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Título: Modelagem matemática da cicatrização do pé diabético : análise de desempenho do protocolo RAPHA®
Autor(es): Calheira, Beatriz Freitas
Orientador(es): Rosa, Suélia de Siqueira Rodrigues Fleury
Coorientador(es): Fonseca, Marcos Augusto Moutinho
Assunto: Modelos matemáticos
Diabetes
Ferimentos e lesões - tratamento
Data de apresentação: 4-Nov-2021
Data de publicação: 15-Set-2022
Referência: CALHEIRA, Beatriz Freitas. Modelagem matemática da cicatrização do pé diabético: análise de desempenho do protocolo RAPHA®. 2021. 45 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
Resumo: A úlcera de pé diabético é uma complicação comum em pacientes com Diabetes Mellitus do Tipo 2. Devido ao baixo fluxo sanguíneo nos membros inferiores, as úlceras são propensas à necrose e à infecção. Por consequência, quando não tratadas, levam a amputações não traumáticas que diminuem a qualidade de vida do paciente de forma significativa. O Rapha® é um protocolo médico que propõe uma alternativa para tratamento de úlceras de pé diabético. O protocolo proposto associa a fototerapia ao uso do látex em forma de palmilha. A ação simultânea dos dois métodos atuam na aceleração do processo de cicatrização e cura do tecido. Além de apresentar baixo custo se comparado a outros tratamentos, o sistema é portátil e o tratamento pode ser feito em casa pelo próprio paciente. Visando otimizar a aplicação do projeto, o presente estudo objetiva a determinação do desempenho do Rapha®. Para tanto, utiliza-se modelagem matemática para obter a correlação entre a diminuição da área da ferida durante o tratamento e fatores biológicos dos participantes do estudo de caso. Desse modo, é possível aumentar o grau de previsibilidade quanto ao processo de cicatrização da úlcera, analisando as condições biológicas de maior ou menor impacto. Neste estudo foram correlacionados os fatores: área da ferida, resistência galvânica da pele e, taxas de hemácias, leucócitos e cortisol no sangue dos pacientes. Observou-se a relação entre os fatores biológicos e o processo de cicatrização, bem como a influência dos dados sanguíneos neste processo. A partir disso, comparou-se os desempenhos dos tratamentos utilizando o protocolo SUS e o protocolo Rapha®. Como resultado, foi possível aferir que há uma relação direta entre a diminuição da área da ferida durante o tratamento de pé diabético e a resistência galvânica da pele. Logo, à medida que a úlcera é cicatrizada, há um aumento da resistência galvânica da pele, sendo um possível indicador de desempenho do protocolo durante o tratamento. Para isso, foram obtidos os coeficientes de determinação dos dois elementos analisados. Além disso, constatou-se que elevadas taxas de leucócitos no sangue retardam o processo de cicatrização, tendo em vista que são um indicativo de possível infecção. Já as hemácias apresentam uma relação direta com a diminuição da área da ferida, ou seja, quanto maior o nível de hemácias no sangue, maior oxigenação nas células e mais acelerado é o processo de cicatrização. E, por fim, o cortisol apresenta uma relação indireta, assim como os leucócitos. Elevadas taxas de cortisol são um indicativo de estresse, o que retarda o processo de cura e consequentemente, diminui a resistência galvânica da pele. O estudo propõe a implementação de controles para aumentar a predição do desempenho, bem como a personalização do tratamento para pacientes com pé diabético, de forma a mitigar as amputações de membros inferiores e aumentar a qualidade de vida das pessoas acometidas pela doença.
Abstract: Diabetic foot ulcer is a common complication in patients with type II Diabetes Mellitus. Due to the low blood flow in the lower limbs, wounds are prine to necrosis and infection. Consequently, when not treated, lead to non-traumatic amputations that significantly decrease the patient’s quality of life. Rapha® is a medical protocol that propose an alternative for the treatment of diabetic foot ulcers.The suggested protocol combine phototherapy with the use of a latex insole. The simultaneous actions of both methods actto accelerate the tissue healing process. Besides having low cost when compared to other treatments, the system is portable and the therapy can be done by the patient him- or herself at home. Aiming to optimize the project’s application, the present study has the objective to determine Rapha’s performance. For this purpose, mathematical modeling isused to obtain the correlation between the decreased wound area during the treatmentand some biological factors of the case study participants. In this way, it is possible to increase the degree of predictability regarding the ulcer healing process, analyzing the biological conditions of greater or lesser impact. In this study, the following factors were correlated: wound area, galvanic skin resistance, and rates of red blood cells, leukocytes and cortisol in the patients’ blood. The relationship between biological factors and the healing process was observed, as well as the influence of blood data on this process. Afterwards, the performance of treatments using the SUS protocol and the Rapha® protocol were compared. As a result, it was possible to verify that there is a direct relationship between the reduction in the wound area during the treatment of diabetic foot and the galvanic resistance of the skin. Therefore, as the ulcer heals, the galvanic resistance of theskin increase, which is a possible indicator of the protocol’s performance during treatment.For this, the coefficients of determination of the two analyzed elements were obtained. In addition, it was found that high levels of leukocytes in the blood delay the healing process, since they indicate a possible infection. Red blood cells, on the other hand, havea direct relationship with the reduction of the wound area, that is, the higher the level ofred blood cells, the greater the oxygenation in the cells and the faster the healing process. And finally, cortisol has an indirect relationship, as well as leukocytes. High cortisol rates are indicative of stress, which slows the healing process and consequently lowers the skin’s galvanic resistance. The study proposes the implementation of controls to increase performance prediction, as well as the personalization of treatment for patients with diabetic foot, in order to mitigate lower limb amputations and increase the quality of life of people affected by the disease.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2021.
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