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Previous issue date: 2003 / Diversos procedimentos médicos, inclusive aqueles cirúrgicos que utilizam laser, têm
como principal fator limitante o aumento de temperatura no tecido vivo fato que pode causar
danos irreversíveis ao mesmo, chegando até à sua evaporação. A hipertermia pode ser o
processo terapêutico em si (tratamento de tumores com laser, com radiofreqüência e ablação)
ou decorrente dele (cirurgias oftalmológicas refrativas com uso de laser). Ferramentas
numéricas e computacionais, utilizadas na engenharia, são cada dia mais usadas na simulação
de tais procedimentos com o intuito de calcular o campo de temperaturas, tendo como
propósito guiar o médico mais precisamente antes de uma intervenção. Algumas aplicações
podem ser simuladas com o uso de coordenadas cilíndricas ou esféricas. Em outras, o uso de
malhas não-estruturadas é mais adequado devido à presença maciça de geometrias irregulares
no corpo humano. Tumores não-operáveis podem ser irradiados com fontes de laser por via
endoscópica. Sua função é causar uma elevação de temperatura local a fim de destruir as
células cancerígenas, sem, no entanto, causar dano térmico à região sadia circunvizinha. A
precisão desta análise está ligada à utilização de métodos numéricos adequados. O presente
trabalho visa o desenvolvimento de uma ferramenta computacional através da utilização do
método dos volumes finitos (MVF) para solucionar a equação da biotransferência de calor em
malhas bidimensionais triangulares não-estruturadas. Serão feitas descrições: do modelo
físico-matemático pertinente; da função dano; da técnica para obtenção do domínio
geométrico de interesse; das propriedades termofísicas dos tecidos envolvidos na questão;
bem como da escolha da fonte de laser mais adequada à utilização no procedimento a ser
simulado. Em seguida será descrita a formulação do método dos volumes finitos com
estrutura de dados por arestas, e apresentada a aproximação usada na solução das integrais
envolvidas no modelo. Descreve-se então todo o ciclo envolvido na modelagem e
implementação computacional da metodologia adotada, que compreende as seguintes etapas:
captura e digitalização da imagem; modelagem geométrica e geração da malha discreta; préprocessamento
dos dados; programa de análise via Método dos Volumes Finitos (MVF); pósprocessamento
e visualização dos resultados. Alguns exemplos usados para validação do
programa de análise são apresentados. Finalmente, apresenta-se o problema analisado, onde
um tumor de duodeno de 2cm de diâmetro foi aquecido, através de uma sonda de laser
Nd:YAG, em três pontos diferentes, durante um tempo total de 120s, divididos em dois ciclos
de 60s. As temperaturas nos pontos mais críticos atingiram valores da ordem de 135°C, com o
dano alcançando valores da ordem de 1018. Porém a interface entre o tumor e o tecido sadio,
não apresentou dano térmico, sob as condições supracitadas
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/5423 |
| Date | January 2003 |
| Creators | Simone Cardoso Guimarães, Carla |
| Contributors | de Cassia Fernandes de Lima, Rita |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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