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.

Teleoperation systems have been used in the operating rooms for more than a decade. However, the lack of force feedback in commercially available systems still raises safety issues and forbids surgical gestures like palpation. Although force feedback has already been implemented in experimental setups, a systematic methodology is still lacking to design the control laws.<p><p>The approach developed in this thesis is a contribution towards such a systematic<p>methodology: it combines the use of disturbance observers with the use of a structured fixed-order controller. This approach is validated by experiments performed on a one degree of freedom teleoperation system. A physical model of this system is proposed and validated experimentally.<p><p>Disturbance observers allow to compensate friction, which is responsible for performance degradation in teleoperation. Contrary to alternative approaches,they are based on a model of the frictionless mechanical system. This allows to compensate friction with a time varying behavior, which occurs in laparoscopy.<p><p>Parametric uncertainties in this model may lead to an unstable closed-loop. A kind of "separation principle" is provided to decouple the design of the closed-loop system from the design of the observer. It relies on a modified problem statement and on the use of available robust design and analysis tools.<p><p>A new metric is proposed to evaluate the performance of friction compensation systems experimentally. This metric evaluates the ability of a compensation system to linearize a motion system, irrespective of the task and as a function of frequency. The observer-based friction compensation is evaluated with respect to this new metric and to a task-based metric. It correctly attenuates the friction in the bandwidth of interest and significantly improves position and force tracking during a palpation task.<p><p>Structured fixed-order controllers are optimized numerically to achieve robust closed-loop performance despite modeling uncertainty. The structure is chosen among classical teleoperation structures. An efficient algorithm is selected and implemented to design such a controller, which is evaluated for a palpation task. It is compared to a full-order unstructured controller, representative of the design approach that has been used in the teleoperation literature up to now. The comparison highlights the advantages of our new approach: order-reduction steps and counter-intuitive behaviors are avoided. <p><p>A structured fixed-order controller combined with a disturbance observer is implemented during a needle insertion experiment and allowed to obtain excellent performance. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur / info:eu-repo/semantics/nonPublished

A cirurgia geral tem experimentado após a década de noventa, com o desenvolvimento da laparoscopia, espetacular melhoria em todos os resultados. Uma menor morbimortalidade se deve ao menor trauma cirúrgico causado pelas cirurgias feitas por pequenos orifícios. O desenvolvimento tecnológico de endoscópios rígidos e flexíveis, propiciou aos médicos um acesso direto às patologias abdominais sem a necessidade de grandes aberturas da cavidade celômica. Assim, houve grande melhoria não somente dos resultados estéticos, mas principalmente na redução de morbidade. Nas cirurgias das vias biliares isso não foi diferente. Com o aprimoramento da técnica cirúrgica laparoscópica, a via de acesso cirúrgico endoscópica passou a ser preferida. Entretanto, a realidade da laparoscopia em muitos locais não se faz presente no tratamento da coledocolitíase, principalmente quando tal patologia é tratada em centros com menor aporte de recursos financeiros. A retirada de cálculos da via biliar principal exige o uso de fibroscópios de alto custo, bem como dispositivos descartáveis de alto valor, forçando o cirurgião desprovido de tais recursos muitas vezes a realizar a cirurgia de maneira convencional ou, no mínimo, aumentado a dificuldade do procedimento por via laparoscópica. Com o intuito de equacionar tal dificuldade, propõe-se com este dispositivo, mais um conceito de abordagem para este problema, inédito, testado em macroambiente, com utilização de cateter contendo balão com polímero autoexpansivo capaz de apreender os cálculos da via biliar principal por meio de inclusão. Utilizando os preceitos da colangiografia per operatória, o novo método propõe a retirada dos cálculos da via biliar principal de maneira indireta com auxílio de métodos de imagem comuns à maioria dos hospitais de média complexidade. / General surgery has experienced after the nineties, with the development of laparoscopy, spectacular improvement in outcomes. Lower morbidity and mortality is due to less surgical trauma caused by surgeries performed by small orifices. The technological development of rigid and flexible endoscopes gave doctors direct access to abdominal pathologies without the need for large openings in the coelomic cavity. Thus, there was a great improvement not only in the aesthetic results, but mainly in the reduction of morbidity. In biliary surgeries this was not different. With the improvement of the laparoscopic surgical technique, the endoscopic cirurgical approach was favored. However, the reality of laparoscopy in many places is not present in the treatment of choledocholithiasis, especially when such pathology is treated in centers with lower financial resources. Removal of stones from the main biliary tract requires the use of high-cost fibroscopes as well as high-value disposable devices, forcing the surgeon devoid of such resources, many times undergoing conventional surgery or at a minimum, increasing the difficulty of the procedure by laparoscopic approach. With the purpose of equating this difficulty, it is proposed with this device, another concept of approach to this problem, novel, tested in macro environment, with the use of balloon catheter containing self expanding polymer capable of grasping the calculi of the common bile duct by inclusion. Using the trans-operative cholangiography precepts, the new method proposes to extract the principal biliary tract calculi indirectly with the help of imaging methods common to the most hospitals.

FUMDES/UNIEDU; FITEJ; / Este trabalho apresenta a concepção de estruturas eletrônicas que podem ser utilizadas para a leitura de tensão e de corrente em conversores estáticos de energia, chaveados ou não, que trabalham em frequências superiores a 100 kHz, em especial as frequências eletrocirúrgicas (300 kHz..5 MHz). Além das estruturas de leitura, também a potência instantânea e a potência ativa são determinadas de forma analógica, possibilitando o futuro desenvolvimento de um sistema de controle da potência ativa de saída de um equipamento eletrocirúrgico. O objetivo é apresentar uma estrutura cuja reatância seja desprezível na faixa de frequências considerada, ou cujo efeito possa ser compensado, possibilitando a criação de circuitos amostradores de sinais complexos, de alta frequência, com um baixo custo de implementação, e usar estas amostras para determinar a potência ativa entregue. Um breve estudo das características reais dos resistores axiais de sinal (resistores com corpo cilíndrico, revestido por um filme de carbono ou filme metálico e com fixação por terminais através de furos na placa de circuito impresso, do inglês Pin Through Hole - PTH), de superfície (Surface Mounted Device - SMD) e resistores de potência de fio também é apresentado. Em seguida, dois modelos simplificados, porém realísticos, são apresentados, sendo um para resistências inferiores a 100 Ohms (Ω) e outro para resistências superiores a 100 Ω. Na sequência, um sistema analógico que realiza a amostragem dos sinais de tensão e de corrente de saída é proposto, bem como um sistema que determina a potência ativa em tempo real. Cada sistema é desenvolvido e testado individualmente, sendo que os resultados validados de um estágio são utilizados para aferir a eficácia do estágio subsequente. Ao final, o conjunto é testado, por meio de uma sequência de ensaios, cujos resultados são analisados e as considerações acerca do sistema como um todo são apresentadas, enfatizando que o erro máximo no cálculo da potência ativa ficou abaixo de 20%, como exige a norma NBR IEC 60601-2-2, assim como o baixo custo de implementação foi alcançado. Por fim, estes resultados mostram uma maneira viável de implementar um sistema de medição de potência ativa para saídas de equipamentos eletrocirúrgicos. / This work presents the design of electronic structures that can be used for voltage and current probing in static power converters, switched or not, which work at frequencies above 100 kHz, in particular electrosurgical frequencies (300 kHz..5 MHz). In addition, also the instantaneous power and the active power are determined analogically, allowing the development of a control system that stabilizes active output power of an electrosurgical unit. The purpose of this work is to find a structure with neglectable reactance in the frequency band considered, or compensate them, creating low cost sampler circuits for complex high frequency signals. A brief study of Pin Through Holes (PTH) signal resistors, Surface Mounted Devices (SMD) signal resistor, and power wire resistors above 100 Ω characteristics is presented. Two realistic simplified models are proposed. One for signal resistances lower than 100 Ω and power wire resistors lower than 100 Ω. Another one for signal resistance greater than 100 Ω. Further, an analog system for reading the output voltage and current are proposed as well as one for real time active power determination. Each system is individually designed and tested. Validated results of one stage are used to assess the effectiveness of the subsequent stage. In the end, the full circuit is tested, and the results are analyzed demonstrating that a lower than 20% error is achieved as well as the low implementation cost. Finally, these results show a way to implement an active power measurement system for electrosurgical units that is unprecedented up to now.

Este trabalho apresenta o estudo do processo de esterilização de materiais e instrumentais cirúrgicos em autoclaves que se utilizam do agente esterilizante, o vapor à baixa temperatura de formaldeído. Processo esse utilizado para materiais termosensiveis, ou seja, que não suportam temperaturas superiores a 80°C. Assim objetivo desse trabalho, foi avaliar essa tecnologia de esterilização a baixa temperatura, que já é utilizada há mais de 20 anos em vários países, inclusive aqui no Brasil, porém com pouco detalhes de estudos conclusivos sobre o assunto na literatura nacional e internacional. Este estudo foi baseado nas Normas ABNT NBR 15659 e NF EN ISO 25424 que tratam especificamente dos requisitos, métodos e cuidados na esterilização de vapor a baixa temperatura e formaldeído, implementando um protocolo de verificação para estudo da tecnologia. Para tanto foi elaborada uma metodologia de avaliação, da instalação de esterilizadores que utilizam como agente esterilizante o formaldeído. Na verificação da eficácia da metodologia 3 tipos de equipamentos de esterilização foram testados. Os equipamentos testados são de fabricação brasileira (02 deles) e um de fabricação sueca. Os testes foram feitos em 6 hospitais, onde foram avaliados desde a sua instalação, avaliação dos parâmetros de tempo, temperatura e pressão (com equipamentos calibrados e rastreados pelo INMETRO), avaliação do nível de resíduos no material (com laudos feitos por laboratórios credenciados), uso de indicadores de processo (biológicos e químicos), avaliação ambiental (ar e saída do dejeto para o esgoto), controles de manutenções preventivas e segurança do operador (EPI). Todos os ciclos avaliados apresentaram resultados dentro dos parâmetros mínimos sugerido na Norma ABNT NBR 15659 e NF EN ISO 25424. Concluindo que se seguindo rigorosamente o que pede a Norma e os manuais dos fabricantes dos equipamentos, pode-se perfeitamente obter um processo seguro de esterilização para o Hospital, e atender todos os níveis de segurança tanto para o operador como para o paciente que irá usar o material processado no ciclo de esterilização. / This work presents the study of the sterilization process of surgical materials and instruments in autoclaves using the sterilizing agent, the low temperature vapor of formaldehyde. This process is used for thermosensitive materials, is they do not withstand temperatures above 80 ° C. The objective of this study was to evaluate the low temperature sterilization technology, which has been used for more than 20 years in several countries, including here in Brazil, but with little details of conclusive studies on the subject in the national and international literature. This study was based on the ABNT NBR 15659 and NF EN ISO 25424 standards that specifically deal with the requirements, methods and care in low temperature steam sterilization and formaldehyde, implementing a verification protocol for technology study. For this, an evaluation methodology was elaborated for the installation of sterilizers that use formaldehyde as the sterilizing agent. In the verification of the effectiveness of the methodology 3 types of sterilization equipment were tested. The equipment tested is of Brazilian manufacture (02 of them) and one of Swedish manufacture. The tests were carried out in 6 hospitals, where they were evaluated since its installation, evaluation of parameters of time, temperature and pressure (with equipment calibrated and tracked by INMETRO), evaluation of the level of residues in the material (with reports made by accredited laboratories), use of process indicators (biological and chemical), environmental assessment (air and exits to the sewage), preventive maintenance controls and operator safety (EPI). All the evaluated cycles presented results within the minimum parameters suggested in the Standard ABNT NBR 15659 and NF EN ISO 25424. Concluding that strictly following the norms and the manuals of the equipment manufacturers, it is perfectly possible to obtain a safe process of sterilization To the Hospital, and meet all levels of safety for both the operator and the patient who will use the material processed in the sterilization cycle.

FUMDES/UNIEDU; FITEJ; / Este trabalho apresenta a concepção de estruturas eletrônicas que podem ser utilizadas para a leitura de tensão e de corrente em conversores estáticos de energia, chaveados ou não, que trabalham em frequências superiores a 100 kHz, em especial as frequências eletrocirúrgicas (300 kHz..5 MHz). Além das estruturas de leitura, também a potência instantânea e a potência ativa são determinadas de forma analógica, possibilitando o futuro desenvolvimento de um sistema de controle da potência ativa de saída de um equipamento eletrocirúrgico. O objetivo é apresentar uma estrutura cuja reatância seja desprezível na faixa de frequências considerada, ou cujo efeito possa ser compensado, possibilitando a criação de circuitos amostradores de sinais complexos, de alta frequência, com um baixo custo de implementação, e usar estas amostras para determinar a potência ativa entregue. Um breve estudo das características reais dos resistores axiais de sinal (resistores com corpo cilíndrico, revestido por um filme de carbono ou filme metálico e com fixação por terminais através de furos na placa de circuito impresso, do inglês Pin Through Hole - PTH), de superfície (Surface Mounted Device - SMD) e resistores de potência de fio também é apresentado. Em seguida, dois modelos simplificados, porém realísticos, são apresentados, sendo um para resistências inferiores a 100 Ohms (Ω) e outro para resistências superiores a 100 Ω. Na sequência, um sistema analógico que realiza a amostragem dos sinais de tensão e de corrente de saída é proposto, bem como um sistema que determina a potência ativa em tempo real. Cada sistema é desenvolvido e testado individualmente, sendo que os resultados validados de um estágio são utilizados para aferir a eficácia do estágio subsequente. Ao final, o conjunto é testado, por meio de uma sequência de ensaios, cujos resultados são analisados e as considerações acerca do sistema como um todo são apresentadas, enfatizando que o erro máximo no cálculo da potência ativa ficou abaixo de 20%, como exige a norma NBR IEC 60601-2-2, assim como o baixo custo de implementação foi alcançado. Por fim, estes resultados mostram uma maneira viável de implementar um sistema de medição de potência ativa para saídas de equipamentos eletrocirúrgicos. / This work presents the design of electronic structures that can be used for voltage and current probing in static power converters, switched or not, which work at frequencies above 100 kHz, in particular electrosurgical frequencies (300 kHz..5 MHz). In addition, also the instantaneous power and the active power are determined analogically, allowing the development of a control system that stabilizes active output power of an electrosurgical unit. The purpose of this work is to find a structure with neglectable reactance in the frequency band considered, or compensate them, creating low cost sampler circuits for complex high frequency signals. A brief study of Pin Through Holes (PTH) signal resistors, Surface Mounted Devices (SMD) signal resistor, and power wire resistors above 100 Ω characteristics is presented. Two realistic simplified models are proposed. One for signal resistances lower than 100 Ω and power wire resistors lower than 100 Ω. Another one for signal resistance greater than 100 Ω. Further, an analog system for reading the output voltage and current are proposed as well as one for real time active power determination. Each system is individually designed and tested. Validated results of one stage are used to assess the effectiveness of the subsequent stage. In the end, the full circuit is tested, and the results are analyzed demonstrating that a lower than 20% error is achieved as well as the low implementation cost. Finally, these results show a way to implement an active power measurement system for electrosurgical units that is unprecedented up to now.