) gerar uma geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético (1) correlacionada com a geometria tridimensional da área alvo (400) a partir da simulação do gradiente de campo magnético para geometria tridimensional da área alvo (400) realizada na etapa iv-a).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as etapas i) a iii) são realizadas por meio de um dispositivo de captura de imagens.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as etapas iv) e v) são realizadas por meio de um dispositivo computacional.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de captura de imagens é um aparelho de ressonância magnética.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo computacional é um computador.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de captura de imagens é um aparelho de ressonância magnética.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a área alvo (400) é um tumor no cérebro.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa complementar vi), após a etapa v), de geração, a partir de ao menos um módulo de imã (11), da geometria do dispositivo gerador de campo magnético (1).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa vi) de geração da geometria do dispositivo gerador de campo magnético (1) é feita por meio de uma associação modular de uma pluralidade de módulos de imãs (11).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de módulos de imãs (11) do dispositivo gerador de campo magnético (1) é associada modularmente de maneira que gere o gradiente de campo magnético simulado na etapa iv-a).

11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as substâncias magnéticas (300) são selecionadas de um grupo composto de drogas, fármacos, medicamentos e nanopartículas.

12. Sistema para configuração de um dispositivo gerador de campo magnético (1) para direcionamento de substâncias magnéticas (300) que compreende um dispositivo de captura de imagens e um dispositivo computacional, o dispositivo de captura de imagens sendo eletronicamente conectado ao dispositivo computacional, o dispositivo de captura de imagens sendo configurado para obter ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500) e localizar, na ao menos imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500), uma área alvo (400), o dispositivo de captura de imagens gerando ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400) a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área do corpo (500), o dispositivo de captura de imagens sendo configurado para enviar a ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400) para o dispositivo computacional, e o dispositivo computacional sendo configurado para gerar uma geometria tridimensional da área alvo (400) a partir da ao menos uma imagem de ao menos duas dimensões da área alvo (400), o sistema sendo caracterizado pelo fato de o dispositivo computacional ainda sendo configurado para gerar uma geometria tridimensional do dispositivo gerador de campo magnético (1) correlacionada com a geometria tridimensional da área alvo (400), em que a correlação entre o dispositivo gerador de campo magnético (1) e a geometria tridimensional da área alvo (400) é realizada pelo dispositivo computacional por uma simulação, por meio de uma simulação paramétrica de elementos finitos do potencial magnético, de um gradiente de campo magnético para geometria tridimensional da área alvo (400).

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de captura de imagens é um aparelho de ressonância magnética.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo computacional é um computador.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a área do corpo (500) é o cérebro.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a área alvo (400) é um tumor no cérebro.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a geometria do dispositivo gerador de campo magnético (1) é gerada a partir de ao menos um módulo de imã (11).

18. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a associação modular de uma pluralidade de imãs (11) gera a geometria do dispositivo gerador de campo magnético (1).

19. Sistema de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de imãs (11) gera o mesmo gradiente de campo magnético simulado pelo dispositivo computacional.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que um único imã (11) gera o mesmo gradiente de campo magnético simulado pelo dispositivo computacional.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que um único módulo de imã (11) forma um imã principal (10) do dispositivo gerador de campo magnético (1).

22. Sistema de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de módulos de imãs (11) forma um imã principal (10) do dispositivo gerador de campo magnético (1).

23. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 22, caracterizado pelo fato de que o dispositivo gerador de campo magnético (1) compreende ao menos um imã principal (10).

24. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o ao menos um imã principal (10) pode seletivamente se deslocar horizontalmente.

25. Sistema de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o ao menos um imã principal (10) se desloca horizontalmente mediante o acionamento de ao menos uma manopla (201, 202).

26. Sistema de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o deslocamento horizontal do o ao menos um imã principal (10) varia o foco do gradiente de campo magnético na área alvo (400).

27. Sistema de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que quando o ao menos um imã principal (10) se distancia da área alvo (400), o gradiente de campo magnético do ao menos um imã principal (10) é menor.

28. Sistema de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que quando o ao menos um imã principal (10) se aproxima da área alvo (400), o gradiente de campo magnético do ao menos um imã principal (10) é maior.

29. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo gerador de campo magnético (1) gera campo magnético com intensidade máxima de até 3 Teslas.

30. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as substâncias magnéticas (300) são selecionadas de um grupo composto de drogas, fármacos, medicamentos e nanopartículas.