Caracterização e Comparação de métodos magnéticos para futuras aplicações biomédicas
A detecção de materiais magnéticos e a obtenção de imagens magnéticas são vertentes
relevantes nos meios científico e comercial. A busca por métodos alternativos aumentou de
forma significante ao longo do tempo, visto que, técnicas como Dispositivo de Interferência
de Supercondutores Quânticos (SQUID), Imageamento de Partículas Magnéticas (MPI) e
Imageamento por Ressonância Magnética (MRI), apesar de, fornecer alta qualidade de
imagens e detecção e serem livres de radiação ionizante, apresentam-se como métodos de
elevado custo operacional, tanto para implementação, quanto na manutenção, exigindo
ambiente blindado para seu funcionamento. A Biosusceptometria de corrente alternada (BAC)
e a técnica híbrida Biosusceptometria de corrente alternada acoplada com magnetorresistores
anisotrópicos com três eixos de detecção BAC-AMR 3D oferecem maior viabilidade para
detecção de materiais magnéticos in vitro e in vivo para aplicações didáticas e de diagnóstico,
pelo fato de ambas as técnicas se apresentarem com custo muito reduzido, serem livres de
radiação ionizante e sem a necessidade de planejamento para ambiente blindado. No trabalho
foi realizado uma caracterização e comparação entre os métodos BAC e BAC-AMR 3D, a fim
de, ao se analisar os testes realizados, associar as técnicas com diferentes metodologias e
finalidades. Para obtenção dos resultados foram realizados testes de sensibilidade tangencial,
axial, determinação da curva de calibração, simulação de contração in vitro, análise do
comportamento de resposta frente a variação de frequências e escaneamento de uma matriz. O
sistema BAC apresentou maior sensibilidade e intensidade de sinal, sendo mais relevante para
medidas pontuais in vitro e in vivo, onde a posição do marcador magnético seja previamente
conhecida e exige maior sensibilidade, por outro lado, a possibilidade de análise de mais duas
componentes de detecção torna a técnica BAC-AMR 3D ideal para medidas que necessitem
de maiores informações espaciais sobre o posicionamento do marcador magnético em
determinado campo de visão (fov) bem definido. A partir dos resultados foi possível concluir
que as técnicas foram eficientes para tal detecção, podendo ser escolhidas de acordo com a
finalidade da metodologia a ser aplicada. Com o intuito de se obter imagens quantitativas de
maior qualidade, a exploração do sistema BAC-AMR 3D mostra-se promissor, já que, o
fornecimento de mais duas componentes de detecção, oferecem maior sustentabilidade para
tal resolução.
Caracterização e Comparação de métodos magnéticos para futuras aplicações biomédicas
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DOI: 10.22533/at.ed.1532201092
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Palavras-chave: Biomagnetismo, Técnicas Biomagnéticas, Comprimido Magnético, Anisotropia, Gradiômetro, Magnetorresistores, Imagens Quantitativas.
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Keywords: Biomagnetism, Biomagnetic Techniques, Anisotropy, Gradiometer, Magnetoresistors, Quantitative Imaging.
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Abstract:
The detection of magnetic materials and the acquisition of magnetic images are relevant aspects in scientific and commercial circles. The search for alternative methods has increased significantly over time, since techniques such as Quantum Superconducting Interference Device (SQUID), Magnetic Particle Imaging (MPI), and Magnetic Resonance Imaging (MRI), despite providing high-quality imaging and detection and being free from ionizing radiation, are methods of high operational cost, both for implementation and maintenance, requiring a shielded environment for their operation.
Alternating Current biosusceptometry of (ACB) and the hybrid technique of biosusceptometry of alternating current coupled with anisotropic magnetoresistors with three detection axis ACB -AMR 3D offer greater feasibility for detection of magnetic materials in vitro and in vivo for didactic and diagnostic applications, by the fact that both techniques have a very low cost, are free from ionizing radiation and without the need for planning for a shielded environment.
Characterization and comparison were carried out between the AC B and ACB-AMR 3D methods, in order to, when analyzing the tests performed, associate the techniques with different methodologies and purposes. To obtain the results, tests of tangential and axial sensitivity, determination of the calibration curve, simulation of in vitro contraction, analysis of the response behavior in the face of frequency variation, and scanning of a matrix were performed.
The ACB system presented greater sensitivity and signal intensity, being more relevant for punctual measurements in vitro and in vivo, where the position of the magnetic marker is previously known and requires greater sensitivity, on the other hand, the possibility of analyzing two more components of detection makes the ACB-AMR 3D technique ideal for measurements that need more spatial information about the positioning of the magnetic marker in a given field of view (FOV) well defined. From the results it was possible to conclude that the techniques were efficient for such detection, being able to be chosen according to the purpose of the methodology to be applied. In order to obtain higher quality quantitative images, the exploration of the ACB-AMR 3D system is promising, since the provision of two more detection components offers greater sustainability for such resolution. -
Número de páginas: 15
- Guilherme Augusto Soares
- Erick Guilherme Stoppa
- Leonardo Antonio Pinto
- Jose Ricardo de Arruda Miranda
