Arquivos Detecção de tumores - Laboratório Maxwell

Antena, Imagens por micro-ondas, Iniciação Científica

Aluno de IC Publica Artigo em Revista Internacional

O projeto é proposto pelo bolsista, graduando em engenharia de controle e automação do Campus Cubatão do IFSP, Raimundo Eider Figueredo e pelo orientador Dr. Alexandre Maniçoba de Oliveira sendo fomentado pelo Instituto Federal de São Paulo – IFSP, campus Cubatão, através do edital PIBIFSP-CBT n° 011/2019.

Este nível de publicação é comum para alunos bolsistas de programas de pós-graduação como o PPGEE da Poli USP, mas é inédito para alunos de graduação em engenharia do Campus Cubatão do IFSP, o que marca um novo patamar para as pesquisas no campus.

Os desdobramentos desta pesquisa resultou no artigo “VIVALDI ANTIPODAL ANTENNA WITH HIGH GAIN AND REDUCED SIDE LOBE LEVEL USING SLOT EDGE WITH NEW NEOGOTHIC FRACTAL BY CANTOR WITH APPLICATION IN MEDICAL IMAGES FOR TUMOR DETECTION” em parceria com os professores pesquisadores MSc. Antonio Mendes De oliveira Neto do IFSP Campus Suzano, o Dr. Alexandre Jean Rene Serres do Laboratório de Radiometria da UFCG, o Dr. Auzuir Ripardo De Alexandria do IFCE, o professor Titular da EPUSP e co-fundador do LabMax, Ph.D. João Francisco Justo Filho, o Dr. Marcelo Bender Perotoni da UFABC, a Drª. Nurhayati Nurhayati da UNESA na Indonésia e a Drª Ingrid Correia Nogueira da Unichristus, além do aluno bolsista e do orientador do projeto. Foi publicado na revista cientifica eletrônica INAJEEE (Indonesian Journal of Electrical and Eletronics Engineering) da Indonésia.

Este artigo aborda o estudo da Antena Antipodal Vivaldi (AVA) visando melhorar o ganho, diminuir o Nível do Lóbulo Lateral (SLL) e o estrabismo, para tornar a antena mais diretiva e obter um padrão de radiação mais estável. Sua aplicação pretendida consiste na geração de imagens biológicas de micro-ondas para detectar tumores cerebrais. Com este objetivo, foi aplicada a técnica Fractal Slot Edge (FSE) com um novo fractal desenvolvido e baseado no conjunto Cantor, o que torna esta antena, uma antena da classe Palm Tree. A aplicação deste fractal, denominado Cantor Neogothic Fractal (CNG), formou cavidades de diferentes tamanhos resultando, neste trabalho, em três antenas que foram analisadas por simulação numérica computacional em conjunto com AVA. As antenas, denominadas CNG9-FSE-AVA, CNG18-FSE-AVA e CNG27-FSE-AVA, nas quais 9, 18 e 27 definem a altura máxima que o fractal atingiu em cada antena, têm áreas iguais a 354,66 mm2, 709,33 mm2 e 1064 mm2, respectivamente. Todas as antenas atingiram o objetivo, porém o CNG27-FSE-AVA apresentou os melhores resultados a 2 GHz, com ganho de 7,84 dBi, SLL -19,80 dB e estrabismo de -0,10 graus. Além disso, foi provado que a antena é adequada para gerar uma imagem de micro-ondas de campo próximo de tumores em um modelo de cérebro.

Na simulação para gerar as imagens do modelo cerebral com e sem tumor a CNG-FSE-AVA excursionou no eixo x em diferentes posições na frente do modelo cerebral, em que foi coletados estes dados de interação das micro-ondas com o cérebro e o tumor depois foram processados até sintetizar a imagem. A figura abaixo mostras as etapas do processamento do sinal para geração da imagem do cérebro com e sem tumor.

O artigo completo tem acesso gratuito através do link da INAJEEE: https://journal.unesa.ac.id/index.php/inajeee/article/view/10401

LABMAX, MICROWAVE IMAGING, CANCER DETECTION

porDr. Alexandre

Palm Tree

Artigo da Antena Palm Tree do #LabMax do IFSP & PSI da EPUSP continua sendo um dos mais influentes do Google Acadêmico

A tarefa de pesquisar é árdua e nem sempre é bem sucedida, então, como quantificar e qualificar uma pesquisa como bem sucedida, senão pelo fato de que ela culminou em artigo de alto fator de impacto, quebrou paradigmas e gerou produtos altamente tecnológicos para o mercado!

Exatamente isso que viemos compartilhar com vocês, amigos do LabMax!

Recentemente (30/01/2022) uma pesquisa do Google Acadêmico retornou que o artigo da Antena Vivaldi Palm Tree, desenvolvimento conjunto de pesquisadores do LabMax do IFSP e do Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos – PSI da Escola Politécnica da USP, continua figurando como um dos mais citados e influentes sobre o tema antena Vivaldi Antipodal, publicados desde 2015, no Mundo!

Entre os TOP 5, com base no número de citações, do Google Acadêmico, além do Brasil, estão artigos dos EUA, Índia e Austrália, como ilustra a tabela com a classificação:

#	Citações	Artigo	Afiliação	País
1º	167	A novel method for improving antipodal Vivaldi antenna performance	University of South Florida	EUA
2º	127	A Palm Tree antipodal Vivaldi antenna with exponential slot edge for improved radiation pattern	LabMax – IFSP / PSI-USP	Brasil
3º	80	A Compact Antipodal Vivaldi Antenna for UWB Applications	Anna University	Índia
4º	64	Compact antipodal Vivaldi antenna for UWB applications	Department Of Electronics Engineering, IIT (BHU)	Índia
5º	59	High gain Vivaldi antenna for radar and microwave imaging applications	Department of Electronics Engineering, Indian Institute of Technology	Índia

Este artigo é fruto do trabalho realizado a várias mãos, dentre os co-autores, está o renomado pesquisador de micro-ondas da UFABC, Dr. Marcelo B. Perotoni, que acredita que isso é possível graças ao trabalho e dedicação:

Esse resultado mostra que com dedicação e trabalho sério conseguimos feitos extraordinários…

(Dr. Marcelo B. Perotoni – UFABC, Co-autor do Paper)

Já para o Engenheiro Eletricista José Reis, da Rohde & Schwarz do Brasil, é preciso acreditar no próprio potencial.

Eu posso dizer que é preciso acreditar no seu próprio potencial, para ter sucesso devemos acreditar primeiramente que podemos, não podemos ficar esperando por incentivos dos outros, o primeiro a acreditar no seu sonho tem que ser você.

(Eng. José Reis – Rohde & Schwarz do Brasil)

Este artigo foi publicado na revista IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, periódico científico indexado da IEEE Antennas and Propagation Society, que recebeu extrato Qualis A1 no Web Qualis para programas de pós graduação na área de Engenharias IV. Ao alcançar esta marca de 70 citações, desde 2015, o artigo tem sido alvo de muita atenção científica e industrial também.

Este fato representa que os pesquisadores e as instituições envolvidas se juntam aos grandes nomes da pesquisa internacional. A partir desta constatação, algumas lições nos são úteis: reconhecer a competência desses professores; conhecer o estudo de modo mais aprofundado; rever quais são as pessoas que nos servem como referências; dedicar mais tempo e energia aos estudos; valorizar o Brasil, suas instituições e o povo brasileiro; acreditar que é possível vencer dignamente.

(Dr. Douglas Filenga – Coordenador de Pesquisa e Inovação IFSP-SZN)

Recentemente a empresa de Micro-ondas Antenna Test Labs, com sede na Carolina do Norte, EUA, realizou testes, em uma antena Palm Tree em versão industrial e constatou que a mesma opera entre 1,5 a 18GHz e declarou:

We had the pleasure of evaluating this pretty PCB antenna. It goes by the formal name of an antipodal PCB Vivaldi antenna with exponential slotted edges. Although, it is better known as a Palm Tree antenna!

(Engineer Glenn Robb – Antenna Test Labs)

Segue a foto da antena comercial Palm Tree testada nos laboratórios da Antenna Test Labs:

HexAndFlex Palm Tree Vivaldi Antenna

Para a Rogers Corporation, maior fabricante norte-americano de laminados para circuitos de Micro-ondas, aviões, satélites e sistemas de defesa, a antena Vivaldi Palm Tree foi classificada como a mais moderna do mundo, em uma postagem na sua página oficial no Facebook:

Ao entrar no mercado, uma antena baseada no novo paradigma de antenas do tipo Vivaldi, como essa apresentada pelo Antenna Test Labs, é possível notar que este artigo está iniciando uma transição de influência da academia para a vida real e esse é o maior objetivo da pesquisa aplicada, transferir para a sociedade os benefícios da pesquisa científica na forma de produtos inovadores.

Para o Dr. João Francisco Justo, professor Titular da Escola Politécnica da USP e Ph.D. em Engenharia Nuclear pelo MIT,

Isso significa de forma inquestionável que a Palm Tree está ocupando seu espaço na literatura especializada…

(João Francisco Justo, Ph.D. MIT – Prof. Titular EPUSP)

Desta forma, para todos nós do #LABMAX, é uma grande alegria poder compartilhar com a sociedade que estamos realizando Pesquisas Aplicadas de alto fator de impacto e que além de influenciar a academia, está influenciando também a sociedade.

Seja você também um pesquisador colaborador no Laboratório Maxwell e trabalhe para melhorar a sociedade através de pesquisas aplicadas de alto fator de impacto.

PALM TREE, VIVALDI, #LABMAX, PSI EPUSP, IFSP

porDr. Antonio Mendes de Oliveira Neto

Aluna bolsista conclui capacitação no Union for International Cancer Control – UICC

A aluna bolsista Karen Santos, do LabMax, concluiu com êxito o Curso básico sobre o Câncer, composto de 4 módulos. Com esse curso, a aluna passa a compreender os conceitos da doença que constitui na alteração nas células pro-oncogeneses e genes supressores de tumor, carcinogênese e sinais de aviso (prevenção, diagnóstico e metástase). Outros assuntos abordados:

Tratamentos classificados como: padrão, investigativo e complementar. Cirurgia, radioterapia, medicamentos, quimioterapia, terapias medicamentosas.

Como cuidar da dor do paciente, este sintoma está provavelmente associado como o mais temido do câncer é usualmente causada pelo crescimento do tumor causando pressão nos tecidos e nervos em volta, há dores crônicas e agudas, classificação da dor; técnicas de prevenção, estratégias de tratamento.;

O paciente experimenta vários sintomas comuns que afetarão sua qualidade de vida. O Câncer como uma doença crônica. Vivendo com câncer; Dimensões da sobrevivência; Questões referentes ao fim da vida.

Esse curso amplia o conhecimento da bolsista e é um auxílio na pesquisa de Detecção de tumores pelo uso de radar UWB para gerar imagens de micro-ondas (De Oliveira et al, 2018), pois a divulgação de novos métodos de detecção precoce de câncer cerebral infantil, com o uso das tirinhas do LittleMax, torna o processo de conscientização mais didático, no que diz respeito a importante orientação para a procura de atendimento médico especializado.

Segue a lista de certificados adquiridos pela aluna.

porRaimundo Eider

Gerador de Pulsos Eletromagnéticos, Iniciação Científica

Iniciação Científica – Gerador de Pulsos Eletromagnéticos

No vídeo abaixo são apresentados um breve histórico sobre o Gerador de Pulsos Eletromagnéticos e dois métodos construtivos baseados em modelos que estão sendo desenvolvidos por pesquisadores da Universidade Federal do ABC – UFABC liderados pelo Professor Dr. Marcelo Bender Perotoni, quais sejam, um gerador de ruído eletromagnético com uma bobina automotiva com regulador e um gerador de ruído com transistor. Além disso, o vídeo também apresenta um esboço de um circuito gerador de pulsos eletromagnéticos com transistor realizado no Software QucsStudio versão 2.5.7 que é um simulador de circuitos de licença aberta.

O trabalho integra o Projeto de Iniciação Cientifica “Sistemas de Rastreamento de Câncer Cerebral Infantil Através de Imagens por Micro-ondas: Gerador de Pulso Eletromagnético”, desenvolvido pelo o LabMax em parceria com o Instituto Federal de São Paulo e é o resultado das atividades desenvolvidas no mês de março de 2019, no âmbito do referido projeto.

porDr. Alexandre Maniçoba de Oliveira

IC – Patch Antenna

Tendo como foco a difusão do conhecimento, realizamos uma síntese de alguns dos temas revisados e pesquisados no mês de março.

Através de um vídeo explicamos sobre o funcionamento de uma antena, microstrip e antena patch confira:

Referências:

http://www.emtalk.com/tut_1.htm

http://orbanmicrowave.com/the-basics-of-patch-antennas/

http://www.emtalk.com/mpacalc.php

porDr. Alexandre

Detecção Prematura de Câncer Cerebral Infantil Desenvolvida no #LABMAX vira Artigo Qualis A

Esforços de pesquisa realizadas ao longo dos últimos meses, proporcionaram a criação de uma relevante técnica de detecção de Câncer Cerebral Infantil pelo uso de Imagens de Micro-ondas de Campo Próximo. Esta tecnologia é fruto das pesquisas realizadas no Laboratório Maxwell com o apoio dos pesquisadores de relevantes instituições, sendo o IFPB, a UFABC, o INP de Toulouse e a USP.

Estes avanços foram sintetizados em um artigo aceito para publicação na “Microwave and Optical Thecnology Letters”, sendo esta uma relevante revista internacional científica da área de Micro-ondas e de alto fator de impacto, tanto nacional quanto internacional.

Segue a entrevista, sobre esta conquista, realizada pela Rádio Federal.

Alguns dos autores do artigo são os doutores:

Alexandre Perotoni Takeo H. Baudrand Alfredo

IFSP UFABC USP INP Toulouse IFPB

LABMAX LABMAX LSI Lab. LAPLACE GTEMA

porDr. Alexandre

Imagens por micro-ondas, Radar, UWB

Detecção de tumores pelo uso de radar UWB para gerar imagens de micro-ondas

gif1 O radar de micro-ondas permite gerar imagens de alta resolução para uso no diagnóstico de tumores e vem sendo um assunto de grande interesse da comunidade de mundial de Eletromagnetismo Aplicado à Bioengenharia. Basicamente pode-se descrever essa técnica como um sistema de radar que usa um arranjo de antenas (transmissora e receptora) estrategicamente posicionadas na região do tecido em análise de maneira a proporcionar condições ideais para a penetração das micro-ondas, geradas na antena transmissora, que ao atravessarem produzem alterações nas características do sinal em função das diferentes densidades dos tecidos internos. Estas alterações são percebidas após recepção do sinal e posteriormente são processados por algoritmos específicos para a geração de uma representação dielétrica (condutividade e permissividade) dos tecidos biológicos na forma de imagens de alta resolução, estas por sua vez podem ser utilizadas pelo médico para realizar o diagnóstico da doença. Esta nova técnica de análise por imagens por micro-ondas suscitou uma série de possibilidades, dentre elas a detecção de sinais vitais, como os batimentos cardíacos e a taxa de respiração, assim como a análise e diagnóstico precoce do câncer cerebral infantil. Esta doença (o câncer cerebral infantil) se tornaram a segunda maior causa de câncer infantil, depois da leucemia. Entretanto, devido aos avanços da medicina no diagnóstico precoce e tratamento da leucemia, os tumores cerebrais se tornaram a principal causa de óbitos de crianças com câncer. Com intuito de aumentar a sobrevida das crianças acometidas com esse tipo de câncer, este projeto visa o estudo de um sistema baseado em micro-ondas (MW) para detecção precoce de câncer de cérebro, de maneira não invasiva e que lance as bases tecnológicas para a produção futura de um sistema inovador de análise por imagens de baixo custo e portátil.