Título: | Análise da propagação de calor durante ablação cardíaca por radiofrequência com tecnologia CETER |
Autor(es): | Justa, Clara Fonseca da |
Orientador(es): | Faria, Sylvia de Sousa |
Coorientador(es): | Rosa, Suélia de Siqueira Rodrigues Fleury |
Assunto: | Ablação por radiofrequência Resfriamento esofágico Calor - condução |
Data de apresentação: | 8-Nov-2021 |
Data de publicação: | 8-Dez-2022 |
Referência: | JUSTA, Clara Fonseca da. Análise da propagação de calor durante ablação cardíaca por radiofrequência com tecnologia CETER. 2021. 60 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021. |
Resumo: | Este trabalho analisa a distribuição do calor durante o procedimento da ablação cardíaca por radiofrequência (ACRF) para o tratamento da fibrilação atrial (FA). A FA é uma doença que afeta mais de 33 milhões de pessoas no mundo e tende a piorar os efeitos com o envelhecimento da população. Assim, o estudo propôs a avalição de diferentes cenários de resfriamento na parede esofágica durante a ACRF. O calor gerado pelo eletrodo durante a ACRF pode gerar a formação de lesões térmicas em tecidos adjacentes ao tecido cardíaco, como a fistula átrio-esofágica (FAE) que se forma entre o átrio esquerdo e o esôfago. Como forma de prevenir a formação de lesões, reversíveis ou não, o uso do resfriamento esofágico tem sido estudado como forma eficiente de prevenir a FAE e outras lesões térmicas durante a ACRF. A análise desenvolvida nesse estudo foi feita através de simulações computacionais em 3D, por meio do software de modelamento COMSOL
Multiphysics. O sistema projetado foi acoplado com o desenvolvimento de uma simulação térmica, elétrica e com fluxo sanguíneo. Os tecidos cardíaco, tecido conjuntivo e tecido esofágico possuem espessuras próximas as reais, assim como os dispositivos de resfriamento Peltier que são modelos comerciais. A simulação incluiu diferentes cenários: a ACRF sem interferência e quatro diferentes hipóteses de malhas de resfriamento. O trabalho traz como resultado a temperatura interna entre os órgãos, o volume da lesão e a propagação do calor no período de 60, 90 e 120 s. O eletrodo posicionado a 90° e a tensão fixa em 17 V. Como resultado obteve-se a redução do volume da lesão, no cenário com o resfriamento ideal de 11.81% e da temperatura 57.53%. Com o uso do Peltier o resfriamento mais eficiente atingiu uma redução na temperatura de 9.31%. O estudo indica que o tamanho e a disposição dos Peltiers na parede esofágica, interferem na eficiência do resfriamento.
Portanto, o resfriamento esofágico mostrou-se efetivo em diminuir as temperaturas em regiões adjacentes ao tecido cardíaco, sem afetar a eficiência do procedimento da ACRF, causando redução na profundidade e volume da lesão gerada, de forma a gerar maior segurança para o paciente nas condições simuladas. |
Abstract: | This work analyzes the heat distribution during the radiofrequency cardiac ablation (RFCA) procedure for atrial fibrillation (AF) treatment. AF is a disease that affects more than 33 million people worldwide and worsens its effects as the population ages. Thus, the study proposed the evaluation of different cooling scenarios in the esophageal wall during RFCA. The heat generated by the electrode during RFCA can create thermal lesions in tissues adjacent to the cardiac tissue, such as the atrial-esophageal fistula (AEF) that forms between the left atrium and the esophagus. To avoid and prevent AEF and other thermal injuries, reversible or not, during RFCA the esophageal cooling has been studied. The analysis developed in this study was carried out through computer simulations in 3D, using COMSOL Multiphysics modeling software. The designed system was coupled with the development of a thermal, electrical, and blood flow simulation. Cardiac, connective, and esophageal tissue have thicknesses close to real and Peltier cooling devices that are commercial models. The simulation included different scenarios: the RFCA without interference and four different cooling loop hypotheses. The work brings, as a result, the internal temperature between the organs, the lesion volume, and the heat propagation in the period of 60, 90, and 120 s. The electrode was positioned at 90° and the voltage fixed at 17 V. As a result, the lesion volume was reduced in the scenario with ideal cooling of 11.81% and temperature of 57.53%. With the use of Peltier, the most efficient cooling achieved a 9.31% temperature reduction. The study indicates that the size and arrangement of Peltiers on the esophageal wall interfere with cooling efficiency. Therefore,
esophageal cooling proved to be effective in decreasing temperatures in regions adjacent to the cardiac tissue without affecting the efficiency of the RFCA procedure, causing a reduction in the depth and volume of the lesion generated to create more excellent safety for the patient under the conditions simulated. |
Informações adicionais: | Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Engenharia Eletrônica, 2021. |
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