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Quantificação, qualificação e interação de energia sobre tecidos biológicos no processo de eletrocirúrgico de ablação
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/662436
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Schneider Junior, Bertoldo | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/3675060302477169 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ribeiro, Evaldo | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/1229528480883598 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Schneider Júnior, Bertoldo | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/3675060302477169 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Hara, Marcos Santos | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/8070220022292930 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Abatti, Paulo Jose | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2771856898735617 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Pichorim, Sergio Francisco | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/5874071100916364 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Swinka Filho, Vitoldo | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2318564218901752 | - |
| Autor(es): dc.creator | Dias Junior, Elton | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2022-02-21T21:52:09Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2022-02-21T21:52:09Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-03-02 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-03-02 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-11-10 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4736 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/662436 | - |
| Descrição: dc.description | Even though it is a multipurpose equipment and mandatory in a surgical center, the electrosurgical unit, or electronic scalpel, requires a larger number of research works on its operation and especially on its effects on the hospital environment. The electrical spark that develops between the active electrode and the patient’s skin, and the way it develops, is responsible for the desirable effects of an electrosurgical procedure, such as cutting, fulguration, and tissue desiccation. However, there are by-products of electric energy when it is transformed, already flowing through the biological tissue, into other forms of energy, such as radiant, sound and thermal. And these are the three forms of energy and their effects that are analyzed in this paper. The experiments simulated human skin through the use of tissues approved for these studies, such as chayote (Sechium edule) and pork (Sus scrofa dosmesticus). The electromagnetic spectrum of the electrosurgical spark was determined from ultraviolet to near infrared. The spectrum revealed the alteration of the atmosphere around the electrode, which also formed constituents of the ablated tissue, such as sodium and potassium. The spectrum also revealed that there is ultraviolet emitted at small intensities. The power in ultraviolet emission was (13 ± 5) µW when using chayote; (4 ± 2).10-1 µW when using pork and (9 ± 4).101 µW between the spark and the metal electrodes. The noise emitted by the electrosurgical spark is above the maximum limits established by the acoustic standards that regulate sound levels in operating rooms, 58 dB (A) with chayote and 67 dB with pork, measured at 50 cm from the electric spark during the cut. However, the acoustic damage determined was 2%, and is not significant during the use of the electrosurgical unit. The largest portion of transformed energy from the electric energy is thermal, approximately 56% in cuts made with chayote and 54% with pork. It is this amount of heat that heats and vaporizes the tissue, promoting ablation. Another portion of heat flows through the tissue and causes thermal damage to the tissue adjacent to the cut. Thermal damage was quantified and qualified using a thermal camera. The cuts performed were extensive and punctual. The experiments revealed that ablation of biological tissue in electrosurgical procedures is between two theoretical models aimed at explaining the way in which tissue is vaporized: the low energy model and the high energy model. The transition times between the models were determined and with chayote the transition occurred at 1.8 s, for 15% of the water contained in the ablated tissue being vaporized and with pork the transition occurred at 1.3 s and for 45% of water contained in the tissue being vaporized. Extensive cuts show the transition between these two models. After the studies of optics, acoustics and thermology, it was possible to map the transformed power fractions from the electric power. | - |
| Descrição: dc.description | 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. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
| Publicador: dc.publisher | Curitiba | - |
| Publicador: dc.publisher | Brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial | - |
| Publicador: dc.publisher | UTFPR | - |
| Direitos: dc.rights | openAccess | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Eletrocirurgia | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Espectroscopia óptica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Instrumentos e aparelhos cirúrgicos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Técnicas de ablação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Pele - Simulação | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Eletromagnetismo na medicina | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Eletromagnetismo - Efeito fisiológico | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Electrosurgery | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Optical spectroscopy | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Surgical instruments and apparatus | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Ablation Techniques | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Skin - Simulation | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Electromagnetism in medicine | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Electromagnetism - Physiological effect | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Engenharia Elétrica | - |
| Título: dc.title | Quantificação, qualificação e interação de energia sobre tecidos biológicos no processo de eletrocirúrgico de ablação | - |
| Título: dc.title | Quantification, qualification and interaction of energy on biological tissues in the electrosurgical ablation process. | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT | |
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