Modelagem térmica e elétrica de tecido hepático em resposta a um sinal de radiofrequência para tratamento de carcinoma hepático por ablação

Abstract

Nesta tese propõe-se uma modelagem para a resposta térmica e elétrica de um sistema de ablação térmica por radiofrequência. O sistema é constituído por um gerador de radiofrequência, um eletrodo tipo guarda-chuva e uma região de tecido hepático submetida a um sinal degrau de potencial elétrico. São considerados modelos preliminares baseados em circuitos elétricos de 1a e 2a ordem e equações de transferência de biocalor. Com base nestes modelos, avalia-se uma correlação entre os atributos caraterísticos da resposta temporal da temperatura e o volume de ablação. Em particular, o fenômeno de roll-off é estudado para propor uma forma de se estimar seu instante de ocorrência e assim o correspondente volume total de tecido queimado. A modelagem sugere um nova técnica cirúrgica, em que é feito um procedimento operatório inicial para avaliação das caraterísticas elétricas individuais do fígado do paciente. Em seguida aplica-se uma sugestão de protocolo, potência do sinal a ser aplicado e duração do procedimento de ablação, dado um volume de queima desejado definido pelas imagens médicas e os parâmetros individuais obtidos na etapa anterior. A técnica cirúrgica proposta contrasta com as técnicas atuais da literatura, as quais usam valores médios estatísticos das características elétricas de uma população, e é embasada em estudo teórico baseado em simulação computacional. Testes preliminares em cenário experimental ex-vivo e in-vivo foram realizados para estudo de viabilidade.