Desenvolvimento de um eletrodo expansível de níquel-titânio para ablação hepática por radiofrequência

Abstract

O Hepatocarcinoma é um tipo de tumor hepático com altos índices de morte no mundo todo. Quando diagnosticados em sua fase inicial, os nódulos tumorais de até 3cm podem ser tratados por ablação por radiofrequência (RFA). Este procedimento é realizado por uma incisão minimamente invasiva de um eletrodo, guiado por imagem até o foco do tumor, que entrega a corrente alternada em alta frequência ao tecido e causa a necrose celular por volta de 45°C-60°C. Apesar de oferecer pouco dano e baixo risco de complicações quando comparado a outros tratamentos, a RFA é pouco utilizada no Brasil por ter um custo elevado e poucos profissionais capacitados para realizá-la. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e análise de um eletrodo ativo monopolar para ser acoplado ao equipamento SOFIA de RFA desenvolvido no Laboratório de Engenharia Biomédica da Universidade de Brasília. Além disso, propõe uma relação entre a potência e geometria do eletrodo para garantir a zona de ablação e o acontecimento do roll-off, evento caracterizado pela variação brusca de impedância após a necrose, com e sem aceleradores, soluções de álcool anidro e ácido acético, injetadas para acelerar a queima. Foi construído um eletrodo guarda-chuva, ativo e monopolar, com liga NiTi com micro-soldagem por laser de fibra Yb. Para avaliação do eletrodo foram realizados análise da solda por microscopia eletrônica de varredura. Para sua validação, foram realizados testes ex vivo em fígado bovino com comparações das dimensões de maior largura, menor largura e profundidade da zona de ablação obtidas com outros 8 eletrodos de eletrocirurgia. Por meio de um teste cego, somente 4 eletrodos foram escolhidos para avaliar as combinações de 40W e 80W de potência a 400kHz por 10min, 20min e 30min. Foram feitas simulações do modelo do eletrodo guarda-chuva de cinco hastes (5H) no software COMSOL e comparado com os resultados in vitro. E, devido as diferenças de propriedades entre um tecido vivo e um ex vivo, foi realizada uma modelagem matemática com um modelo Cole-Cole adaptado, para avaliar a influência da impedância no eletrodo guarda-chuva 5H desenvolvido. O processo de fabricação adotado neste trabalho pode reduzir em até 10x o custo do eletrodo ativo comparado aos modelos comerciais. Os experimentos que testaram o eletrodo mostraram que a potência com 40W por até 30min é possível queimar um volume de até 2,5cm³ a 3cm³. Foi constatada que a geometria adia o acontecimento do roll-off e consequentemente produz zonas de ablação maiores e mais bem definidas que os demais eletrodos testados. Dentre os aceleradores, o álcool anidro combinado com a RFA possui maior potencial de auxílio na necrose tumoral. Este estudo constatou a impedância do tecido influi na densidade elétrica e por isso existe variação entre a ablação produzida em tecidos in vivo e post mortem.