Estudo de um processo alternativo de sutura da pele utilizando solda a laser

Bonifácio, Elton Diêgo

Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14929

Document type:	Dissertação
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Estudo de um processo alternativo de sutura da pele utilizando solda a laser
Alternate title (s):	Study of an alternative process for skin suture through laser welding
Author:	Bonifácio, Elton Diêgo
First Advisor:	Araújo, Cleudmar Amaral de
First coorientator:	Beletti, Marcelo Emílio
First member of the Committee:	Guimarães, Gilmar
Second member of the Committee:	Barbosa, Marcos Pinotti
Summary:	O processo convencional de sutura da pele é utilizado para fechar uma incisão com o objetivo de reconstituir a forma e função do tecido após um procedimento operatório. Em geral são utilizadas agulhas especiais, linhas e grampos. Apesar do avanço nos materiais utilizados para a sutura observa-se, em alguns casos, não-uniformidade na cicatrização que pode gerar infecções e danos teciduais. Neste aspecto profissionais da saúde buscam alternativas para solucionar este problema. Uma aplicação interessante e promissora é o uso da soldagem de tecidos utilizando fontes de calor e, em particular, soldagem a laser. A soldagem a laser fornece vantagens quando comparada com técnicas convencionais, como por exemplo, promove fechamento imediato da incisão, menor reação à presença de corpo estranho e redução do tempo cirúrgico. No entanto, devido ao grande número de variáveis os mecanismos que atuam na soldagem a laser ainda não são completamente compreendidos. Sabe-se que a soldagem a laser é um fenômeno termicamente dependente da absorção da energia do laser pelo tecido. As consequentes alterações biotermomecânicas são supostamente a base da uniãodos tecidos. Assim, a proposta deste trabalho foi avaliar um processo de soldagem da pele utilizando uma fonte a laser de comprimento de onda 808 nm. Foi proposto um estudo in vitro utilizando pele de suínos visando avaliar o gradiente térmico, o aspecto visual e a resistência da união sob influência de pressão externa, potência do laser e material de adição. A resistência da união das amostras foi avaliada através de ensaios de tração. Paralelamente, foi proposto um modelo matemático para estimar os efeitos térmicos nas peles utilizando técnicas de similitude e considerando parâmetros como a potência, tempo de exposição do laser e posição de medida. Também foi adaptado um modelo matemático in vivo para o estudo in vitro proposto visando determinar o gradiente térmico e a distribuição de tensão na pele submetida ao laser. Os estudos mostraram que as incisões podem ser fechadas pela fonte a laser utilizada, material de adição e aplicação de uma pressão aplicada na incisão.
Abstract:	The conventional process of skin suture is used to close an incision in order to restore the form and function of the tissue after a surgical procedure. In general, special needles , surgical sutures and staples are used. Despite the advance in the materials used for suture, non-uniformity may occur in the healing process, which may cause infection and tissue damage. For this reason, health professionals seek alternatives to solve this problem. The use of laser tissue welding, in which heat sources are used, may be a promising and interesting technique. Laser welding provides advantages, when compared with conventional techniques, offers an immediate watertight closure of the incision, reduced foreign-body reaction and reduced operation times. However, due to the large number of variables, the mechanisms that act on the laser welding are not yet completely understood. It is known that laser welding is a thermally dependent phenomenon of laser energy absorption of the tissue. Consequent biothermomechanical alterations are the basis of the tissue bonding in this process. Thus, the purpose of this study is to evaluate the skin welding process by using a 808 nm diode laser. An in vitro study was proposed using pig skin to evaluate the thermal gradient, the visual aspect and the bond strength under the influence of external pressure, laser power and material addition, i.e, solder. In the present study, the bond strength of samples was evaluated by tensile tests. In addition, it was proposed a mathematical model to estimate the thermal effects on the skins by using techniques of similitude and considering parameters such as exposure time and output power of laser and position of measurement. It was also adapted an in vivo mathematical model for in vitro study in order to determine the thermal gradient and stress distribution in skin. The studies showed that incisions can be closed by using a laser source material of addition and pressure applied to edges of tissue.
Keywords:	Biotermomecânica Soldagem de tecidos Pele Sutura Biothermomechanical Tissue welding Skin Suture Engenharia de tecidos
Area (s) of CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language:	por
Country:	BR
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym:	UFU
Department:	Engenharias
Program:	Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote:	BONIFÁCIO, Elton Diêgo. Study of an alternative process for skin suture through laser welding. 2012. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2012.337
Document identifier:	https://doi.org/10.14393/ufu.di.2012.337
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14929
Date of defense:	28-Sep-2012
Appears in Collections:	DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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