Esta pesquisa avaliou a segurança microbiológica da esterilização a vapor do instrumental laparoscópico reutilizável montado. Foram selecionados dois tipos de instrumental laparoscópico reutilizável: trocarte e pinça de dissecção de 5mm. Considerando a eficácia da limpeza como pré-requisito essencial para o processo de esterilização, a PRIMEIRA ETAPA da pesquisa, avaliou 66 instrumentos laparoscópicos, sendo 33 pinças e 33trocartes, submetidos a diferentes métodos de limpeza, avaliando como desfecho os resíduos orgânicos de proteína, hemoglobina e carboidrato, após contaminação intencional com sangue de placenta humana. Os métodos de limpeza testados foram: (1) limpeza manual com enxágue em água potável; (2) limpeza manual com enxágue em água potável, seguida de limpeza ultrassônica sem enxágue; (3) limpeza manual com enxágue em água potável, seguida de limpeza ultrassônica com enxágue em água potável e (4) limpeza manual com enxágue em água potável, seguida de limpeza ultrassônica com enxágue em água potável e último enxágue em água destilada esterilizada. Os experimentos foram acompanhados pelos grupos controle Positivo (sem limpeza) e Negativo, composto por instrumental laparoscópico novos sem contaminação intencional, avaliados após os procedimentos de limpeza (1) e (4). Para avaliação dos resíduos orgânicos, utilizou-se o kit Quantipro BCA para dosagem de proteínas, TMB One para hemoglobina, fenol 5% e ácido sulfúrico para carboidrato, todos com leitura por espectrofotometria. O grupo controle Positivo evidenciou níveis médios de 332µg/cm2 proteína, 30µg/cm2 carboidrato e 417µg/cm2 hemoglobina. Conforme esperado, o método de limpeza (4) apresentou desempenho superior quando comparado com o método (1), reduzindo 92% a mais de µg/proteína/pinça e 60% a mais de µg/carboidrato/pinça e por trocarte, embora esta superioridade não tenha sido observada de uma forma uniforme em todo o experimento. No grupo controle Negativo, os níveis máximos de proteína detectados foram 1,70µg/cm2 e de carboidrato de 1,07µg/cm2, não sendo detectada hemoglobina. A SEGUNDA ETAPA, avaliou a esterilização do instrumental laparoscópico reutilizável montado com contaminação desafio de três vezes 106 esporos Geobacillus stearothermophillus ATCC 7953, impregnados em suporte de papel filtro extraídos do indicador biológico comercialmente disponível para monitoramento da autoclavação. Os experimentos microbiológicos foram acompanhados dos grupos controle Positivo (suporte do indicador biológico não submetido à esterilização) e controle Negativo (instrumentos laparoscópicos esterilizados desmontados com contaminação desafio). Como grupo Experimental, foram analisados 370 instrumentos laparoscópicos esterilizados montados, sendo 185 pinças e 185 trocartes. Três suportes de papel impregnados com os esporos foram introduzidos no interior de cada instrumento laparoscópico, precedidos de limpeza tipo (4), embalados em papel grau cirúrgico e submetidos à esterilização a vapor saturado sob pressão (134oC por 5 minutos). Com técnica asséptica, cada suporte de papel foi inoculado em meio de cultura de Tryptic Soy Broth (TSB), incubado a 56oC por 21 dias. Não sendo observado crescimento, as amostras foram submetidas a um choque térmico a 80oC, por 20 minutos, para estimular a germinação, com reincubação por mais 72 horas. Não houve crescimento microbiano algum nas amostras do grupo Experimental. Os resultados dos grupos controles foram satisfatórios. O controle Positivo confirmou o desafio imposto aos experimentos e o controle Negativo apresentou resultados esperados de ausência de crescimento. Este estudo forneceu fortes evidências científicas para os Centros de Material e Esterilização sustentarem a segurança microbiológica da prática de esterilização do instrumental laparoscópico montado / This study evaluated the microbiological safety of steam sterilization, the reusable laparoscopic instrument assembled. We selected two types of reusable laparoscopic instrument: trocar and dissecting forceps 5mm. Considering the efficacy of cleaning as an essential prerequisite for the sterilization process, the FIRST STEP evaluated 66 laparoscopic instruments, 33 trocars and 33 dissecting forceps, subjected to different cleaning methods evaluating outcome as organic waste protein, hemoglobin and carbohydrate after intentional contamination with blood from human placenta. Cleaning methods were tested: (1) manual cleaning rinse with potable water, (2) manual cleaning with rinsing in clean water, then cleaning ultrasonic without rinsing, (3) manual cleaning with rinsing in clean water, then cleaning ultrasonic rinse with potable water and (4) manual cleaning rinse with potable water, followed by ultrasonic cleaning with potable water rinse and final rinse in sterile distilled water. The experiments were accompanied by positive control groups (without cleaning) and negative, composed of laparoscopic instruments again without intentional contamination, assessed after the cleaning procedures (1) and (4). For evaluation of organic waste is used Quantipro BCA kit for the determination of protein, TMB One to hemoglobin, 5% phenol and sulfuric acid of carbohydrate with any read by spectrophotometry. The positive control group showed average levels of 332µg/cm2 protein, carbohydrate 30µg/cm2 and 417µg/cm2 hemoglobin. As expected, the cleaning method (4) superior performance when compared with the method (1), reducing 92% more µg/protein/forceps and more than 60% µg/carbohydrate/forceps and trocar, although this superiority has not been observed in a uniform manner throughout the experiment. In the negative control group maximum levels of protein detected were 1.70 µg/cm2 and 1.07 µg/cm2carbohydrate was not detected hemoglobin. The SECOND STEP evaluated the sterilization of reusable laparoscopic instruments assembled with contamination challenge 3 times 10 Geobacillusstearothermophillus spores ATCC 7953, impregnated strips filter paper extracted from commercially available biological indicator for monitoring steam sterilization. The experiments were accompanied microbiological positive control groups (biological indicator spore strips non-sterile) and negative (laparoscopic instruments sterilized contamination disassembled challenge). As experimental group were analyzed 370 laparoscopic instruments sterilized assembled, 185 dissecting forceps and 185 trocars. Three spore strips of paper impregnated were introduced in laparoscopic instrument within each preceded by cleaning type (4), packed in surgical paper and subjected to saturated steam sterilization under pressure (134oC for 5 minutes). With aseptic technique, each paper spore strip was inoculated into culture medium Tryptic Soy Broth (TSB) and incubated at 56oC for 21 days. No growth was observed, they were subjected to heat shock at 80oC for 20 minutes to stimulate germination, with more reincubation for 72 hours. There was no microbial growth in some samples of the experimental group. The results of the control groups were satisfactory. The Positive Control confirmed the challenge posed to experiments and the negative control presented results expected from the absence of growth. This study provides strong scientific evidence for the Centers for Material and Sterilization sustain the microbiological safety of the practice of sterilization of laparoscopic instruments assembled.

A vídeo-laparoscopia é uma inovação tecnológica que trouxe indiscutíveis vantagens e também novos desafios, incluindo nestes, as diretrizes para o reprocessamento adequado dos instrumentais e seus acessórios. A autoclavação dos instrumentais laparoscópicos desmontados é mais segura, uma vez que a condução térmica é facilitada. No entanto, são artigos complexos, compostos por múltiplas peças e a sua remontagem no momento da cirurgia traz transtornos às equipes cirúrgicas, correndo o risco do não funcionamento ou de danos às peças pela montagem inadequada. Existe um arraigado conceito, entre os profissionais da saúde, que para o sucesso da esterilização ser alcançado, é necessário o contato direto do vapor com todas as superfícies dos materiais submetidos à autoclavação sem considerar também o raciocínio do calor latente. A destruição microbiana por meio da esterilização pelo vapor está essencialmente relacionada ao calor latente, gerado pela condensação deste em contato com a superfície fria do material, promovendo a termocoagulação das proteínas microbianas. É uma prática comum nos hospitais brasileiros a realização da autoclavação de instrumentos previamente montados, apesar de não haver comprovação científica consistente dessa prática. Isto posto, esta investigação teve o objetivo de avaliar a eficácia do processo de esterilização a vapor dos instrumentais laparoscópicos previamente montados, comparando os seus resultados com os desmontados, considerada neste estudo a melhor prática. Tratou-se de uma pesquisa experimental, laboratorial, com abordagem quantitativa. Foram selecionados dois modelos de maior complexidade dentre os instrumentos laparoscópicos para realização do estudo, sendo eles: trocarte com válvula tipo janela rosqueada de 5mm, composto por cinco peças desmontáveis e pinça para dissecção de 5mm, composta por quatro peças desmontáveis. Cada peça dos instrumentais foi considerada como uma unidade amostral na análise microbiológica. Este estudo teve então como Grupo Montado: instrumentais laparoscópicos montados; Grupo Desmontado: instrumentais laparoscópicos desmontados; Grupo Contagem Microbiana: instrumentais laparoscópicos submetidos aos procedimentos de contaminação desafio, encaminhados diretamente para o teste de contagem microbiana. O inóculo para a contaminação desafio constitui-se de suspensão do Geobacillus stearothermophilus, na forma esporulada, acrescido de sangue de carneiro desfibrinado esterilizado. Todos os instrumentais foram contaminados desmontados com o inóculo desafio. Os grupos Montado e Desmontado foram submetidos aos processos de limpeza manual, complementada pela limpeza automatizada em lavadora ultra-sônica com retrofluxo, enxágüe em água corrente e sob pressão. Por fim, foi realizado o enxágüe com água destilada esterilizada e secagem com ar comprimido medicinal. Na seqüência, foi realizado sorteio para composição dos Grupos Montado e Desmontado. Os instrumentais foram embalados individualmente em papel grau cirúrgico e submetidos à esterilização a vapor em autoclave com pré-vácuo. Após a esterilização, os instrumentais foram avaliados quanto à eficácia da esterilização, por meio dos resultados dos testes de cultura microbiológica, utilizando o método de inoculação direta. No Grupo Montado foram recuperados os microrganismos teste em três peças de uma mesma pinça (3/48) e em três peças de um mesmo trocarte (3/60), enquanto que no Grupo Desmontado o microrganismo teste não foi recuperado nas unidades amostrais estudadas. Nas condições desse experimento, os resultados obtidos refutaram a hipótese inicial da pesquisa quanto à segurança da autoclavação das pinças e dos trocartes utilizados em cirurgia laparoscópica previamente montados / The video laparoscopy is a technological innovation that brought unquestionable advantages and, also, new challenges, like: the policies for the adequate reprocessing of the instruments and its permanent accessories. The steam sterilization of disassembled laparoscopic instruments is much safer, once that the thermal conduction is facilitated. However, laparoscopic instruments are quite complex articles; they are composed by many parts and the reassemblage in site at the moment of the surgery brings many inconveniences to the surgical team, like the possibility of the instrument’s malfunctioning or non functioning at all, or even damages to the instruments due to inadequate assembling. There is a strong belief among the Healthcare Professionals about the necessity of the direct contact of the steam with all the surface of the materials submitted to the steam sterilization, which is correct, however it doesn´t consider the latent heat assumption as well. The destruction of the microbiological material throughout the steam sterilization is essentially related to the latent heat, created by the vapor condensation when in contact with the instrument´s cold surface, promoting the thermal-coagulation of microbiological proteins. Many hospitals use the steam sterilization of previously mounted instruments, although there´s not any consistent scientific evidence about the efficiency of this practice. Once stated this point, this investigation´s aim was: evaluate the effectiveness of the steam sterilization process of the previously mounted, permanent laparoscopic instruments. It was an experimental laboratorial research, using a quantitative approach. Two models of permanent laparoscopic instruments of major complexity were chosen for the experiments: a trocar with a 5mm screw window valve, composed by five dismountable parts and a 5mm dissection clamp, composed by four dismountable parts. Each part of the instruments was considered as a sample unit on the microbiological analysis. This study it had the Assembled Group was: mounted laparoscopic instruments; the Disassembled Group was: disassembled laparoscopic instruments; the Microbiological Counting Group was: laparoscopic instruments submitted to the - challenge contamination - procedures, being directed straight to the test of microbiological counting. The inoculants material used for the challenge contamination consisted on the suspension of the Geobacillus stearothermophilus, in its spore form, plus defibrinated and sterilized sheep blood. All the instruments were contaminated, disassembled with the challenge inoculants material. The Assembled and Disassembled groups were submitted to the manual cleaning processes, enhanced by the automatic cleaning in an ultrasonic washer with retro-flux, rinsed in running and under pressure water. At last, a rinsing with distilled water was performed; the drying process was made with medicinal compressed air. Then, a sorting was performed to decide about the composition of the Assembled and Disassembled groups. The instruments were individually packed in surgical paper and submitted to the steam sterilization in a pre-vacuum sterilizer machine. After the sterilization, the instruments were evaluated according to sterilization effectiveness throughout the microbiological culture test´s results, using the straight inoculation method. In the Assembled Group the microorganism´s tests were recovered in three parts of one same clamp (3/48) and in three parts of the same trocar (3/60), in the Disassembled Group the test microorganism wasn´t recovered in any of the sample unities. The results, under the conditions of the experiment, refuted the hypothesis of safety in the usage of the steam sterilization in previously mounted used clamps and trocar in laparoscopy

O insucesso nos procedimentos cirúrgicos ortopédicos em razão de infecção pode levar a consequências desastrosas como a osteomielite e a perda de próteses implantadas. A infecção hospitalar é um desfecho de causa multifatorial, na qual a esterilização segura do instrumental cirúrgico ocupa uma posição de extrema importância. Não se sabe até o momento quais os reais desafios microbiológicos que a Central de Material e Esterilização (CME) vem enfrentando ao reprocessar a diversidade dos materiais utilizados nos procedimentos cirúrgicos. Micro-organismos com capacidade para esporular estão presentes em quantidade e frequência significativa? Sabe-se que estes se constituem como desafio mensurável na prática da esterilização, fazendo parte de indicadores biológicos. O objetivo desta pesquisa foi determinar e analisar a carga microbiana recuperada do instrumental cirúrgico, após uso em cirurgias ortopédicas, quantificando e identificando o gênero e a espécie do crescimento de bactérias e fungos. A investigação caracterizou-se como uma pesquisa exploratória, de campo e transversal com abordagem quantitativa. As amostras foram coletadas no Instituto de Ortopedia e Traumatologia (IOT) do Hospital das Clínicas (HC) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP), com técnica asséptica, depositando-as individualmente em um saco plástico previamente esterilizado, adicionando 500 mL de água de injeção. Para obtenção da carga microbiana, o instrumental foi sonicado em lavadora ultrassônica (US) por três sessões de 5 segundos cada e, consecutivamente, agitado por 5 minutos para complementar a extração da carga microbiana potencialmente presente na superfície dos materiais (externa e internamente). Em seguida, os lavados foram divididos em três partes iguais e submetidos à filtração em filtro Millipore® de 0,45 µm. Cada membrana foi cultivada em meio apropriado para o crescimento aeróbio, anaeróbio e fungos/leveduras. Para a identificação dos micro-organismos, foram utilizados kits e testes de identificação utilizados na rotina laboratorial de microbiologia clínica. Os resultados demonstraram que os três diferentes potenciais de contaminação apresentaram crescimento microbiano. Nas cirurgias limpas, 47% do instrumental estavam contaminados e o micro-organismo mais prevalente foi o Staphylococcus coagulase negativa (28%), seguido do Bacillus subtilis (11%). Nas cirurgias contaminadas e infectadas, houve um crescimento, de aproximadamente, 70% e 80%, respectivamente nos instrumentos, sendo maior o crescimento do Staphylococcus coagulase negativa (respectivamente, 32% e 29%) e Staphylococcus aureus (respectivamente, 28% e 43%). Considerando que os gêneros Bacillus e o Clostridium são capazes de esporularem, concluiu-se que a CME enfrenta um desafio ao precisar eliminar micro-organismos capazes de esporular, em uma densidade 102 UFC, menor que a dos indicadores biológicos e, aproximadamente, 78% dos micro-organismos recuperados foram bactérias vegetativas com sua curva de morte em torno de 80 ºC / The failure in orthopedic surgical procedures due to infection can lead to devastating consequences such as the loss of implanted prostheses. Hospital infection is an outcome with a multifactorial cause, in which the safe sterilization of the surgical instruments has an extremely important role. To date, it is not known what microbiological challenges the Material and Sterilization Center (MSC) has been facing when reprocessing the variety of materials used during these surgical procedures. Are microorganisms with the capacity to sporulate present in significant quantity and frequency? It is known that these microorganisms constitute a measurable challenge in sterilization practice and that they are part of the biological indicators. This study aimed at measuring the microbial load recovered from surgical instruments after their use in orthopedic surgeries, quantifying and identifying the genus and species of the bacterial and fungal growth. The study was characterized as an exploratory research, field research and cross-sectional with quantitative approach. The samples were collected at the Institute of Orthopedics and Traumatology (IOT) of Hospital das Clínicas (HC) of the School of Medicine of the University of São Paulo (FMUSP), using an aseptic technique, the samples were then placed in a plastic bag that had been previously sterilized with 500 mL of injection solution. To obtain the microbial load, the instruments were sonicated in an ultrasonic (US) washer for three 5-second sessions each and consecutively agitated for 5 minutes to complement the extraction of the microbial load potentially present on the surface of the materials (external and internally). Subsequently, the washed samples were fragmented in three equal parts and these were submitted to filtration in a 0.45 µm Millipore® filter. Each membrane was cultured in medium adequate for the growth of aerobic and anaerobic organisms, as well as fungi and yeasts. The identification of the microorganisms was carried out with identification kits and tests used in clinical microbiology laboratory routine. The results demonstrated that the three different contamination potentials presented microbial growth. In clean surgeries, 47% of the instruments were contaminated and the most prevalent microorganism was coagulase-negative Staphylococcus (28%) followed by Bacillus subtilis (11%). In contaminated and infected surgeries, a growth of approximately 70% and 80%, respectively, was identified in the instruments, with the higher growth being that of coagulase-negative Staphylococcus (respectively, 32% and 29%) and Staphylococcus aureus (respectively, 28% and 43%). Considering that the Bacillus and the Clostridium genera are capable of sporulating, we concluded that the MSC faces a challenge in having to eliminate microorganisms capable of sporulating, although in a lower density than that of biological indicators (102 UFC) and, approximately, 78% of the recovered microorganisms were vegetative bacteria that presented their curve of death at around 80ºC

This work describes a self-sensing technique for a piezoelectrically driven MRI-compatible tweezer style end effector, suitable for robot assisted, MRI guided surgery. Nested strain amplification mechanisms are used to amplify the displacement of the piezo actuators to practical levels for robotics. By using a hysteretic piezoelectric model and a two port network model for the compliant nested strain amplifiers, it is shown that force and displacement at the tweezer tip can be estimated if the input voltage and charge are measured. One piezo unit is used simultaneously as a sensor and an actuator, preserving the full actuation capability of the device. Experimental validation shows an average of 12% error between the self-sensed and true values.

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.

O insucesso nos procedimentos cirúrgicos ortopédicos em razão de infecção pode levar a consequências desastrosas como a osteomielite e a perda de próteses implantadas. A infecção hospitalar é um desfecho de causa multifatorial, na qual a esterilização segura do instrumental cirúrgico ocupa uma posição de extrema importância. Não se sabe até o momento quais os reais desafios microbiológicos que a Central de Material e Esterilização (CME) vem enfrentando ao reprocessar a diversidade dos materiais utilizados nos procedimentos cirúrgicos. Micro-organismos com capacidade para esporular estão presentes em quantidade e frequência significativa? Sabe-se que estes se constituem como desafio mensurável na prática da esterilização, fazendo parte de indicadores biológicos. O objetivo desta pesquisa foi determinar e analisar a carga microbiana recuperada do instrumental cirúrgico, após uso em cirurgias ortopédicas, quantificando e identificando o gênero e a espécie do crescimento de bactérias e fungos. A investigação caracterizou-se como uma pesquisa exploratória, de campo e transversal com abordagem quantitativa. As amostras foram coletadas no Instituto de Ortopedia e Traumatologia (IOT) do Hospital das Clínicas (HC) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP), com técnica asséptica, depositando-as individualmente em um saco plástico previamente esterilizado, adicionando 500 mL de água de injeção. Para obtenção da carga microbiana, o instrumental foi sonicado em lavadora ultrassônica (US) por três sessões de 5 segundos cada e, consecutivamente, agitado por 5 minutos para complementar a extração da carga microbiana potencialmente presente na superfície dos materiais (externa e internamente). Em seguida, os lavados foram divididos em três partes iguais e submetidos à filtração em filtro Millipore® de 0,45 µm. Cada membrana foi cultivada em meio apropriado para o crescimento aeróbio, anaeróbio e fungos/leveduras. Para a identificação dos micro-organismos, foram utilizados kits e testes de identificação utilizados na rotina laboratorial de microbiologia clínica. Os resultados demonstraram que os três diferentes potenciais de contaminação apresentaram crescimento microbiano. Nas cirurgias limpas, 47% do instrumental estavam contaminados e o micro-organismo mais prevalente foi o Staphylococcus coagulase negativa (28%), seguido do Bacillus subtilis (11%). Nas cirurgias contaminadas e infectadas, houve um crescimento, de aproximadamente, 70% e 80%, respectivamente nos instrumentos, sendo maior o crescimento do Staphylococcus coagulase negativa (respectivamente, 32% e 29%) e Staphylococcus aureus (respectivamente, 28% e 43%). Considerando que os gêneros Bacillus e o Clostridium são capazes de esporularem, concluiu-se que a CME enfrenta um desafio ao precisar eliminar micro-organismos capazes de esporular, em uma densidade 102 UFC, menor que a dos indicadores biológicos e, aproximadamente, 78% dos micro-organismos recuperados foram bactérias vegetativas com sua curva de morte em torno de 80 ºC / The failure in orthopedic surgical procedures due to infection can lead to devastating consequences such as the loss of implanted prostheses. Hospital infection is an outcome with a multifactorial cause, in which the safe sterilization of the surgical instruments has an extremely important role. To date, it is not known what microbiological challenges the Material and Sterilization Center (MSC) has been facing when reprocessing the variety of materials used during these surgical procedures. Are microorganisms with the capacity to sporulate present in significant quantity and frequency? It is known that these microorganisms constitute a measurable challenge in sterilization practice and that they are part of the biological indicators. This study aimed at measuring the microbial load recovered from surgical instruments after their use in orthopedic surgeries, quantifying and identifying the genus and species of the bacterial and fungal growth. The study was characterized as an exploratory research, field research and cross-sectional with quantitative approach. The samples were collected at the Institute of Orthopedics and Traumatology (IOT) of Hospital das Clínicas (HC) of the School of Medicine of the University of São Paulo (FMUSP), using an aseptic technique, the samples were then placed in a plastic bag that had been previously sterilized with 500 mL of injection solution. To obtain the microbial load, the instruments were sonicated in an ultrasonic (US) washer for three 5-second sessions each and consecutively agitated for 5 minutes to complement the extraction of the microbial load potentially present on the surface of the materials (external and internally). Subsequently, the washed samples were fragmented in three equal parts and these were submitted to filtration in a 0.45 µm Millipore® filter. Each membrane was cultured in medium adequate for the growth of aerobic and anaerobic organisms, as well as fungi and yeasts. The identification of the microorganisms was carried out with identification kits and tests used in clinical microbiology laboratory routine. The results demonstrated that the three different contamination potentials presented microbial growth. In clean surgeries, 47% of the instruments were contaminated and the most prevalent microorganism was coagulase-negative Staphylococcus (28%) followed by Bacillus subtilis (11%). In contaminated and infected surgeries, a growth of approximately 70% and 80%, respectively, was identified in the instruments, with the higher growth being that of coagulase-negative Staphylococcus (respectively, 32% and 29%) and Staphylococcus aureus (respectively, 28% and 43%). Considering that the Bacillus and the Clostridium genera are capable of sporulating, we concluded that the MSC faces a challenge in having to eliminate microorganisms capable of sporulating, although in a lower density than that of biological indicators (102 UFC) and, approximately, 78% of the recovered microorganisms were vegetative bacteria that presented their curve of death at around 80ºC

Esta pesquisa avaliou a segurança microbiológica da esterilização a vapor do instrumental laparoscópico reutilizável montado. Foram selecionados dois tipos de instrumental laparoscópico reutilizável: trocarte e pinça de dissecção de 5mm. Considerando a eficácia da limpeza como pré-requisito essencial para o processo de esterilização, a PRIMEIRA ETAPA da pesquisa, avaliou 66 instrumentos laparoscópicos, sendo 33 pinças e 33trocartes, submetidos a diferentes métodos de limpeza, avaliando como desfecho os resíduos orgânicos de proteína, hemoglobina e carboidrato, após contaminação intencional com sangue de placenta humana. Os métodos de limpeza testados foram: (1) limpeza manual com enxágue em água potável; (2) limpeza manual com enxágue em água potável, seguida de limpeza ultrassônica sem enxágue; (3) limpeza manual com enxágue em água potável, seguida de limpeza ultrassônica com enxágue em água potável e (4) limpeza manual com enxágue em água potável, seguida de limpeza ultrassônica com enxágue em água potável e último enxágue em água destilada esterilizada. Os experimentos foram acompanhados pelos grupos controle Positivo (sem limpeza) e Negativo, composto por instrumental laparoscópico novos sem contaminação intencional, avaliados após os procedimentos de limpeza (1) e (4). Para avaliação dos resíduos orgânicos, utilizou-se o kit Quantipro BCA para dosagem de proteínas, TMB One para hemoglobina, fenol 5% e ácido sulfúrico para carboidrato, todos com leitura por espectrofotometria. O grupo controle Positivo evidenciou níveis médios de 332µg/cm2 proteína, 30µg/cm2 carboidrato e 417µg/cm2 hemoglobina. Conforme esperado, o método de limpeza (4) apresentou desempenho superior quando comparado com o método (1), reduzindo 92% a mais de µg/proteína/pinça e 60% a mais de µg/carboidrato/pinça e por trocarte, embora esta superioridade não tenha sido observada de uma forma uniforme em todo o experimento. No grupo controle Negativo, os níveis máximos de proteína detectados foram 1,70µg/cm2 e de carboidrato de 1,07µg/cm2, não sendo detectada hemoglobina. A SEGUNDA ETAPA, avaliou a esterilização do instrumental laparoscópico reutilizável montado com contaminação desafio de três vezes 106 esporos Geobacillus stearothermophillus ATCC 7953, impregnados em suporte de papel filtro extraídos do indicador biológico comercialmente disponível para monitoramento da autoclavação. Os experimentos microbiológicos foram acompanhados dos grupos controle Positivo (suporte do indicador biológico não submetido à esterilização) e controle Negativo (instrumentos laparoscópicos esterilizados desmontados com contaminação desafio). Como grupo Experimental, foram analisados 370 instrumentos laparoscópicos esterilizados montados, sendo 185 pinças e 185 trocartes. Três suportes de papel impregnados com os esporos foram introduzidos no interior de cada instrumento laparoscópico, precedidos de limpeza tipo (4), embalados em papel grau cirúrgico e submetidos à esterilização a vapor saturado sob pressão (134oC por 5 minutos). Com técnica asséptica, cada suporte de papel foi inoculado em meio de cultura de Tryptic Soy Broth (TSB), incubado a 56oC por 21 dias. Não sendo observado crescimento, as amostras foram submetidas a um choque térmico a 80oC, por 20 minutos, para estimular a germinação, com reincubação por mais 72 horas. Não houve crescimento microbiano algum nas amostras do grupo Experimental. Os resultados dos grupos controles foram satisfatórios. O controle Positivo confirmou o desafio imposto aos experimentos e o controle Negativo apresentou resultados esperados de ausência de crescimento. Este estudo forneceu fortes evidências científicas para os Centros de Material e Esterilização sustentarem a segurança microbiológica da prática de esterilização do instrumental laparoscópico montado / This study evaluated the microbiological safety of steam sterilization, the reusable laparoscopic instrument assembled. We selected two types of reusable laparoscopic instrument: trocar and dissecting forceps 5mm. Considering the efficacy of cleaning as an essential prerequisite for the sterilization process, the FIRST STEP evaluated 66 laparoscopic instruments, 33 trocars and 33 dissecting forceps, subjected to different cleaning methods evaluating outcome as organic waste protein, hemoglobin and carbohydrate after intentional contamination with blood from human placenta. Cleaning methods were tested: (1) manual cleaning rinse with potable water, (2) manual cleaning with rinsing in clean water, then cleaning ultrasonic without rinsing, (3) manual cleaning with rinsing in clean water, then cleaning ultrasonic rinse with potable water and (4) manual cleaning rinse with potable water, followed by ultrasonic cleaning with potable water rinse and final rinse in sterile distilled water. The experiments were accompanied by positive control groups (without cleaning) and negative, composed of laparoscopic instruments again without intentional contamination, assessed after the cleaning procedures (1) and (4). For evaluation of organic waste is used Quantipro BCA kit for the determination of protein, TMB One to hemoglobin, 5% phenol and sulfuric acid of carbohydrate with any read by spectrophotometry. The positive control group showed average levels of 332µg/cm2 protein, carbohydrate 30µg/cm2 and 417µg/cm2 hemoglobin. As expected, the cleaning method (4) superior performance when compared with the method (1), reducing 92% more µg/protein/forceps and more than 60% µg/carbohydrate/forceps and trocar, although this superiority has not been observed in a uniform manner throughout the experiment. In the negative control group maximum levels of protein detected were 1.70 µg/cm2 and 1.07 µg/cm2carbohydrate was not detected hemoglobin. The SECOND STEP evaluated the sterilization of reusable laparoscopic instruments assembled with contamination challenge 3 times 10 Geobacillusstearothermophillus spores ATCC 7953, impregnated strips filter paper extracted from commercially available biological indicator for monitoring steam sterilization. The experiments were accompanied microbiological positive control groups (biological indicator spore strips non-sterile) and negative (laparoscopic instruments sterilized contamination disassembled challenge). As experimental group were analyzed 370 laparoscopic instruments sterilized assembled, 185 dissecting forceps and 185 trocars. Three spore strips of paper impregnated were introduced in laparoscopic instrument within each preceded by cleaning type (4), packed in surgical paper and subjected to saturated steam sterilization under pressure (134oC for 5 minutes). With aseptic technique, each paper spore strip was inoculated into culture medium Tryptic Soy Broth (TSB) and incubated at 56oC for 21 days. No growth was observed, they were subjected to heat shock at 80oC for 20 minutes to stimulate germination, with more reincubation for 72 hours. There was no microbial growth in some samples of the experimental group. The results of the control groups were satisfactory. The Positive Control confirmed the challenge posed to experiments and the negative control presented results expected from the absence of growth. This study provides strong scientific evidence for the Centers for Material and Sterilization sustain the microbiological safety of the practice of sterilization of laparoscopic instruments assembled.

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