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Title: Sistema fototerápico vestível para tratamento contínuo da icterícia neonatal.
Authors: Lacerda, Giselle Silveira
metadata.dc.contributor.advisor: Bianchi, Rodrigo Fernando
Keywords: Fototerapia
Icterícia neonatal
Dispositivos vestíveis
Humanização do tratamento
Issue Date: 2019
metadata.dc.contributor.referee: Bianchi, Rodrigo Fernando
Legnani, Cristiano
Passos, Maria Cristina
Silva, André Talvani Pedrosa da
Citation: LACERDA, Giselle Silveira. Sistema fototerápico vestível para tratamento contínuo da icterícia neonatal. 2019. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Abstract: A fototerapia com luz é o tratamento mais comum usado para prevenir as taxas de mortalidade e morbidade infantis de recém-nascidos (RN) ictéricos. No entanto, sua eficácia depende de fatores relacionados não somente as especificações de fontes fototerápicas, como potência, comprimento de onda e a distância ao RN, mas também a fatores operacionais, como a dose total de radiação administrada aos RNs (tempo sob fototerapia e maior área corporal exposta). Neste sentido, a descontinuidade do tratamento, por exemplo, durante a amamentação, quando o RN é usualmente retirado do "banho de luz", é um problema decorrente detectado pelos profissionais da área de saúde. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de um novo dispositivo vestível para promover o tratamento fototerápico contínuo da icterícia em RNs. Para tanto, o dispositivo foi desenvolvido a partir de uma estrutura transparente e laminada composta por filmes de poli(cloreto de vinila)-diisodecil ftalato - PVC- DIDP que imitam a elasticidade da pele humana e compreende, dentre outros aspectos, (i) uma camada emissora de LED azul, com níveis de fototerapia de padrão a intensivo, (ii) uma bolsa de água encapsulada, para segurança elétrica do paciente, estabilidade térmica e conforto, e (iii) uma folha de alumínio como camada de refração (ou backlight), para melhorar as condições de iluminação. Os resultados obtidos mostram que as bolsas de água foram eficazes no controle da temperatura do dispositivo, o que evita ferimentos térmicos aos bebês, enquanto sua irradiância aumenta em cerca de 20% quando o conjunto backlight é usado. Além disso, o dispositivo apresentou valores de radiância dentro dos níveis intensivos de fototerapia (entre 30 e 40 W/cm2/nm) e acima dos níveis padrões (entre 8 e 10 W/cm2/nm). O perfil de tensão-deformação demonstrou que o dispositivo apresenta um alongamento de cerca de duas vezes do seu tamanho original, além de apresentar deformação de quase 35%, na região elástica. Este valor é superior à limitação de deformação da epiderme humana (20%). Em adição, a caracterização de umidade do dispositivo indicou que este provoca pouco suor quando em contato com o corpo humano e, finalmente, o teste de resistência mecânica apresentou resultados promissores, visto que o dispositivo suportou 500 ciclos com um peso de 5 kg, durante 20 min, sobre o dispositivo, simulando as condições de amamentação. Portanto, os resultados obtidos com o dispositivo vestível indicam a viabilidade de se tornar um novo sistema fototerápico para saúde, que possui conforto, segurança e uso contínuo de fototerapia neonatal.
metadata.dc.description.abstracten: Light phototherapy is the most common treatment to prevent morbidity and mortality rates from neonatal jaundice. However, its efficacy depends on factors related not only to specifications of phototherapeutic sources, such as power, wavelength and distance to the newborns - NB (time under phototherapy and amount of skin exposed) received by the infants. In this case, discontinuation of treatment, for example during breastfeeding, is a problem that has been detected by health professionals. In this context, This project is concerned with the development of a novel flexible and stretchable device to both provide unceasing and avoid temporary discontinuation of phototherapy treatment. This wearable device is based on an optimized, transparent and laminated poly(vinyl chloride)-diisodecyl phthalate multilayer film structure that mimics the elasticity of human skin and comprises: (i) a surfaced-mounted blue-LED emitter layer, for standard to intensive phototherapies, (ii) a encapsulated water bag, for patient electrical safety, thermal stability and comfort, and (iii) an aluminum foil as refractive layer (or backlight assembly), for improved lighting conditions. The water bags was effective in controlling the temperature of the device, which avoid thermal injury to infants, while its irradiance increases at about 20% when the backlight assembly is used. In addition, the device exhibited radiance values within the intensive levels of phototherapy (between 30 and 40 W/cm2/nm) and above the standard levels (between 8 and 10 W/cm2/nm). The tensile stress-strain profile demonstrated that the wearable device had an elongation of about two times of its original size, and it presented, the strain, in elastic regions (35%) is higher than the strain limitation of the human epidermis (20%). Moreover, the of characterization of sweat of the device indicated that it causes little sweat when in contact with the human body and, finally, the mechanical resistance test presented promising results, since the device supported 500 cycles with a weight of 5 kg during 20 min, on the device, simulating the conditions of breastfeeding. Therefore, these results indicate the feasibility of making a comfortable healthcare device for safety of continuous uninterrupted use of neonatal phototherapies even during breastfeeding or when newborns are usually removed from the conventional overhead or underneath blue-light therapy units.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11043
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 16/04/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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