Quantificação, qualificação e interação de energia sobre tecidos biológicos no processo de eletrocirúrgico de ablação

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Dias Junior, Elton
• Orientador(a): Schneider Junior, Bertoldo
• Banca de defesa: Schneider Júnior, Bertoldo , Hara, Marcos Santos , Abatti, Paulo Jose , Pichorim, Sergio Francisco , Swinka Filho, Vitoldo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Eletrocirurgia; Espectroscopia óptica; Instrumentos e aparelhos cirúrgicos; Técnicas de ablação; Pele - Simulação; Eletromagnetismo na medicina; Eletromagnetismo - Efeito fisiológico; Electrosurgery; Optical spectroscopy; Surgical instruments and apparatus; Ablation Techniques; Skin - Simulation; Electromagnetism in medicine; Electromagnetism - Physiological effect
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4736

Mesmo sendo um equipamento de múltiplas utilizações e de presença obrigatória em um centro cirúrgico, a unidade eletrocirúrgica, ou bisturi eletrônico, demanda um número maior de trabalhos de pesquisa sobre o seu funcionamento e principalmente sobre os seus efeitos no ambiente hospitalar. A faísca elétrica que se desenvolve entre o eletrodo ativo e a pele do paciente, e a forma com a qual ela se desenvolve, é responsável pelos efeitos desejáveis em um procedimento eletrocirúrgico, como por exemplo: o corte, a fulguração e a dessecação do tecido. Todavia, existem subprodutos da energia elétrica quando esta é transformada, já fluindo pelo tecido biológico, em outras formas de energia, como a radiante, a sonora e a térmica. E são estas três formas de energia e seus efeitos que são analisadas neste trabalho. Os experimentos simularam a pele humana através da utilização de tecidos comumente aceitos para estes estudos, como o chuchu (Sechium edule) e a carne de porco (Sus scrofa dosmesticus). O espectro eletromagnético da faísca eletrocirúrgica foi determinado, desde o infravermelho próximo até o ultravioleta. O espectro revelou a alteração da atmosfera ao redor do eletrodo, que passou a ser formada também por constituintes do tecido ablado, como o sódio e o potássio. O espectro também revelou que há ultravioleta emitido em pequenas intensidades. A potência na emissão no ultravioleta foi de (13 ± 5) µW com o chuchu; (4 ± 2).10-1 µW com a carne de porco e (9 ± 4).101 µW entre a faísca entre metais. O ruído emitido pela faísca eletrocirúrgica está acima dos limites máximos estabelecidos pelas normas acústicas que regulam os níveis sonoros em centros cirúrgicos, 58 dB(A) com o chuchu e 67 dB(A) com a carne de porco, medidos a 50 cm da faísca elétrica durante o corte. Entretanto, o dano acústico determinado foi de 2%, e não é significativo no período de utilização da unidade eletrocirúrgica. A maior parcela de energia transformada desde a elétrica é a térmica, aproximadamente 56% em cortes realizados com o chuchu e 54% com a carne de porco. É esta quantidade de calor que aquece e vaporiza o tecido, promovendo a ablação. Outra parcela de calor flui pelo tecido e ocasiona os danos térmicos ao tecido adjacente ao corte. Os danos térmicos foram quantificados e qualificados com a utilização de uma câmera térmica. Os cortes realizados foram extensos e pontuais. Os experimentos revelaram que a ablação do tecido biológico em procedimentos eletrocirúrgicos está entre dois modelos teóricos que visam explicar a forma pela qual o tecido é vaporizado: o modelo de baixa temperatura e o modelo de alta temperatura. Os tempos de transição entre os modelos foram determinados e com o chuchu a transição ocorreu em 1,8 s, para 15% da água contida no tecido ablado sendo vaporizada e com a carne de porco a transição ocorreu em 1,3 s e para 45% de água contida no tecido sendo vaporizada. Cortes extensos e pontuais exibiram a transição entre estes dois modelos. Após os estudos de óptica, acústica e termologia, foi possível mapear as frações de potências transformadas a partir da potência elétrica.