Análise de eletrodo clínico aplicado em procedimento de ablação com otimização de geometria via inteligência artificial

Abstract

O processo de ablação por meio de eletrodos visa necrosar tecidos danificados ou anormais ao corpo. Essa técnica é frequentemente usada para tratar condições como tumores e arritmias cardíacas. Durante o procedimento, um eletrodo é inserido na área a ser tratada ea energia de radiofrequˆencia é aplicada, aquecendo e destruindo o tecido. Avanços recentes incluem o uso de inteligˆencia artificial para orientar a ablação em tempo real, a criação de dispositivos de ablação mais precisos e a identificação de novos alvos terapˆeuticos para o tratamento tumoral. Embora tenha havido amplo estudo com a aplicação de diversas geometrias de eletrodos, ainda há uma lacuna na correlação entre a geometria do eletrodo e os resultados de temperatura no processo de ablação do tecido. Para preencher essa lacuna e melhorar o processo ablativo, propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia para otimização de eletrodos clínicos utilizados em procedimentos de ablação. Para isso, será utilizado o algoritmo de clustering K-Means de inteligˆencia artificial. Utilizando a metodologia de elementos finitos e parˆametros da equação de bio transferˆencia (equação de Pennes), foi implementado no software COMSOL um eletrodo de agulha para ablação tumoral. A correlação entre dados geométricos do eletrodo, faixas temporais, faixas de tensão elétrica e a resultante faixa de temperatura entre 45°C a 55°C (318, 15K a 328,15K) foi avaliada visando aprimorar a eficiˆencia e precisão da técnica de ablação. Os resultados obtidos são comparados e analisados por meio de técnicas estatísticas e de aprendizado de máquina (clustering,gráfico de dispersão), permitindo a identificação das melhores configurações do eletrodo. Os resultados preliminares apontam para uma convergˆencia entre a metodologia e os resultados apresentados, denotados em gráficos, orientados para a concentração da temperatura alvo ao longo do tempo e aplicação. A dissertação contribui para o avanço da área de ablação eletrofisiológica, trazendo uma abordagem inovadora e promissora para a otimização dos eletrodos clínicos utilizados nesses procedimentos.