Os aços inoxidáveis martensíticos são amplamente utilizados em aplicações biomédicas devido a sua excelente resistência a corrosão e boas propriedades mecânicas. Entretanto, em aplicações como brocas para a implantodontia, seu desempenho é insatisfatório. Nesta aplicação usualmente utiliza-se de revestimentos como DLC para melhorar a resistência a corrosão, a resistência ao desgaste, bem como, diminuir o coeficiente de atrito broca-osso. Diversos trabalhos na literatura mostram que a nitretação a baixas temperaturas produz camadas superficiais de alta dureza e alta resistência à corrosão. Sabe-se também que o aumento da dureza do substrato melhora o suporte para a adesão do revestimento como o DLC. Estes tratamentos são conhecidos como duplex. Neste trabalho estudou-se o efeito da nitretação a baixa temperatura na resistência à corrosão e dureza de aços inoxidáveis martensiticos do tipo ASTM 420F, bem como, a influência na dureza e resistência à corrosão do tratamento duplex nitretação e DLC. Foram escolhidos cinco parâmetros de nitretação a baixa temperatura, em tempos diferentes para avaliar o comportamento na dureza e resistência à corrosão. O parâmetro que teve o melhor desempenho, atingindo maior dureza e proporcionando uma melhor resistência à corrosão entre os demais, foi a 380°C por 6 horas. Nessa condição, a dureza média de topo foi de 894 HV (1Kgf) e não apresentou corrosão na camada nitretada com revestimento DLC. Pode-se esperar que aplicado essas condições em uma broca cirúrgica, dentro de sua condição de procedimentos cirúrgicos, o desgaste da ferramenta seja menor, uma vez que a sua superfície tem maior dureza do que usualmente comercializada, e mantendo sua resistência à corrosão em ambientes agressivos em que são expostas. / Martensitics stainless steels are used in biomedical applications because of that yours excellent corrosion resistance and good mechanical properties. However, in applications such as drills for implant their performance has been unsatisfactory. This application is usually used how DLC coatings to improve corrosion resistance, wear resistance and to decrease the coefficient of drill bone friction. Several studies in the literature show that nitriding at low temperatures produce surface layers of high hardness and high resistance to corrosion. It is also known that increasing the hardness of the substrate it improves the adhesion of the coating as DLC. These treatments are known as duplex. In this work were studied the effect of low temperature nitriding on the corrosion resistance and hardness of martensitic stainless steel type ASTM 420F, as well as the influence on the hardness and corrosion resistance of nitriding and DLC duplex treatment. Five parameters of nitriding at low temperature, at different times to evaluate the behavior in the hardness and corrosion resistance were chosen. The parameter that had the best performance providing a higher hardness and better corrosion resistance was at 380°C for 6 hours. The average hardness of the drill top was 894 HV (1 Kgf) and not showed corrosion in duplex layer. It can be expected to apply these conditions in a surgical drill, in the tool wear will be less, since the surface has a higher hardness than usually marketed and the drill maintained the resistance to corrosion in aggressive environment that they are exposited.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho propõe e implementa um software que realiza o cálculo de vários modelos de transformadores de instrumentação e orienta o usuário em como efetuar medições e correções importantes nos mesmos. O software engloba transformadores de baixa e média potência, até 500 W, e com frequências de até alguns megahertz. O software cobre 3 modelos: o clássico quadripolo de baixa potência e baixa frequência; o quadripolo T com capacitor de saída para baixa potência e média frequência; e o modelo delta-estrela completo, para transformadores eletrônicos de alta frequência. O trabalho teve como objetivo criar uma ferramenta para o projeto de transformadores, especialmente transformadores de saída de instrumentação biomédica, como por exemplo, o transformador de saída do bisturi eletrônico. O software indica o modelo de acordo com os dados de entrada ou por escolha do usuário. O software foi criado para uso gratuito e foi desenvolvido em código Java, de modo que qualquer pessoa interessada possa usá-lo. Por suas características, o software pode trabalhar em todos os computadores, desktops ou celulares, e em quase todos os sistemas operacionais, basta que o usuário tenha a máquina virtual Java instalada em seu hardware. O usuário deve inserir os coeficientes necessários para realizar os cálculos, obtendo os resultados numéricos e gráficos do módulo da impedância versus frequência e de fase versus frequência na tela ou em um arquivo de dados no formato CSV (comma-separated values). O módulo de saída gráfica apresenta o módulo e a fase da impedância de entrada (Zin) em função da frequência. Isto permite ao usuário ver as ressonâncias e comportamentos característicos do transformador e tomar providências para executar um projeto conforme suas necessidades. / This work describes a software that performs calculation and gives some tips about building and measuring transformers parameters up to 500 W till a few megahertz. The software emulates 3 models: the classical T model for low power and low frequency; the T model with output capacitance; and the complete delta-star model, for high frequency electronic transformers. This work aimed to create a tool for design of transformers, especially biomedical instrumentation output transformers, like the output electrosurgical device transformer. Tips like, for example, how to wrap the secondary coil to minimize intrinsic capacitance are presented to the software user. The software indicates the model according to input data or by user choice. The software is for free use and is programmed in Java language, so that, any person interested can use it. It will be available on the internet for free download. This software can work on all computers, desktops or mobiles, and on almost all operating systems, as long as the user has the virtual machine in his hardware. The user must insert the coefficients required to perform the calculations. After this insertion he must click on the calculation button, so the results and the impedance (modulus and phase) versus frequency graphs are seen on the screen. The user can additionally export an XY CSV (comma-separated values) data file. The software graphical output modulus and phase parts shows behavior of the input impedance (Zin) versus frequency. This makes possible for the user see the resonances and characteristic behavior of the transformer.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho propõe e implementa um software que realiza o cálculo de vários modelos de transformadores de instrumentação e orienta o usuário em como efetuar medições e correções importantes nos mesmos. O software engloba transformadores de baixa e média potência, até 500 W, e com frequências de até alguns megahertz. O software cobre 3 modelos: o clássico quadripolo de baixa potência e baixa frequência; o quadripolo T com capacitor de saída para baixa potência e média frequência; e o modelo delta-estrela completo, para transformadores eletrônicos de alta frequência. O trabalho teve como objetivo criar uma ferramenta para o projeto de transformadores, especialmente transformadores de saída de instrumentação biomédica, como por exemplo, o transformador de saída do bisturi eletrônico. O software indica o modelo de acordo com os dados de entrada ou por escolha do usuário. O software foi criado para uso gratuito e foi desenvolvido em código Java, de modo que qualquer pessoa interessada possa usá-lo. Por suas características, o software pode trabalhar em todos os computadores, desktops ou celulares, e em quase todos os sistemas operacionais, basta que o usuário tenha a máquina virtual Java instalada em seu hardware. O usuário deve inserir os coeficientes necessários para realizar os cálculos, obtendo os resultados numéricos e gráficos do módulo da impedância versus frequência e de fase versus frequência na tela ou em um arquivo de dados no formato CSV (comma-separated values). O módulo de saída gráfica apresenta o módulo e a fase da impedância de entrada (Zin) em função da frequência. Isto permite ao usuário ver as ressonâncias e comportamentos característicos do transformador e tomar providências para executar um projeto conforme suas necessidades. / This work describes a software that performs calculation and gives some tips about building and measuring transformers parameters up to 500 W till a few megahertz. The software emulates 3 models: the classical T model for low power and low frequency; the T model with output capacitance; and the complete delta-star model, for high frequency electronic transformers. This work aimed to create a tool for design of transformers, especially biomedical instrumentation output transformers, like the output electrosurgical device transformer. Tips like, for example, how to wrap the secondary coil to minimize intrinsic capacitance are presented to the software user. The software indicates the model according to input data or by user choice. The software is for free use and is programmed in Java language, so that, any person interested can use it. It will be available on the internet for free download. This software can work on all computers, desktops or mobiles, and on almost all operating systems, as long as the user has the virtual machine in his hardware. The user must insert the coefficients required to perform the calculations. After this insertion he must click on the calculation button, so the results and the impedance (modulus and phase) versus frequency graphs are seen on the screen. The user can additionally export an XY CSV (comma-separated values) data file. The software graphical output modulus and phase parts shows behavior of the input impedance (Zin) versus frequency. This makes possible for the user see the resonances and characteristic behavior of the transformer.

Orientador:Cecilia Amélia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T03:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_LonetaLauro_M.pdf: 24537827 bytes, checksum: 1752c0adc4c679a8527b36c597af320e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho foi desenvolvido juntamente com a equipe de enfermagem do HC da Unicamp. O principal objetivo foi avaliar os modos de falhas presentes em pinças hemostáticas retas e curvas de fabricação nacional, que já haviam sido utilizadas pelo Hospital das Clínicas da Unicamp e que falharam prematuramente durante o uso. Os parâmetros avaliados estão relacionados com a qualidade da matéria-prima, propriedades mecânicas e com o processo de fabricação. As pinças foram avaliadas segundo as normas internacionais da ASTM, entre elas a ASTM F 899-09, a ASTM F 1744-96(2008) e a ASTM F 1026-86(2008). As fraturas ocorridas nas pinças falhadas foram analisadas por microscópio eletrônico de varredura-MEV, sendo possível visualizar que o mecanismo de fratura predominante foi o de corrosão sob tensão. Também foi realizado ensaio em pinças sem uso (nacionais e importadas) e os resultados obtidos foram diferentes para ambas, sendo que a pinça nacional sem uso apresentou itens reprovados pela norma. Os resultados obtidos permitiram concluir que existe diferença no processo de fabricação dos materiais nacionais e importados e isso reflete na durabilidade, qualidade e segurança no uso dos instrumentais nacionais. A inspeção por MEV das pinças nacionais indicou problemas no acabamento de superfície como: pontos de corrosão, trincas e rebarbas, reprovando essas pinças segundo os critérios de aceitação das normas ASTM. Através deste estudo foi possível criar um documento para auxiliar a equipe de enfermagem na avaliação da qualidade de instrumentais cirúrgicos metálicos / Abstract: This work was developed together with the team of nursing of the HC of the Unicamp. The objective went to evaluate the failure modes in national hemostatic forceps, that already had been used for the Hospital of the Clinics of the Unicamp and that failed prematurely during the use. The evaluated parameters are related with the quality of the raw material, mechanical properties and with the manufacture process. The hemostatic forceps went evaluated according to international norms of the ASTM, between them ASTM F 899-09, ASTM F 1744-96 (2008) and ASTM F 1026-86 (2008). The fracture occurred in the hemostatic forceps went analyzed by scanning electron microscope-SEM, being possible to visualize that the mechanism of predominant failure was stress corrosion crack. Also assay in hemostatic forceps without use (national and imported) and the results had different for both, being that the national forceps without use presented item disaccord to norm. Through the results went possible to conclude there are differences in the process of manufacture of the national and imported forceps, and this reflects in the durability, quality and security in the use of the national instruments. The inspection for SEM of the national fórceps indicated problems in the surface finishing as: points of corrosion, cracks and burrs, disapproving these forceps according to criteria of acceptance of norms ASTM. Through this study went possible to create a document to assist the nursing team to evaluate the quality of the metallic surgical instruments / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

A limpeza de instrumentos odontológicos, médicos e cirúrgicos (IOMC) em máquina lavadora ultrassônica (MLUS) utiliza energia mecânica (vibrações sonoras - cavitação), química (soluções detergentes) e térmica (temperatura) associadas ao tempo de exposição. A eficácia deste processo é certificada por meio de testes de controle recomendados por normas internacionais. Neste estudo buscou-se avaliar o desempenho da MLUS quanto aos parâmetros mínimos aceitáveis nas condições práticas de uso através de testes descritos em normas e discutir os fatores de interferência durante o processo que podem comprometer a eficiência da limpeza dos IOMC. Uma pesquisa inicial analisou as condições operacionais da MLUS por meio de questionário auto-aplicado nos estabelecimentos assistenciais à saúde (EAS) de Curitiba mostrando amplo uso da MLUS, com procedimentos técnicos de preparo do processo de limpeza, relação de tempo/temperatura e perfil dos ciclos com a carga de acordo com recomendações da literatura. Entretanto, não houve consenso sobre testes e normas técnicas a serem aplicadas. Assim, foram realizados testes de tiras e folhas de alumínio, indicadores químicos Sono Check® e TOSI® Lum Check para instrumentais canulados baseados em normas internacionais. Os resultados mostraram que todas as folhas de alumínio testadas apresentaram padrão uniforme de perfurações (100%), indicando a eficiência da cavitação. Nas tiras de folhas de alumínio houve perfurações semelhantes na maioria delas (89%) e uma apresentou poucas alterações (11%) apontando falhas no teste e/ou no funcionamento do equipamento. Em 3 testes de indicadores químicos Sono Check® foi obtido resultado positivo (37,5%), em outros três houve demora na alteração da cor mas acabaram positivos (37,5%) e dois indicadores de 2 testes não alteraram a cor (25%). Os resultados positivos (75%) comprovaram a eficácia da atividade ultrassônica e os negativos indicaram pontos cegos no processo de cavitação, o que pode ser atribuído a fatores interferentes na limpeza como: uso da mesma solução de limpeza em vários ciclos, tipo e disposição da carga, nível de preenchimento da solução no tanque, temperatura e divergência das ondas ultrassônicas entre instrumentais e paredes do equipamento. Os resultados dos testes TOSI® Lum Check foram negativos pois apresentaram resíduos de fibrina na superfície das placas de aço que pode estar relacionado a um reduzido tempo de exposição, temperatura não adequada, qualidade da água, diluição incorreta da solução de limpeza, teste mal posicionado, sobrecarga e/ou carga incorreta de IOMC e ineficiência da solução limpante. Concluiu-se que os testes de controle comprovam a eficácia da atividade ultrassônica na limpeza e detectam falhas no desempenho da MLUS atribuídas a fatores interferentes citados e para tanto é recomendado a elaboração de uma norma técnica no Brasil com a implementação da monitoração da atividade ultrassônica para a garantia da qualidade do processo de limpeza ultrassônica. / The cleaning of dental, medical and surgical instruments (DMSI) with ultrasonic cleaning equipment (UCE) makes use of mechanical (sound vibrations – cavitation), chemical (detergent solutions) and thermal (temperature) energies associated with exposure time. To check the performance of the cleaning process it is necessary the use of tests recommended by international standards. In this study we have evaluated the performance of UCE concerning its minimal acceptable parameters by means of tests described on standards as well as discussing the interfering factors which could compromise the cleaning process of DMSI. Initially, a survey analyzed the operating conditions of UEC through a questionnaire answered by professionals of several health care establishments (HCE) of Curitiba city. The results showed wide use of UCE in the investigated HCE, technical procedures for preparation of the cleaning process, time/temperature relationship and load cycle profiles according to literature recommendations. However there was no agreement on the type test selection or adoption of technical standards. Considering those results, practical tests were carried out for aluminium foils and strips, Sono Check® chemical indicators and TOSI® Lum Check for cannulated instruments, based on international standards. Aluminium foils (100%) and strips (89%) have showed uniformity in the produced holes, indicating efficiency of the cavitation. Some strips presented few modifications (11%), indicating failures in the test and/or functioning of the equipment. Chemical indicators Sono Check®| presented positive results (75%) proving the effectiveness of ultrasonic activity, however some (25%) presented negative results indicating blind spots due to difficulties in the cavitation process, which can be attributed to interfering factors such as: use the same cleaning solution in several cycles, type and disposition of the load, level of the solution in the tank, temperature and divergence of ultrasonic waves between instrument and walls of the equipment. TOSI® Lum Check for cannulated instruments showed negative results which can be attributed to reduced exposure time, not adequate temperature, water quality, incorrect dilution of the cleaning solution, test bad positioned, overload and/or incorrect load of the instruments, and inefficiency of the cleaning solution. It was concluded that the control tests can prove the effectiveness of the ultrasound in the cleaning activity and detect performance failures for UCE assigned to the cited interfering factors. Therefore, it is recommended the development of a technical standard in Brazil which should include types of tests, procedures and operational control of the cycle parameters in order to ensure the quality control of the ultrasonic cleaning process.

A eletrocirurgia é uma técnica cirúrgica que utiliza o bisturi elétrico para a realização do corte, dessecação e coagulação do tecido orgânico, diminuindo dessa forma os riscos de hemorragia. O bisturi elétrico usa o processo da faiscância para a realização do trabalho. Esse processo provoca, entre outras coisas, o aquecimento da água intracelular e, consequentemente, o rompimento da célula do tecido. Embora se saiba a quantidade de energia entregue pelo bisturi elétrico, pouco se sabe sobre as parcelas de energia envolvidas nos vários fenômenos do processo eletrocirúrgico, principalmente no corte, onde as células sofrem ablação por vaporização. Com base neste problema, foi desenvolvida esta pesquisa, que teve o objetivo de determinar a energia necessária para o corte eletrocirúrgico, através dos parâmetros elétricos envolvidos e da energia utilizada para a vaporização da água do tecido orgânico. O método desenvolvido foi testado em três experimentos, com várias séries de cortes específicos em cada. Demonstrou-se que da energia total que é entregue pelo bisturi, menos de 10% é utilizada para o corte, ou especificamente, para a vaporização da água do tecido. O restante da energia acaba sendo utilizada em outros processos que começarão a ser analisados em outros trabalhos. / Electrosurgery is a surgical technique that uses an electrosurgical device for cutting, drying (desiccation), and coagulation of organic tissue, thereby reducing the risk of bleeding. Electrosurgical device uses sparking phenomena for this purpose. This process causes heating of intracellular water and, consequently, the rupture of the cell in the organic tissue. Although the amount of energy delivered by the electrosurgical device is easy to know, little is known about the exactly amount of energy involved in the various phenomena of electrosurgical procedure, especially in cutting, where cells suffer ablation by vaporization Based on this was developed this research, which objective is to determine the energy required for the electrosurgical cutting through the electrical parameters involved and the energy used for the vaporization of water of organic tissue. The method developed was corted in three experiments, with a series of specific tests in each. It has been show that only about 10% of total energy is used for cutting, or specifically, for the vaporization of water of organic tissue. The rest of the energy is used in other processes that need more investigation to be understood.

CAPES / Apesar de mais de cem anos de eletrocirurgia, a regulação de potência ativa a ser entregue ao tecido orgânico ainda é um desafio para a engenharia. Poucos fabricantes de equipamentos eletrocirúrgicos possuem métodos para regular potência ativa. Aqueles que possuem, apenas ajustam grosseiramente a potência a ser entregue ao redor de um setpoint. Na verdade, não pôde ser evidenciado um fabricante com um processo para medir a potência ativa de fato entregue à carga. Isso pode ser constatado pelo fato de não haver ainda instrumentação no mercado capaz de satisfazer a exigência normativa, conforme item 201.7.4.2 da norma específica, NBR IEC 60.601.2-2 Equipamento eletromédico Parte 2-2: Prescrições particulares para segurança do equipamento cirúrgico de alta frequência, que impõe a não apresentação no painel do valor de potência em watts a não ser que essa potência seja entregue com uma exatidão de ± 20 % sobre a faixa de resistência da carga total. O desconhecimento da potência ativa pode causar queimaduras e danos ao tecido, que pode receber energia além do necessário. O desafio é medir tensão e corrente e calcular a potência rápido o suficiente para tornar possível uma realimentação e um controle a tempo de impedir a carbonização do tecido. Este trabalho apresenta uma abordagem para cálculo de potência ativa para tentar suprimir o problema descrito, e apresenta o setup de medição utilizado. O processo é baseado na interpretação matemática da potência ativa, determinada através de tensão e corrente conhecidas. Demonstrou-se que o processo é constituído de cálculos matemáticos ordinários com base em simples processo de multiplicação de variáveis discretizadas no domínio da frequência, obtidas através da Transformada Discreta de Fourier (DFT), aplicada aos vetores de tensão e corrente amostrados no tempo. A forma de cálculo proposta é executada em valores próximos a 4 ms, seis vezes mais rápido do que os 25 ms estipulados inicialmente (Apêndice A) para evitar a carbonização do tecido. Simulações e experimentos práticos de ablação – remoção de uma parte do corpo, seja por excisão ou por amputação - de tecido são utilizados e comparados para validação do procedimento. A determinação da potência ativa entregue por unidade eletrocirúrgica comercial foi realizada com o método proposto e comparada com dados de potência do fabricante. As maiores discrepâncias de valor encontraram-se nos testes sem faiscância. Além disso, demonstrou-se que a abordagem sugerida pode avaliar se a entrega de resultados pelo equipamento está dentro dos padrões normativos exigidos. Adicionalmente, é apresentado um modelo de espaço faiscante, válido para curvas de corte, coagulação e blend (que combina características das ondas de corte e coagulação), que possibilita o estudo da tensão e corrente sobre a carga. Este modelo vincula o aparecimento do valor DC para corrente ou tensão, dependendo do circuito de saída, à faiscância apresentada pelos processos eletrocirúrgicos. Este fato é desconsiderado nos processos de certificação eletromédica, que consideram apenas situações com contatos ôhmicos. / Despite of more than a hundred years of electrosurgery, regulation of active power to be delivered to the body tissue is still an engineering challenge. Few electrosurgical equipment manufacturers have developed methods to regulate active power. Those who did, just roughly adjust the power to be delivered around a predefined setpoint. In fact, a manufacturer with a process to measure the active power actually delivered to the load could not be evidenced. This can be verified by the fact that there is still no instrumentation in the market capable of satisfying the regulatory requirement - item 201.7.4.2 of the NBR standard NBR IEC 60.601.2-2 Equipamento eletromédico Parte 2-2: Prescrições particulares para segurança do equipamento cirúrgico de alta frequência - that prohibits presenting in the equipment panel the power value in watts unless such power is delivered with an accuracy of ± 20 % over the full load resistance range. Not knowing the active power can cause burns and damage the tissue, which receives more power than necessary. The challenge is to measure voltage and current and calculate power fast enough to prevent tissue carbonization. This paper presents an approach to calculate active power in order to address the described problem and shows the setup for measuring used. The process is based on the mathematical interpretation of active power, determined by known voltage and current. It has been shown that the process consists of ordinary mathematical calculations based on simple multiplication process of variables discretized in the frequency domain obtained through the Discrete Fourier Transform (DFT) applied to the vectors of voltage and current sampled in time. The proposed calculation method is performed close to 4 ms, six times faster than 25 ms initially stipulated to avoid carbonization of the tissue(Appendix A). Simulations and practical ablation experiments have been performed and compared to validate the proposed method. The determination of active power delivered by a commercial electrosurgical unit using the proposed method has been performed and compared to manufacturer's power data. The highest discrepancies lie in the tests with no sparking. In addition, it has been demonstrated that the proposed approach can assess whether the delivery results by the equipment are within the required regulatory standards. Furthermore, a model of sparking space has been presented, valid for cutting, coagulation and blend curves, allowing the study of voltage and current on the load. This model links the appearance of the DC value to current or voltage, depending of the output circuit, to the sparking presented by the surgical procedures. This fact is disregarded in the processes of electromedical equipment certification, which only considers situations with ohmic contacts.

A limpeza de instrumentos odontológicos, médicos e cirúrgicos (IOMC) em máquina lavadora ultrassônica (MLUS) utiliza energia mecânica (vibrações sonoras - cavitação), química (soluções detergentes) e térmica (temperatura) associadas ao tempo de exposição. A eficácia deste processo é certificada por meio de testes de controle recomendados por normas internacionais. Neste estudo buscou-se avaliar o desempenho da MLUS quanto aos parâmetros mínimos aceitáveis nas condições práticas de uso através de testes descritos em normas e discutir os fatores de interferência durante o processo que podem comprometer a eficiência da limpeza dos IOMC. Uma pesquisa inicial analisou as condições operacionais da MLUS por meio de questionário auto-aplicado nos estabelecimentos assistenciais à saúde (EAS) de Curitiba mostrando amplo uso da MLUS, com procedimentos técnicos de preparo do processo de limpeza, relação de tempo/temperatura e perfil dos ciclos com a carga de acordo com recomendações da literatura. Entretanto, não houve consenso sobre testes e normas técnicas a serem aplicadas. Assim, foram realizados testes de tiras e folhas de alumínio, indicadores químicos Sono Check® e TOSI® Lum Check para instrumentais canulados baseados em normas internacionais. Os resultados mostraram que todas as folhas de alumínio testadas apresentaram padrão uniforme de perfurações (100%), indicando a eficiência da cavitação. Nas tiras de folhas de alumínio houve perfurações semelhantes na maioria delas (89%) e uma apresentou poucas alterações (11%) apontando falhas no teste e/ou no funcionamento do equipamento. Em 3 testes de indicadores químicos Sono Check® foi obtido resultado positivo (37,5%), em outros três houve demora na alteração da cor mas acabaram positivos (37,5%) e dois indicadores de 2 testes não alteraram a cor (25%). Os resultados positivos (75%) comprovaram a eficácia da atividade ultrassônica e os negativos indicaram pontos cegos no processo de cavitação, o que pode ser atribuído a fatores interferentes na limpeza como: uso da mesma solução de limpeza em vários ciclos, tipo e disposição da carga, nível de preenchimento da solução no tanque, temperatura e divergência das ondas ultrassônicas entre instrumentais e paredes do equipamento. Os resultados dos testes TOSI® Lum Check foram negativos pois apresentaram resíduos de fibrina na superfície das placas de aço que pode estar relacionado a um reduzido tempo de exposição, temperatura não adequada, qualidade da água, diluição incorreta da solução de limpeza, teste mal posicionado, sobrecarga e/ou carga incorreta de IOMC e ineficiência da solução limpante. Concluiu-se que os testes de controle comprovam a eficácia da atividade ultrassônica na limpeza e detectam falhas no desempenho da MLUS atribuídas a fatores interferentes citados e para tanto é recomendado a elaboração de uma norma técnica no Brasil com a implementação da monitoração da atividade ultrassônica para a garantia da qualidade do processo de limpeza ultrassônica. / The cleaning of dental, medical and surgical instruments (DMSI) with ultrasonic cleaning equipment (UCE) makes use of mechanical (sound vibrations – cavitation), chemical (detergent solutions) and thermal (temperature) energies associated with exposure time. To check the performance of the cleaning process it is necessary the use of tests recommended by international standards. In this study we have evaluated the performance of UCE concerning its minimal acceptable parameters by means of tests described on standards as well as discussing the interfering factors which could compromise the cleaning process of DMSI. Initially, a survey analyzed the operating conditions of UEC through a questionnaire answered by professionals of several health care establishments (HCE) of Curitiba city. The results showed wide use of UCE in the investigated HCE, technical procedures for preparation of the cleaning process, time/temperature relationship and load cycle profiles according to literature recommendations. However there was no agreement on the type test selection or adoption of technical standards. Considering those results, practical tests were carried out for aluminium foils and strips, Sono Check® chemical indicators and TOSI® Lum Check for cannulated instruments, based on international standards. Aluminium foils (100%) and strips (89%) have showed uniformity in the produced holes, indicating efficiency of the cavitation. Some strips presented few modifications (11%), indicating failures in the test and/or functioning of the equipment. Chemical indicators Sono Check®| presented positive results (75%) proving the effectiveness of ultrasonic activity, however some (25%) presented negative results indicating blind spots due to difficulties in the cavitation process, which can be attributed to interfering factors such as: use the same cleaning solution in several cycles, type and disposition of the load, level of the solution in the tank, temperature and divergence of ultrasonic waves between instrument and walls of the equipment. TOSI® Lum Check for cannulated instruments showed negative results which can be attributed to reduced exposure time, not adequate temperature, water quality, incorrect dilution of the cleaning solution, test bad positioned, overload and/or incorrect load of the instruments, and inefficiency of the cleaning solution. It was concluded that the control tests can prove the effectiveness of the ultrasound in the cleaning activity and detect performance failures for UCE assigned to the cited interfering factors. Therefore, it is recommended the development of a technical standard in Brazil which should include types of tests, procedures and operational control of the cycle parameters in order to ensure the quality control of the ultrasonic cleaning process.

A eletrocirurgia é uma técnica cirúrgica que utiliza o bisturi elétrico para a realização do corte, dessecação e coagulação do tecido orgânico, diminuindo dessa forma os riscos de hemorragia. O bisturi elétrico usa o processo da faiscância para a realização do trabalho. Esse processo provoca, entre outras coisas, o aquecimento da água intracelular e, consequentemente, o rompimento da célula do tecido. Embora se saiba a quantidade de energia entregue pelo bisturi elétrico, pouco se sabe sobre as parcelas de energia envolvidas nos vários fenômenos do processo eletrocirúrgico, principalmente no corte, onde as células sofrem ablação por vaporização. Com base neste problema, foi desenvolvida esta pesquisa, que teve o objetivo de determinar a energia necessária para o corte eletrocirúrgico, através dos parâmetros elétricos envolvidos e da energia utilizada para a vaporização da água do tecido orgânico. O método desenvolvido foi testado em três experimentos, com várias séries de cortes específicos em cada. Demonstrou-se que da energia total que é entregue pelo bisturi, menos de 10% é utilizada para o corte, ou especificamente, para a vaporização da água do tecido. O restante da energia acaba sendo utilizada em outros processos que começarão a ser analisados em outros trabalhos. / Electrosurgery is a surgical technique that uses an electrosurgical device for cutting, drying (desiccation), and coagulation of organic tissue, thereby reducing the risk of bleeding. Electrosurgical device uses sparking phenomena for this purpose. This process causes heating of intracellular water and, consequently, the rupture of the cell in the organic tissue. Although the amount of energy delivered by the electrosurgical device is easy to know, little is known about the exactly amount of energy involved in the various phenomena of electrosurgical procedure, especially in cutting, where cells suffer ablation by vaporization Based on this was developed this research, which objective is to determine the energy required for the electrosurgical cutting through the electrical parameters involved and the energy used for the vaporization of water of organic tissue. The method developed was corted in three experiments, with a series of specific tests in each. It has been show that only about 10% of total energy is used for cutting, or specifically, for the vaporization of water of organic tissue. The rest of the energy is used in other processes that need more investigation to be understood.

CAPES / Apesar de mais de cem anos de eletrocirurgia, a regulação de potência ativa a ser entregue ao tecido orgânico ainda é um desafio para a engenharia. Poucos fabricantes de equipamentos eletrocirúrgicos possuem métodos para regular potência ativa. Aqueles que possuem, apenas ajustam grosseiramente a potência a ser entregue ao redor de um setpoint. Na verdade, não pôde ser evidenciado um fabricante com um processo para medir a potência ativa de fato entregue à carga. Isso pode ser constatado pelo fato de não haver ainda instrumentação no mercado capaz de satisfazer a exigência normativa, conforme item 201.7.4.2 da norma específica, NBR IEC 60.601.2-2 Equipamento eletromédico Parte 2-2: Prescrições particulares para segurança do equipamento cirúrgico de alta frequência, que impõe a não apresentação no painel do valor de potência em watts a não ser que essa potência seja entregue com uma exatidão de ± 20 % sobre a faixa de resistência da carga total. O desconhecimento da potência ativa pode causar queimaduras e danos ao tecido, que pode receber energia além do necessário. O desafio é medir tensão e corrente e calcular a potência rápido o suficiente para tornar possível uma realimentação e um controle a tempo de impedir a carbonização do tecido. Este trabalho apresenta uma abordagem para cálculo de potência ativa para tentar suprimir o problema descrito, e apresenta o setup de medição utilizado. O processo é baseado na interpretação matemática da potência ativa, determinada através de tensão e corrente conhecidas. Demonstrou-se que o processo é constituído de cálculos matemáticos ordinários com base em simples processo de multiplicação de variáveis discretizadas no domínio da frequência, obtidas através da Transformada Discreta de Fourier (DFT), aplicada aos vetores de tensão e corrente amostrados no tempo. A forma de cálculo proposta é executada em valores próximos a 4 ms, seis vezes mais rápido do que os 25 ms estipulados inicialmente (Apêndice A) para evitar a carbonização do tecido. Simulações e experimentos práticos de ablação – remoção de uma parte do corpo, seja por excisão ou por amputação - de tecido são utilizados e comparados para validação do procedimento. A determinação da potência ativa entregue por unidade eletrocirúrgica comercial foi realizada com o método proposto e comparada com dados de potência do fabricante. As maiores discrepâncias de valor encontraram-se nos testes sem faiscância. Além disso, demonstrou-se que a abordagem sugerida pode avaliar se a entrega de resultados pelo equipamento está dentro dos padrões normativos exigidos. Adicionalmente, é apresentado um modelo de espaço faiscante, válido para curvas de corte, coagulação e blend (que combina características das ondas de corte e coagulação), que possibilita o estudo da tensão e corrente sobre a carga. Este modelo vincula o aparecimento do valor DC para corrente ou tensão, dependendo do circuito de saída, à faiscância apresentada pelos processos eletrocirúrgicos. Este fato é desconsiderado nos processos de certificação eletromédica, que consideram apenas situações com contatos ôhmicos. / Despite of more than a hundred years of electrosurgery, regulation of active power to be delivered to the body tissue is still an engineering challenge. Few electrosurgical equipment manufacturers have developed methods to regulate active power. Those who did, just roughly adjust the power to be delivered around a predefined setpoint. In fact, a manufacturer with a process to measure the active power actually delivered to the load could not be evidenced. This can be verified by the fact that there is still no instrumentation in the market capable of satisfying the regulatory requirement - item 201.7.4.2 of the NBR standard NBR IEC 60.601.2-2 Equipamento eletromédico Parte 2-2: Prescrições particulares para segurança do equipamento cirúrgico de alta frequência - that prohibits presenting in the equipment panel the power value in watts unless such power is delivered with an accuracy of ± 20 % over the full load resistance range. Not knowing the active power can cause burns and damage the tissue, which receives more power than necessary. The challenge is to measure voltage and current and calculate power fast enough to prevent tissue carbonization. This paper presents an approach to calculate active power in order to address the described problem and shows the setup for measuring used. The process is based on the mathematical interpretation of active power, determined by known voltage and current. It has been shown that the process consists of ordinary mathematical calculations based on simple multiplication process of variables discretized in the frequency domain obtained through the Discrete Fourier Transform (DFT) applied to the vectors of voltage and current sampled in time. The proposed calculation method is performed close to 4 ms, six times faster than 25 ms initially stipulated to avoid carbonization of the tissue(Appendix A). Simulations and practical ablation experiments have been performed and compared to validate the proposed method. The determination of active power delivered by a commercial electrosurgical unit using the proposed method has been performed and compared to manufacturer's power data. The highest discrepancies lie in the tests with no sparking. In addition, it has been demonstrated that the proposed approach can assess whether the delivery results by the equipment are within the required regulatory standards. Furthermore, a model of sparking space has been presented, valid for cutting, coagulation and blend curves, allowing the study of voltage and current on the load. This model links the appearance of the DC value to current or voltage, depending of the output circuit, to the sparking presented by the surgical procedures. This fact is disregarded in the processes of electromedical equipment certification, which only considers situations with ohmic contacts.