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Título: Desenvolvimento de modelos computacionais para prevenção de fístula átrio-esofágica durante o procedimento de radioablação cardíaca
Autor(es): Faria, Sylvia de Sousa
Orientador(es): Rocha, Adson Ferreira da
Assunto: Radiofrequência
Instrumentos e aparelhos médicos
Data de publicação: 2-Mar-2024
Referência: FARIA, Sylvia de Sousa. Desenvolvimento de modelos computacionais para prevenção de fístula átrio-esofágica durante o procedimento de radioablação cardíaca. 2022. xx, 118 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Resumo: A Fibrilação Atrial (FA) é uma doença que acomete cerca de 2,5 % da população mundial, e consiste em uma desordem do ritmo elétrico atrial no coração. Atualmente, a Ablação Cardíaca por Radiofrequência (ACRF) é uma técnica utilizada para o tratamento dessa doença. A ACRF é um procedimento pouco invasivo, que utiliza umeletrodo de ablação com emissor da Radiofrequência (RF), por volta de 500 kHz, para ablar o tecido atrial esquerdo. Durante esse processo, a temperatura gerada pelo eletrodo pode causar lesões térmicas em áreas mais abrangentes do que o átrio esquerdo (AE), como o esôfago. Entre as lesões térmicas, que podem ocorrer, está a Fístula Átrio-Esofágica (FAE). A FAE é uma lesão que ocorre entre o AE e o esôfago, que pode surgir devido ao superaquecimento dos órgãos, levando o paciente a óbito. Métodos: Os estudos desenvolvidos na Tese propõem diferentes cenários, em simulações computacionais, da ACRF com o objetivo de prevenir a FAE com e sem resfriamento da parede esofágica (PE). As simulações computacionais foram desenvolvidas em 2D e 3D no software de modelagem COMSOL Multiphysics. Em 2D, as análises feitas foram com relação a profundidade das lesões térmicas e a propagação do calor nos tecidos cardíaco, conjuntivo e esofágico. Em 3D, as análises feitas foram com relação a criação de malhas de resfriamento com dispositivos Peltiers comerciais e um controlador para o eletrodo de ablação. Resultados: Os resultados mostraram que: (i) o resfriamento na PE, nas condições simuladas, não altera a temperatura do eletrodo de ablação, ou seja, o resfriamento na PE não interfere no procedimento de ACRF; (ii) os estudos associaram o tamanho da lesão, a temperatura do eletrodo de ablação e o tempo de aplicação da RF; (iii) com o resfriamento pode ocorrer uma melhor distribuição da temperatura e, com isso, uma menor possibilidade de lesão térmica. Conclusão: Os modelos computacionais são ferramentas que podem, futuramente, ser complementares à prática clínica. A obtenção de dados sobre a ACRF relacionada com a formação de lesões graves, como a FAE, contribui para um procedimento mais seguro e qualidade de vida para o paciente que precisa do tratamento.
Abstract: Introduction: Atrial Fibrillation (AF) is a disease that affects about 2.5% of the world's population. And it consists of a disorder of the atrial electrical rhythm in the heart. Furthermore, Cardiac Radiofrequency Ablation (CARF) is a technique used for the treatment of this disease. ACRF is a minimally invasive procedure that uses an ablation electrode with a Radiofrequency (RF) emitter, around 500 kHz, to ablate the left atrial tissue. During this process, the temperature generated by the electrode can cause thermal lesions in areas more expansive than the left atrium (LA), such as the esophagus. Among the thermal injuries that can occur is the Atrioesophageal Fistula (AEF). AEF is a lesion between the LA and the esophagus, which can arise due to the overheating of the organs, leading the patient to death. Methods: The studies developed in the Thesis propose different scenarios, in computer simulations, of CARF to prevent AEF with and without esophageal wall (EP) cooling. Computer simulations were developed in 2D and 3D in COMSOL Multiphysics modeling software. The analyzes were performed regarding the depth of the thermal lesions and the propagation of heat in the cardiac, connective, and esophageal tissues in 2D. In 3D, the analyzes were conducted regarding the creation of cooling meshes with commercial Peltiers devices and a controller for the ablation electrode. Results: The results showed that: (i) the cooling in the EP, in the simulated conditions, does not change the temperature of the ablation electrode, that is, the cooling in the EP does not interfere in the CARF procedure; (ii) the studies associated lesion size, ablation electrode temperature and RF application time; (iii) with cooling, there may be a better temperature distribution and, therefore, a lower possibility of thermal injury. Conclusion: Computational models are tools that may, in the future, be complementary to clinical practice. Obtaining data on CARF related to the formation of serious injuries, such as AEF, contributes to a safer procedure and quality of life for the patient who needs treatment.
Unidade Acadêmica: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Elétrica (FT ENE)
Informações adicionais: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e de Automação, 2022.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e de Automação
Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos de pós-doutorado de servidores defendidas em outras instituições

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